專利名稱：：利用延遲焦化工藝處理高酸原油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種熱裂解脫酸工藝，具體地說，是采用延遲焦化工藝脫除高酸原油中的酸性化合物，同時將高酸原油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)餾分油的一種方法。
背景技術(shù)：
：石油中酸的濃度或含量使用總酸值來表示?？偹嶂?TAN)是指中和1克原油或石油餾分所有酸性組分所需要的氫氧化鉀(KOH)的毫克數(shù)，單位是mgKOH/g。石油中含有的酸類化合物，主要是以環(huán)烷酸的形式存在，環(huán)烷酸易與煉油設(shè)備的鐵或硫化鐵反應(yīng)，造成塔、加熱爐、管線、換熱器等煉油設(shè)備的腐蝕。一般認(rèn)為，石油中的總酸值超過lmgKOH/g，酸腐蝕就會相當(dāng)嚴(yán)重。石油中的環(huán)垸酸在低溫下很難分解，一般在35(TC以下分解速度較慢，38040(TC以上分解速度才迅速加快，因此通過常減壓蒸餾不能將石油中的環(huán)烷酸脫除，常減壓蒸餾后不但餾分油中含有較高的酸性物質(zhì)，而且常壓渣油和減壓渣油的酸值還會很高。這樣加工高酸值原油不但對常減壓裝置造成嚴(yán)重腐蝕，而且對后續(xù)加工裝置也會造成嚴(yán)重腐蝕。因此，煉廠一般不會用常規(guī)的常減壓蒸餾裝置加工高酸值原油，需要首先進(jìn)行脫酸處理。熱解脫酸工藝就是利用石油酸高溫裂解的原理脫酸，如US5976360、US6086751中介紹的處理高酸原油的方法都是首先將高酸原油加熱到345°C-40(rC后進(jìn)入反應(yīng)器中進(jìn)行脫酸反應(yīng)的。另外，熱解脫酸工藝也可加入催化劑以利于脫酸反應(yīng)，如US5928502、US5871636。催化熱解脫酸工藝由于目前沒有好的催化劑使脫酸率較低，脫酸效果差。延遲焦化是一種將重油或渣油原料經(jīng)深度熱裂化轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油、蠟油餾分和焦炭的熱加工工藝。常規(guī)的延遲焦化工藝是將原料油在焦化加熱爐對流段預(yù)熱到30035(TC后，進(jìn)入焦化分餾塔與來自焦炭塔的高溫油氣換熱，同時淋洗高溫油氣中夾帶的焦粉，溫度升到36038(TC后進(jìn)入焦化加熱爐輻射段進(jìn)一步加熱到48051(TC，然后進(jìn)入焦炭塔進(jìn)行焦化反應(yīng)。焦化油氣從焦炭塔頂流入分餾塔分餾出氣體、汽油、柴油、蠟油餾分，焦化循環(huán)油與焦化原料一起進(jìn)入加熱爐輻射段循環(huán)使用，焦炭沉積在焦炭塔內(nèi)。CN1814704A介紹一種利用延遲焦化工藝處理高酸原油的方法。該方法為了避免酸腐蝕分餾塔，高酸原油不進(jìn)分餾塔與高溫油氣換熱，而是直接進(jìn)入加熱爐加熱到48(TC-510。C后進(jìn)入焦化塔內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，生成的高溫油氣中攜帶大量的焦粉，由于沒有原料油的淋洗，焦粉會隨高溫油氣進(jìn)入分餾塔的中上部，致使分餾塔內(nèi)結(jié)焦，縮短分餾塔開工周期，而且焦化蠟油中焦粉含量過高，影響焦化蠟油的質(zhì)量。CN1580193A介紹一種高酸值烴油的延遲焦化方法。該方法是首先高酸原油直接進(jìn)入加熱爐加熱到35(TC-45(TC后進(jìn)入緩和裂化反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)，脫除酸性組分，然后將生成的低酸重質(zhì)裂化物進(jìn)入加熱爐輻射段加熱至480。C-51(TC后進(jìn)入焦化塔內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，生成的高溫油氣中夾帶大量的焦粉，由于沒有原料油的淋洗而直接進(jìn)入分餾塔的中上部，致使分餾塔內(nèi)結(jié)焦，縮短分餾塔開工周期，而且焦化蠟油中焦粉含量過高，影響焦化蠟油的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、脫酸率高的處理高酸原油的延遲焦化方法。本發(fā)明的延遲焦化方法，采用四座焦化塔(兩座高酸原油焦化塔和兩座低酸原料焦化塔)、兩臺加熱爐(一臺高酸原油加熱爐和一臺低酸原料加熱爐)和一個共用分餾塔，包括步驟如下(1)高酸原油進(jìn)入高酸原油加熱爐加熱到45(TC-51(rC，然后進(jìn)入高酸原油焦化塔內(nèi)進(jìn)行熱裂解反應(yīng)，生成的高溫油氣從焦化塔頂排出，由分餾塔底部進(jìn)入分餾塔，生成的焦炭沉積在高酸原油焦化塔內(nèi)；(2)經(jīng)預(yù)熱的低酸焦化原料進(jìn)入分餾塔下部與來自步驟(1)和步驟(3)的高溫焦化油氣逆流換熱，同時淋洗焦化油氣中攜帶的焦粉；(3)經(jīng)換熱的低酸焦化原料從分餾塔底部抽出，進(jìn)入低酸原料加熱爐加熱至48(TC-51(TC后，進(jìn)入低酸原料焦化塔，在延遲焦化工藝操作條件下，進(jìn)行裂化反應(yīng)，生成的高溫油氣從焦化塔頂排出由分餾塔底部進(jìn)入分餾塔，生成的焦炭沉積在低酸原料焦化塔內(nèi)；(4)在高酸原油焦化塔或低酸原料焦化塔中，當(dāng)沉積在焦化塔底的焦炭充滿焦化塔后，停止進(jìn)料，切換另一焦化塔繼續(xù)進(jìn)料。本發(fā)明方法中，采用低酸原料進(jìn)入分餾塔與來自高酸原油焦化塔和低酸原料焦化塔的高溫焦化油氣進(jìn)行換熱，并淋洗了焦化油氣攜帶的焦粉，有效地防止了分餾塔結(jié)焦，延長了分餾塔開工周期，并能有效降低了焦化蠟油中焦粉含量，提高焦化蠟油質(zhì)量。所述的高酸原油在進(jìn)入加熱爐加熱到45(TC-51(TC之前，最好是先進(jìn)行換熱至18(TC-22(TC后，然后再進(jìn)入加熱爐加熱，有效利用分餾塔側(cè)線產(chǎn)品熱能。本發(fā)明方法中，所述的高酸原油延遲焦化裝置操作條件如下加熱爐出口溫度450。C-510。C，最好在470-480。C;反應(yīng)壓力(絕壓)0.05MPa-0.80MPa，最好在O.lOMPa-0.18MPa;采用單程通過方式；停留時間10min-60min，最好10min-30min。本發(fā)明方法中，所述的常規(guī)低酸原料延遲焦化裝置操作條件如下加熱爐出口溫度450°C-550°C，最好在495°C-505°C;反應(yīng)壓力(絕壓)0.05MPa-0.80MPa，最好在0.10MPa-0.18MPa;采用循環(huán)操作方式，循環(huán)重量比0.10-1.50，最好0.35-1.00;停留時間5min-60min，最好10min-30min。本發(fā)明方法中，處理常規(guī)低酸原料的每個焦化塔可連續(xù)操作24小時，處理高酸原料的每個焦化塔可連續(xù)操作48小時。本發(fā)明使用的常規(guī)低酸焦化原料可以是初餾點(diǎn)〉350。C的重、渣油原料，一般可選自常減壓蒸餾裝置的渣油、減粘裂化渣油、脫瀝青裝置的重脫瀝青油、催化裂化油漿、稠油、拔頭原油，當(dāng)然也可選自其它如煤加工、頁巖、油砂等。低酸焦化原料的總酸值小于1.0KOHmg/g，最好是小于0.5KOHmg/g。所述的高酸原油為總酸值大于1.0KOHmg/g的原油或拔頭原油。本發(fā)明與現(xiàn)有的脫酸技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1與CN1814704A比，高溫焦化油氣進(jìn)入分餾塔后，與低酸原料焦化塔處理的原料換熱，并淋洗除掉生成油氣攜帶的焦粉，防止分餾塔結(jié)焦，延長分餾塔開工周期，并能有效降低焦化蠟油中焦粉含量，提高焦化蠟油質(zhì)量。2與CN1580193A比，高酸原油直接進(jìn)入加熱爐加熱至480。C-51(TC后直接進(jìn)入焦化塔內(nèi)進(jìn)行裂化反應(yīng)，不需要再設(shè)一個裂化反應(yīng)器來先脫酸，縮短流程，降低投資成本和操作費(fèi)用。而且，高溫焦化油氣進(jìn)入分餾塔后，與低酸原料焦化塔處理的原料換熱，并淋洗除掉生成油氣攜帶的焦粉，防止分餾塔結(jié)焦，延長分餾塔開工周期，并能有效降低焦化蠟油中焦粉含量，提高焦化蠟油質(zhì)量。3本發(fā)明方法中高酸原油工藝流程采用單程通過操作方式，生成的重油在分餾塔底與常規(guī)原料一同循環(huán)到常規(guī)焦化塔中處理，其優(yōu)點(diǎn)在于加大高酸原油的處理量，并將腐蝕限制在一套焦化塔內(nèi)。4本發(fā)明方法中高酸原油焦化加熱爐出口溫度較低有以下好處(1)由于高酸原油中含有約20wt^的輕組分，避免在較高的反應(yīng)溫度下發(fā)生過度裂解，導(dǎo)致大量氣體和焦炭的生成。(2)可避免高酸原油中的鹽、鈣等雜質(zhì)沉積在加熱爐管壁上結(jié)焦造成堵塞，延長加熱爐運(yùn)轉(zhuǎn)周期。(3)焦化塔內(nèi)反應(yīng)溫度相對較低，轉(zhuǎn)化率低，生焦量下降，可延長焦化塔運(yùn)轉(zhuǎn)周期，操作穩(wěn)定。節(jié)省暖塔費(fèi)用。(4)節(jié)省能源。節(jié)省原料加熱過程中所需要的燃料油。5本發(fā)明方法操作彈性大，靈活、易于掌握，可以廣泛使用。6本發(fā)明能使高酸原油中的環(huán)垸酸羧基轉(zhuǎn)變成CO、C02和H20，烷基轉(zhuǎn)變成烴類物質(zhì)，從而達(dá)到脫酸的目的，能有效避免后續(xù)加工設(shè)備的腐蝕。本發(fā)明方法的脫酸率達(dá)99%以上。圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。具體實施方式以下結(jié)合圖1和具體的實施例進(jìn)一步詳細(xì)解釋，但本發(fā)明并不受實施例的限制。如圖1所示，高酸原油通過管線1進(jìn)入加熱爐3加熱至47(TC-48(TC后進(jìn)入焦化塔5內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，生成油氣通過管線7進(jìn)入分餾塔8內(nèi)分離產(chǎn)品。常規(guī)低酸焦化原料經(jīng)換熱后通過管線2進(jìn)入加熱爐4的對流段加熱后進(jìn)入分餾塔8內(nèi)換熱并淋洗高溫焦化油氣攜帶的焦粉，然后從分餾塔底通過管線9進(jìn)入加熱爐4的輻射段加熱至48(TC-51(TC后進(jìn)入焦化塔6進(jìn)行反應(yīng)，生成的油氣通過管線7進(jìn)入分餾塔8內(nèi)分離產(chǎn)品。焦炭通過管線10出裝置。焦化塔5和6充滿后，停止進(jìn)料，切換另一焦化塔5a和6a進(jìn)行同樣的操作。來自焦化塔5和焦化塔6的高溫油氣在分餾塔中分出氣體11、汽油12、柴油13和蠟油14。實施例中的高酸原油直接進(jìn)入加熱爐加熱，爐出口溫度為470。C-48(TC,焦化塔的操作條件如下操作壓力為0.12MPa-0.18MPa、反應(yīng)時間10min-30min、循環(huán)比為0?？傔M(jìn)料量為2kg/h，運(yùn)轉(zhuǎn)10小時，停止進(jìn)料，烘焦2小時，除去揮發(fā)分。常規(guī)焦化原料換熱后進(jìn)入分餾塔與生成油氣換熱，然后進(jìn)入加熱爐輻射段加熱至495T:-505。C后進(jìn)入低酸原料焦化塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，操作條件如下壓力為0.12MPa-0.18MPa、反應(yīng)時間lOmin-30min、循環(huán)比為0.35-1.00?？傔M(jìn)料量為2kg/h，運(yùn)轉(zhuǎn)10小時，停止進(jìn)料，烘焦2小時，除去揮發(fā)分。實施例1-5:實施例說明本發(fā)明所提供方法的脫酸效果。脫酸率的計算方法如下脫酸率=(高酸原油原料的總酸值-所得液相產(chǎn)品的總酸值)/高酸原油原料的總酸值乂100%。實施例中所有實驗用原料油相同，旨在比較不同操作條件下的脫酸效果。實驗所用高酸原油為遼河稠油，低酸原料新疆稠油，其性質(zhì)見表l，實驗條件及試驗結(jié)果見表2。表l實施例采用的原料油性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2主要工藝條件和產(chǎn)品分布及主要產(chǎn)品性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1、一種延遲焦化加工高酸原油的方法，采用兩座高酸原油焦化塔、兩座低酸原料焦化塔、一臺高酸原油加熱爐、一臺低酸原料加熱爐和一個共用分餾塔，包括步驟如下(1)高酸原油進(jìn)入高酸原油加熱爐加熱到450℃-510℃，然后進(jìn)入高酸原油焦化塔內(nèi)進(jìn)行熱裂解反應(yīng)，生成的高溫油氣從焦化塔頂排出，由分餾塔底部進(jìn)入分餾塔進(jìn)行分餾，生成的焦炭沉積在高酸原油焦化塔內(nèi)；(2)經(jīng)預(yù)熱的低酸焦化原料進(jìn)入分餾塔下部與來自步驟(1)和步驟(3)的高溫焦化油氣逆流換熱，同時淋洗焦化油氣中攜帶的焦粉；(3)經(jīng)換熱的低酸焦化原料從分餾塔底部抽出，進(jìn)入低酸原料加熱爐加熱至480℃-510℃后，進(jìn)入低酸原料焦化塔，在延遲焦化工藝操作條件下，進(jìn)行裂化反應(yīng)，生成的高溫油氣從焦化塔頂排出，由分餾塔底部進(jìn)入分餾塔進(jìn)行分餾，生成的焦炭沉積在低酸原料焦化塔內(nèi)；(4)在高酸原油焦化塔或低酸原料焦化塔中，當(dāng)沉積在焦化塔底的焦炭充滿焦化塔后，停止進(jìn)料，切換另一焦化塔繼續(xù)進(jìn)料。2、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高酸原油延遲焦化裝置操作條件如下加熱爐出口溫度450°C-510°C;反應(yīng)絕壓0.05MPa-0.80MPa;采用單程通過操作方式；停留時間10min-60min。3、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高酸原油延遲焦化裝置操作條件如下加熱爐出口溫度47(TC-48(TC;反應(yīng)絕壓O.lOMPa-0.18MPa;采用單程通過操作方式；停留時間10min-30min。4、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的常規(guī)低酸原料延遲焦化裝置操作條件如下加熱爐出口溫度450°C-550°C;反應(yīng)絕壓0.05MPa-0.80MPa;采用循環(huán)操作方式，循環(huán)重量比0.10-1.5;停留時間5min-60min。5、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的常規(guī)低酸原料延遲焦化裝置操作條件如下加熱爐出口溫度495°C-505°C;反應(yīng)絕壓O.lOMPa-0.18MPa;采用循環(huán)操作方式，循環(huán)重量比O.35-1.00;停留時間lOmin-30min。6、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高酸原油在進(jìn)入加熱爐加熱到47(TC-48(TC之前，先進(jìn)行換熱至180°C-220°C。7、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的低酸焦化原料是初餾點(diǎn)〉35(TC、總酸值小于0.5KOHmg/g的重、渣油原料，選自常減壓蒸餾裝置的渣油、減粘裂化渣油、脫瀝青裝置的重脫瀝青油、催化裂化油漿、稠油、拔頭原油、煤液化油和頁巖油中的一種或多種。8、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高酸原油為總酸值大于1.0KOHmg/g的原油或拔頭原油。全文摘要本發(fā)明公開了一種延遲焦化加工高酸原油的方法。該方法將高酸原料和低酸原料在不同的焦化塔中處理，處理后的高溫油氣進(jìn)入共同的分餾塔，預(yù)熱后的低酸原料用于淋洗進(jìn)入分餾塔的高溫油氣中攜帶的焦粉，并將重蠟油循環(huán)回低酸原料焦化塔。該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中高酸原料單程通過時焦化產(chǎn)生的高溫油氣中攜帶的焦粉無法采用淋洗方式脫除的問題，并能有效回收分餾塔的熱能，而且高酸原油焦化塔采用單程通過操作方式，有利于提高高酸原油的處理量，此外，重蠟油可被循環(huán)回低酸原料焦化塔中得到進(jìn)一步處理。文檔編號C10G9/16GK101280212SQ200710148429公開日2008年10月8日申請日期2007年8月27日優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日發(fā)明者勾連忠,張學(xué)萍,矯德衛(wèi),巖石,胡長祿,蔣立敬,韓照明申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院