專利名稱：一種船舶燃料油生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶燃料油生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
據(jù)BP能源統(tǒng)計(jì)和Purvin & Gertz報(bào)道，2009年世界殘?jiān)腿剂嫌偷男枨蠹s為4. 5億噸，其中船舶燃料油需求為I. 4億噸，預(yù)計(jì)2020年世界殘?jiān)腿剂嫌偷男枨鬄?. 3億噸，船舶燃料油的數(shù)量將會(huì)增加到I. 9億噸。由于國際間海運(yùn)量的增加，2020年船舶燃料油消費(fèi)量將比2009年增加5000萬噸，占燃料油的比例也將由30%提高到60%左右。2009年，我國燃料油消費(fèi)量3395萬噸，自產(chǎn)1795萬噸，進(jìn)口 1600萬噸；其中作為地方煉油廠原料的有920萬噸，作為爐用燃料的約1195萬噸，作為船舶燃料油的1280萬噸。船舶燃料油中保稅油的數(shù)量約為680萬噸，餾分油型燃料油數(shù)量約300萬噸。據(jù)預(yù)測，·2009-2013年國內(nèi)船舶燃料油需求年均增速可達(dá)11% 20%，到2013年，中國船舶燃料油需求約為3200萬噸。從外貿(mào)船舶加油狀況來看，目前在我國加油的外貿(mào)船舶僅占到港外貿(mào)船舶的4%，遠(yuǎn)低于新加坡港的90%水平；2008年我國船舶保稅燃料油供應(yīng)量僅為全球的3. 8%，而新加坡為25. 6%，差距很大。我國港口貨物吞吐量和集裝箱吞吐量已連續(xù)5年位居世界第一，國際海運(yùn)裝卸總量還保持快速增長，未來船舶燃料油需求也將隨之增長。我國船舶燃料油市場占有率不高的原因主要有兩個(gè)方面一是煉油企業(yè)要求“吃干榨盡”，對(duì)燃料油生產(chǎn)不夠重視；二是我國港口服務(wù)功能較差，很多過港船只都在日本、韓國和新加坡等地加油。船舶燃料油市場有兩個(gè)主要特點(diǎn)一是質(zhì)量要求統(tǒng)一，都必須遵行國際海事組織制定的標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)與汽柴油質(zhì)量的情況不同；二是流動(dòng)性強(qiáng)，其需求隨海上貿(mào)易量和貿(mào)易方向而變化，與航空煤油的情況較為相似。從以上情況來看，不管是海外市場還是國內(nèi)市場，船舶燃料油的需求量都將進(jìn)一步增加。近年來，為降低燃油成本不斷上升的壓力，船舶燃料逐步向重質(zhì)化、劣質(zhì)化和調(diào)合油的方向發(fā)展。一是隨著新船的大量投入運(yùn)營，高粘度的重質(zhì)燃料油消費(fèi)增長迅速，二是受成品油資源緊張、價(jià)格上漲的影響，國內(nèi)DMC燃料油等替代船用柴油的用量增加，但受國內(nèi)產(chǎn)量少、供應(yīng)嚴(yán)重不足的限制，無法滿足市場需求。隨著全球能源短缺，原油價(jià)格的不斷飆升，燃料資源供不應(yīng)求的趨勢日益顯現(xiàn)。汽柴油價(jià)格不斷攀升致使中石化和中石油著眼于生產(chǎn)性價(jià)比較高的汽柴油，無暇顧及船用燃料油市場。煉廠對(duì)渣油輕質(zhì)化利用程度不斷加深，導(dǎo)致雖然全國煉油能力年增量為5% 10%，但以重質(zhì)油為主的燃料油產(chǎn)量未能得到提高。燃料油需求量的增長與產(chǎn)量的基本穩(wěn)定導(dǎo)致了燃料油缺口逐年加大。2009至2011年間，燃料油需求持續(xù)增長，超過一半的燃料油需要靠進(jìn)口補(bǔ)充。目前船舶燃料油生產(chǎn)主要采用直接調(diào)合的方法，船舶殘?jiān)?80#燃料油通常由減粘渣油、催化裂化重循環(huán)油(HC0)、催化柴油三種組分調(diào)合生產(chǎn)。50°C粘度低于380 mm2/S的殘?jiān)痛叭剂嫌停ㄟ^調(diào)入適當(dāng)比例的柴油餾分來生產(chǎn)。原油價(jià)格的不斷攀升，使油品供應(yīng)商從成本和利潤的對(duì)比考慮，采用“非傳統(tǒng)”的方式調(diào)和重質(zhì)船舶燃料油，例如添加廢潤滑油；使用化學(xué)溶劑廢料進(jìn)行調(diào)和以溶解浙青質(zhì)；以煤焦油代替渣油等，這些做法無疑對(duì)重油的發(fā)火質(zhì)量和穩(wěn)定性造成更大的影響。以摻加煤焦油為例煤焦油中含上萬種化合物，其成份極為復(fù)雜，主要由多環(huán)芳香族化合物組成，烴類含量較石油渣油低，其中有許多組分(例如酚類物質(zhì)等)不但對(duì)人體和環(huán)境有害，還難以燃燒，因此用未經(jīng)處理的煤焦油調(diào)制的重油，其發(fā)火質(zhì)量和燃燒性能均較差，因此傳統(tǒng)生產(chǎn)方法限制了國內(nèi)船燃市場的健康發(fā)展。因此，不論餾分油型還是殘?jiān)痛叭剂嫌停磥硇枨筮€將繼續(xù)增長，質(zhì)量要求不斷提高，生產(chǎn)方法將隨之改變。我國煉油行業(yè)應(yīng)及時(shí)把握這一市場機(jī)遇，重視低硫船舶燃料油生產(chǎn)，既可為海運(yùn)業(yè)提供燃料供應(yīng)的保障，也可提高我國煉油的整體競爭力。 精密過濾技術(shù)解決了催化油漿固含量高的問題將固含量降至O. 05―，解決了固定床反應(yīng)器壓降問題，加氫作為改善油品的烴組成技術(shù)，大幅降低了催化油漿的密度、殘?zhí)?、提高發(fā)熱值等，生產(chǎn)得到優(yōu)質(zhì)的船舶燃料油餾分，用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)F120、F180、F380等殘?jiān)痛叭剂嫌?，該技術(shù)是以低值油漿生產(chǎn)船舶燃料油的好方法。現(xiàn)有的加氫技術(shù)更多的是用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的車用(或飛機(jī)用)運(yùn)輸燃料，主要集中在加工各餾分油加氫精制或裂化，減壓渣油的加氫精制，對(duì)催化油漿這種劣質(zhì)油品的加工相關(guān)技術(shù)很少，全催化油漿加氫工藝的相關(guān)技術(shù)鮮有報(bào)道，主要是催化油漿的微小催化劑顆粒無法脫除，通過目前先進(jìn)的專有的精密過濾技術(shù)解決固含量難題，針對(duì)油漿烴類組成特征，進(jìn)行加氫催化劑組合，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的船舶燃料油。為以低值催化油漿生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的船燃開辟新的加工途徑，可在一定程度上滿足我國優(yōu)質(zhì)船燃市場的供應(yīng)缺口，緩解我國的船燃進(jìn)口壓力，緩解我國的“能源安全”的困境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種船舶燃料油生產(chǎn)方法，以克服目前國內(nèi)生產(chǎn)船舶燃料油工藝能源浪費(fèi)嚴(yán)重、生產(chǎn)條件要求高、生產(chǎn)成本高的不足。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種船舶燃料油生產(chǎn)方法，包括以下步驟
1)將催化油漿加熱至100-350°c，在O.5-6Mpa的壓力條件下，通過無機(jī)膜過濾催化油漿，將催化油漿的固含量降至O. 05 灰分(無機(jī)鹽和金屬有機(jī)化合物以及一些混入的雜質(zhì))降至O. 002%以下，金屬脫除高于95% ；
2)將步驟I)中過濾得到的催化油漿加熱至250-400°C，通過管道輸送到第一反應(yīng)區(qū)，并通入2-18Mpa的氫氣與催化油漿混合，將混合的催化油漿和氫氣依次與渣油加氫精制催化劑、餾分油加氫精制催化劑、餾分油加氫裂化催化劑接觸，進(jìn)行催化反應(yīng)；
3)將步驟2)中得到的反應(yīng)物流經(jīng)油氣分離裝置，進(jìn)行油氣分離，將反應(yīng)物中的液體和含氫氣體進(jìn)行分離，含氫氣體在壓縮后可以返回到步驟2)進(jìn)行循環(huán)使用；
4)將步驟3)中所得的分離的液體進(jìn)行分餾，分餾得到石腦油、柴油餾分和尾油餾分；
5)將步驟4)中得到的尾油餾分按照生產(chǎn)的需要以不同的比例與減壓渣油進(jìn)行調(diào)和，SP可得到成品。
步驟2)中所述的渣油加氫精制催化劑包括以下重量百分比的化合物0. 5%-2%的NiO,2. 5%-3% 的 Mo03、20%-30% 的 CoO 和 65%_77% 的氧化鋁。步驟2)中所述的餾分油加氫精制催化劑包括以下重量百分比的化合物23%_30%的 WO3>2. 4%-3% 的 NiO,2. 3%-4% 的 MoO3 和 65%-72. 3% 的氧化鋁。步驟2)中所述的餾分油加氫裂化催化劑包括以下重量百分比的化合物27%_30%的W03、2. 7%-3%的Ni0、23%-30%的分子篩和40%_47. 3%的氧化鋁。本發(fā)明的有益效果為采用本發(fā)明方法，在較緩和的反應(yīng)條件和相對(duì)較低的氫耗下，可大幅提高催化油漿在船燃中的摻入比例高達(dá)75%以上，保證了船燃金屬、灰分等指標(biāo)不超標(biāo)，大幅提高其發(fā)熱值，提高船燃的相容性，保證生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的船燃產(chǎn)品。


下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I是本發(fā)明實(shí)施例所述的船舶燃料油生產(chǎn)方法的流程圖。圖中
I、油漿進(jìn)油裝置；2、油漿進(jìn)料罐；3、油漿進(jìn)料閥；4、油漿進(jìn)料泵；5、油漿加熱器；6、油漿過濾器；7、油漿換熱器；8、油漿加熱爐；9、氫氣；10、氫氣控制閥；11、加氫反應(yīng)器；12、高壓分離罐；13、低壓分離罐；14、蒸餾塔；15、石腦油控制閥；16、柴油組分油控制閥；17、加氫后油漿(尾油)調(diào)和控制閥；18、減渣罐；19、減渣調(diào)和控制閥；20、成品船燃罐。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種船舶燃料油生產(chǎn)方法，包括以下步驟
1)將催化油漿加熱至100-350°C，在O.5-6Mpa的壓力條件下，通過無機(jī)膜過濾固含量高的催化油漿，將催化油漿的固含量降至O. 05 —，灰分降至O. 002%以下，金屬脫除高于95% ；
2)將步驟I)中過濾得到的催化油漿加熱至250-400°C，通過管道輸送到第一反應(yīng)區(qū)，并通入2-18Mpa的氫氣與催化油漿混合，將混合的催化油漿和氫氣依次與渣油加氫精制催化劑、餾分油加氫精制催化劑、餾分油加氫裂化催化劑接觸，進(jìn)行催化反應(yīng)；
3)將步驟2)中得到的反應(yīng)物流經(jīng)油氣分離裝置，進(jìn)行油氣分離，將反應(yīng)物中的液體和含氫氣體進(jìn)行分離，含氫氣體在壓縮后可以返回到步驟2)進(jìn)行循環(huán)使用；
4)將步驟3)中所得的分離的液體進(jìn)行分餾，分餾得到石腦油、柴油餾分和尾油餾分；
5)將步驟4)中得到的尾油餾分按照生產(chǎn)的需要以不同的比例與減壓渣油進(jìn)行調(diào)和，SP可得到成品。步驟2)中所述的渣油加氫精制催化劑包括以下重量百分比的化合物0. 5%-2%的NiO,2. 5%-3% 的 Mo03、20%-30% 的 CoO 和 65%_77% 的氧化鋁。步驟2)中所述的餾分油加氫精制催化劑包括以下重量百分比的化合物23%_30%的 WO3>2. 4%-3% 的 NiO,2. 3%-4% 的 MoO3 和 65%-72. 3% 的氧化鋁。步驟2)中所述的餾分油加氫裂化催化劑包括以下重量百分比的化合物27%_30%的W03、2. 7%-3%的Ni0、23%-30%的分子篩和40%_47. 3%的氧化鋁。具體使用時(shí)，催化油漿的催化油漿通過油漿進(jìn)油裝置I輸送到油漿進(jìn)料罐2中，通過油漿進(jìn)料閥3控制催化油漿管道的開關(guān)，通過油漿進(jìn)料泵4將存入油漿進(jìn)料罐2中的催化油漿輸送到油漿過濾器6中進(jìn)行過濾，在到達(dá)油漿過濾器6之前，催化油漿被油漿加熱器5加熱至100-350°C，經(jīng)過過濾的催化油漿通過油漿換熱器7和油漿加熱爐8再次進(jìn)行加熱至250-400 V，加熱后進(jìn)入加氫反應(yīng)器11中，在加氫反應(yīng)器11中，催化油漿與氫氣9進(jìn)行混合，氫氣9的加入量由氫氣控制閥10進(jìn)行控制,混合后的催化油衆(zhòng)和氫氣在加氫反應(yīng)器11中依次與渣油加氫精制催化劑、餾分油加氫精制催化劑、餾分油加氫裂化催化劑接觸，進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物通過高壓分離罐12和低壓分離罐13進(jìn)行氣液分離，將分離后的液體送入蒸餾塔14中進(jìn)行分餾，分餾后得到石腦油、柴油餾分和尾油餾分，分餾出的石腦油、柴油餾分和尾油餾分分別通過管道輸送出去，輸送時(shí)分別通過石腦油控制閥15、柴油組分油控制閥16和加氫后油漿(尾油)調(diào)和控制閥17控制三種分餾出的產(chǎn)物的輸出，分餾出的尾油餾分在成品船燃罐20中與減渣罐18輸出的減壓渣油(減渣)按一定比例混合，混合的比例通過管道上的減渣調(diào)和控制閥19控制。 實(shí)施例
表一是催化油漿漿的原料性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種船舶燃料油生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將催化油漿加熱至100-350°c，在O.5-6Mpa壓力條件下，通過無機(jī)膜過濾催化油漿，將催化油漿的固含量降至0.05 m，灰分降至O. 002%以下，金屬脫除高于95% ； 2)將步驟I)中過濾得到的催化油漿加熱至250-400°C，通過管道輸送到第一反應(yīng)區(qū)，并通入2-18Mpa的氫氣與催化油漿混合，將混合的催化油漿和氫氣依次與渣油加氫精制催化劑、餾分油加氫精制催化劑、餾分油加氫裂化催化劑接觸，進(jìn)行催化反應(yīng)； 3)將步驟2)中得到的反應(yīng)物流經(jīng)油氣分離裝置，進(jìn)行油氣分離，將反應(yīng)物中的液體和含氫氣體進(jìn)行分離； 4)將步驟3)中所得的分離的液體進(jìn)行分餾，分餾得到石腦油、柴油餾分和尾油餾分；以及 5)將步驟4)中得到的尾油餾分按照生產(chǎn)需要以不同的比例與減壓渣油進(jìn)行調(diào)和，即可得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船舶燃料油生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟2)中，所述的渣油加氫精制催化劑包括以下重量百分比的化合物=0. 5%-2%的NiO、2. 5%-3%的Mo03、20%_30%的CoO和65%-77%的氧化鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶燃料油生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟2)中，所述的餾分油加氫精制催化劑包括以下重量百分比的化合物23%-30%的W03、2. 4%-3%的Ni0、2. 3%_4%的MoO3和65%-72. 3%的氧化鋁。
4.油加氫裂化催化劑包括以下重量百分比的化合物27%-30%的W03、2. 7%-3%的Ni0、23%_30%的分子篩和40%-47. 3%的氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的船舶燃料油生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟3)中，通過油氣分離得到的含氫氣體，在壓縮后返回到步驟2)進(jìn)行循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船舶燃料油生產(chǎn)方法，包括以下步驟將催化油漿加熱后經(jīng)與精密過濾設(shè)備過濾脫除油漿中的微小催化劑顆粒，再經(jīng)與氫氣混合后加熱，將混合物與渣油加氫精制催化劑、餾分油加氫精制催化劑、餾分油加氫裂化催化劑接觸，加氫催化混合物反應(yīng)，得到的反應(yīng)物經(jīng)過油氣分離、分餾得到尾油餾分，將尾油餾分按照不同比例與減壓渣油混合，即得到成品。本發(fā)明的有益效果為采用本發(fā)明方法，在較緩和的反應(yīng)條件和相對(duì)較低的氫耗下，可大幅提高催化油漿在船燃中的摻入比例高達(dá)75%以上，保證了船燃金屬、灰分等指標(biāo)不超標(biāo)，大幅提高其發(fā)熱值，提高船燃的相容性，保證生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的船燃產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C10G67/02GK102888244SQ20121040439
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者張富平 申請(qǐng)人:北京金海暢能源投資有限公司