一種塔式減粘裂化熱停留時間估測方法及反應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油化工技術領域，特別涉及一種減粘裂化熱停留時間估測方法。
【背景技術】
[0002] 在石油化工領域，對于一些重質高粘度的原料油--漁油或原油，大多需要進行 減粘裂化反應，其目的是使重質高粘度原料油通過淺度熱裂化反應轉化為較低粘度和較低 傾點的油，以達到燃料油的規(guī)格要求，或使其接近燃料油的規(guī)格。減粘裂化是原料油淺度熱 裂化過程，工業(yè)減粘裂化反應的過程包括：首先，通過加熱爐將原料油加熱至高溫即反應塔 入口溫度；然后，經過設在反應塔內的反應區(qū)、在適當?shù)臏囟?、壓力條件下，進行緩和的熱裂 化；再然后，向經過熱裂化的原料油中注入急冷油使熱裂化反應終止；最后，將生成油分離 為工業(yè)減粘油。
[0003] 現(xiàn)有的工業(yè)減粘裂化反應大多為延遲減粘，即主要的減粘裂化反應在反應塔中進 行，在實際生產中，除了原料油的化學性質外，影響減粘裂化反應的主要因素有反應溫度、 反應時間和反應壓力，其中反應溫度與反應時間存在著互補關系，即可采用高溫短時間的 方法或低溫長時間的方法來達到相同的轉化率，其中工業(yè)減粘裂化反應中的反應時間均指 原料油在反應塔中冷停留時間，即原料油在反應塔中不考慮反應狀態(tài)下的停留時間，其中 反應塔中的原料油在反應溫度下的熱停留時間小于所述冷停留時間。
[0004] 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：
[0005] 現(xiàn)有技術中只能確定在反應塔中原料油在反應溫度下的熱停留時間小于原料油 在反應塔中冷停留時間，而對于反應塔中原料油在反應溫度下的熱停留時間卻沒有具體的 計算或測定的方法，無法得知在反應塔中原料油在反應溫度下的熱停留時間是多久，對于 化學性質不同的原料油，只能根據經驗選擇高溫短時間的方法或者低溫長時間的方法進行 工業(yè)減粘裂化反應，而不能確定該種原料油具體適用的反應溫度和反應時間，通常導致反 應塔的溫度遠高于工業(yè)減粘裂化反應所需要的反應溫度，或導致反應時間遠超過工業(yè)減粘 裂化反應所需要的反應時間，不利于工業(yè)減粘裂化工藝條件的優(yōu)化，增加了工業(yè)減粘裂化 反應的成本，降低了反應塔的使用壽命。

【發(fā)明內容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術無法估測減粘裂化過程中反應塔內原料油在反應溫度下熱停 留時間的問題，本發(fā)明提供了一種塔式減粘裂化熱停留時間估測方法。所述技術方案如 下：
[0007] 一方面，提供了一種塔式減粘裂化熱停留時間估測方法，所述塔式減粘裂化熱停 留時間估測方法包括：
[0008] 步驟1 :將原料油加入減粘反應器中，所述原料油與工業(yè)減粘裂化反應所用原料 油相同；
[0009] 步驟2 :向所述減粘反應器中注入氣體，所述氣體的注入量與工業(yè)塔式減粘裂化 反應注水量的摩爾比為1:1，使所述減粘反應器中的反應壓力與工業(yè)塔式減粘裂化反應的 反應壓力相同；
[0010] 步驟3 :在所述反應壓力下，先將所述減粘反應器以每分鐘1~5°C的速度加熱 至350°C，然后將所述減粘反應器在1~3分鐘之內加熱至反應溫度初始值，使所述原料油 進行減粘裂化反應，所述減粘裂化反應過程中會產生輕瓦斯油，將所述輕瓦斯油冷卻并收 集；
[0011] 步驟4:設定所述減粘裂化反應的反應時間，并按所述反應時間設定值，將所述減 粘反應器的反應溫度降至反應溫度結束值，然后將所述減粘反應器的溫度在1~2分鐘之 內降低到350°C，并且使所述減粘反應器繼續(xù)降溫，當所述減粘反應器的溫度降到100°C以 下時，將所述減粘反應器中得到的減粘油與所述輕瓦斯油混合得到減粘生成油；
[0012] 步驟5 :對比所述減粘生成油與所述工業(yè)塔式減粘裂化反應得到的工業(yè)減粘油在 50°C或100°C的運動粘度，若所述減粘生成油與所述工業(yè)減粘油的運動粘度相對差值在規(guī) 定值范圍以內，則所述原料油在所述減粘反應器進行減粘裂化反應的反應時間即為原料油 在工業(yè)塔式減粘裂化反應塔內的熱停留時間；若所述減粘生成油與所述工業(yè)減粘油的運動 粘度相對差值不在規(guī)定值范圍以內，則調整所述反應時間設定值并重復上述步驟。
[0013] 進一步地，所述步驟2中，所述氣體為惰性氣體、氮氣、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、二 氧化碳中的至少一種。
[0014] 進一步地，所述步驟3中，所述反應溫度初始值大于或等于360°C。
[0015] 更進一步地，所述反應溫度初始值與所述工業(yè)塔式減粘裂化反應塔入口的溫度相 同。
[0016] 進一步地，所述步驟4中，所述反應溫度結束值與所述工業(yè)塔式減粘裂化反應塔 出口的溫度相問。
[0017] 進一步地，所述步驟4中，所述反應時間設定值小于所述工業(yè)塔式減粘裂化反應 的冷停留時間。
[0018] 進一步地，所述步驟5中，所述減粘生成油與所述工業(yè)減粘油的運動粘度相對差 值為所述減粘生成油與所述工業(yè)減粘油運動粘度之差同所述工業(yè)減粘油運動粘度的比值 的絕對值，且所述運動粘度相對差值的規(guī)定值范圍為0~2. 0%。
[0019] 另一方面，提供了一種塔式減粘裂化反應裝置，所述塔式減粘裂化反應裝置包括： 減粘反應器、加熱爐、冷凝器、接收器和壓力控制器，所述減粘反應器設置在所述加熱爐上 方，所述加熱爐用于給所述減粘反應器加熱，所述減粘反應器、所述冷凝器和所述接收器內 部連通，所述壓力控制器設置在所述接收器上方，工作時，所述減粘反應器中的輕瓦斯油經 過所述冷凝器進入所述接收器，當所述減粘反應器中的壓力超過反應壓力時，所述接收器 中的不凝氣經過所述壓力控制器排出，使得所述減粘反應器中的壓力與所述反應壓力相 同。
[0020] 進一步地，所述塔式減粘裂化反應裝置還包括補壓口，所述補壓口設置在所述減 粘反應器上部。
[0021] 進一步地，所述塔式減粘裂化反應裝置還包括輕瓦斯油出口，所述輕瓦斯油出口 設置在所述接收器下部，輕瓦斯油通過所述輕瓦斯油出口從所述接收器流出。
[0022] 本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0023] 本發(fā)明通過實驗模擬工業(yè)塔式減粘裂化反應，并對比得到的減粘生成油與工業(yè)減 粘油在相同溫度下的運動粘度，且減粘生成油與工業(yè)減粘油運動粘度相對差值在規(guī)定值范 圍內，可以準確估測出減粘裂化反應過程中原料油在反應塔中的熱停留時間，同時根據估 測原料油熱停留時間的方法可以推測出不同原料油最適合的反應溫度及反應時間，并將減 粘裂化反應的反應溫度和反應時間控制為最適合的反應溫度和反應時間，降低了不必要的 溫度，減少了不必要的加熱時間，優(yōu)化減粘裂化反應的操作，降低了工業(yè)減粘裂化反應的成 本，保證了反應塔的使用壽命；并且可根據減粘裂化反應的優(yōu)化實驗結果，設計適合不同原 料油的減粘裂化裝置，為工業(yè)減粘裂化裝置工藝條件的優(yōu)化和工業(yè)裝置的升級改造提供依 據，達到優(yōu)化改進設備的效果，滿足科研和生產的需求。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于 本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他 的附圖。
[0025] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種塔式減粘裂化熱停留時間估測方法流程圖；
[0026] 圖2是本發(fā)明又一實施例提供的一種塔式減粘裂化反應裝置結構示意圖；
[0027] 其中，1減粘反應器，2加熱爐，3冷凝器，4接收器，5壓力控制器，6補壓口，7輕瓦 斯油出口。
【具體實施方式】
[0028] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述。