[發明專利]一種油砂瀝青的延遲焦化加工方法

有效

• 申請號: 201610652555.3
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN107723023B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張東明;婁立娟;張艷梅;劉銀東;于志敏;盧竟蔓;許倩;王麗濤;張璐瑤;侯經緯;畢秦嶺;崔晨曦;鄂宇恒
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C10G51/02
• 分類號: C10G51/02;C10G55/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發明公開了一種油砂瀝青的延遲焦化加工方法，包括如下步驟：以瀝青油為原料進行第一焦化反應，瀝青油加熱到495～550℃，同時，除瀝青油外的焦化原料在渣油加熱爐中進行第二焦化反應，然后，第一焦化反應和第二焦化反應的產物混合進行第三焦化反應，生成輕質產物和焦炭，待焦炭裝滿焦化反應器后，第三焦化反應的原料進入另一焦化反應器，殘留在原焦化反應器中的焦炭以水力除焦卸出后循環使用。本發明可以改善原料中所含細砂顆粒對延遲焦化全裝置的磨蝕，降低設備的維修維護成本。同時實現了瀝青加熱溫度的單獨控制，減緩加熱爐爐管結焦趨勢，提高液體產品收率。

技術領域

本發明涉及石油焦化工藝，尤其涉及一種油砂瀝青的延遲焦化加工方法。

背景技術

延遲焦化是煉油廠大量應用的渣油轉化技術，是美國、中國、委內瑞拉、印度、加拿大等國渣油輕質化的主要手段，全球共有170余套渣油延遲焦化裝置在運行，總加工能力4億噸以上，我國2012年延遲焦化加工能力已達1.13億噸。

油砂是瀝青、水、砂及黏土的混合物，其中約含20％(質量分數，下同)的瀝青，以及部分重金屬和硫，其黏度較大，常溫下無法流動。每個砂粒的表面都被一層薄薄的水層所覆蓋，將砂粒與最外層的瀝青層隔開。

開采出的油砂經過水洗后得到瀝青油。以阿薩巴斯卡瀝青性質為例，其API度較低，硫、氮及金屬含量較高，加工時對加氫裝置及硫磺回收系統等設備要求較高，因而該地區改質廠大多根據其性質建造。對油砂瀝青的加工通常選用兩種方案，一種方案是經過改質升級至合成原油，再輸送至煉廠進行加工；另一種方案則是通過添加稀釋劑來稀釋瀝青，并通過管道將其輸送至具備重油加工條件的煉廠進行后續加工。對瀝青油改質加工的大體流程為：首先對輸送瀝青的溶劑進行回收，并通過管線送回循環使用，此過程通常在常壓塔中進行；然后采用常減壓蒸餾過程，將其中約10％的常壓餾分油和20％～30％的減壓餾分油拔出，送至加氫精制、加氫處理及加氫裂化裝置進行脫硫、脫氮、脫芳烴等改質處理；常壓及減壓渣油則通常采用焦化、溶劑脫瀝青等組合工藝進行脫碳加氫的重油輕質化處理，從而分離出輕組分，并將重組分轉化為可煉制的產物。

加拿大森科爾公司(Suncor)的前身為太陽石油公司(Sun Oil Company)，于1976年建成，是世界上首家集油砂開采和加工一體化的公司，主要生產合成油。該公司油砂瀝青改質所產油品中顆粒含量較多，無法使用管道運輸。此外，油品中細顆粒較多易堵塞催化劑孔徑，不利于后續催化工藝，因此需要在油砂瀝青改質廠附近建立進一步處理的加工裝置，如將重油通過延遲焦化等工藝加工成可送至后續深加工的產品。

發明專利CN200810167107提供了一種油砂直接流化床焦化的方法和裝置。該方法為：油砂原料在焦化反應器中與來自密相燒焦反應器的高溫砂混合、換熱后進行焦化反應，油氣除塵后進入分餾及吸收穩定系統，附焦油砂經汽提器汽提后引入稀相燒焦管，在稀相燒焦管及其上方的密相燒焦反應器內燒焦，燒焦后的熱砂一股引入焦化反應器作熱載體，一股引入外取熱器換熱。若生焦量低，燒焦熱量不足，可向燒焦管內引入燃燒油、煤粉或焦粉等來維持系統熱平衡。該裝置至少包括：加料器、焦化反應器、汽提器、稀相燒焦管、密相燒焦反應器、外取熱器及旋風分離器。本發明可對油砂、油頁巖等非常規石油資源進行直接加工，對環境無污染，裝置連續操作性強，彈性大，系統能量綜合利用率高。

延遲焦化技術是指將焦化油(原料油和循環油)經過加熱爐加熱迅速升溫至焦化反應溫度，在反應爐管內不生焦，而進入焦炭塔再進行焦化反應，故有延遲作用。

原料油(減壓渣油或其他重質油如脫油瀝青、澄清油甚至污油)經加熱到495～505℃進入焦炭塔，熱原料油在焦炭塔內進行焦化反應，生成的輕質產物從頂部出來進入分餾塔，分餾出富氣、粗汽油、柴油和重餾分油。重餾分油可以送去進一步加工(如作催化裂化、加氫裂化原料)也可以全部或部分循環回原料油系統。待焦炭陸續裝滿(留一定的空間)后，原料改進入另一焦炭塔，殘留在焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出。焦炭塔恢復空塔后再進熱原料。