[發(fā)明專利]一種重油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油和乙炔的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011154248.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114479937B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程易;于志敏;李岳;盧竟蔓;安航;王路海;張艷梅;劉銀東;胡長(zhǎng)祿;畢秦嶺;許倩;王麗濤;韓爽;鄂宇恒;楊行;張浩然;宋海朋;曹玉亭;張博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C10G69/06
• 分類號(hào): C10G69/06;C07C4/06;C07C4/04;C07C11/24
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍?chǎng)?王玉雙

本發(fā)明提供了一種重油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油和乙炔的方法。該方法由懸浮床加氫和熱等離子體裂解耦合得到，包括如下步驟：S1：重油在氫氣、加氫催化劑和添加劑作用下，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，加氫后的產(chǎn)物經(jīng)分餾得到干氣、餾分油和尾油；S2：將S1得到的尾油作為原料輸送到熱等離子體裂解反應(yīng)器中，經(jīng)過(guò)噴嘴霧化后通過(guò)2層以上聯(lián)排方式排布的熱等離子體炬，在熱等離子體炬的反應(yīng)段裂解得裂解產(chǎn)物；S3：所述裂解產(chǎn)物進(jìn)入快速分離裝置得到氣相產(chǎn)物和固體殘?jiān)鰵庀喈a(chǎn)物包括乙炔、乙烯、乙烷、甲烷和氫氣；所述氣相產(chǎn)物不經(jīng)淬冷直接由出口排出所述快速分離裝置，然后與冷卻介質(zhì)換熱降溫，換熱后所述氣相產(chǎn)物分離出氫氣和甲烷等氣體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重油加氫與熱裂解技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及由懸浮床加氫和熱等離子體裂解耦合得到的一種重油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油和乙炔的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著世界范圍內(nèi)石油資源的日益緊缺、原油重質(zhì)劣質(zhì)化趨勢(shì)的日漸嚴(yán)重，市場(chǎng)對(duì)輕質(zhì)燃料油需求的持續(xù)快速增長(zhǎng)，促使重質(zhì)劣質(zhì)油的深加工技術(shù)成為煉油工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)與難點(diǎn)。懸浮床加氫工藝是實(shí)現(xiàn)重油輕質(zhì)化的理想方法之一，其工藝過(guò)程一般為催化劑與原料油均勻混合形成漿料，而后漿料與高壓氫氣一同進(jìn)入懸浮床反應(yīng)器內(nèi)，在臨氫條件下進(jìn)行催化加氫和裂解反應(yīng)，最終制得石腦油、柴油等輕質(zhì)油品。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1335366A公開(kāi)了一種重、渣油加氫轉(zhuǎn)化方法以減少生產(chǎn)出的輕質(zhì)油中含有的大量氮、硫等雜質(zhì)，三聚環(huán)保開(kāi)發(fā)了一種利用懸浮床加氫工藝將重油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油的方法CN108219840A。國(guó)外為改進(jìn)懸浮床渣油加氫工藝，各大石油公司均開(kāi)發(fā)了自己相應(yīng)的專利技術(shù)。德國(guó)VEBA司開(kāi)發(fā)的WCC工藝、委內(nèi)瑞拉INTEVEP公司研究開(kāi)發(fā)的HDH工藝、Exxon公司申請(qǐng)的US4067799專利、UOP公司的Aurabon工藝為使用固體催化劑的懸浮床加氫技術(shù)。

由于懸浮床進(jìn)料相對(duì)劣質(zhì)，通常情況下，該工藝的未轉(zhuǎn)化油高達(dá)10％～20％。絕大部分原料中金屬、反應(yīng)過(guò)程中縮合產(chǎn)物和所有催化劑集中在未轉(zhuǎn)化油中，所以其金屬含量和殘?zhí)恐岛芨撸渭庸ば阅芎懿睿茈y得到利用，如果不與其他物料混合，難以直接作為燃料使用。這一難題限制了懸浮床加氫技術(shù)的廣泛工業(yè)應(yīng)用。早期的懸浮床加氫工藝多數(shù)會(huì)產(chǎn)生一部分含固體粉末的尾油，新開(kāi)發(fā)的懸浮床加氫技術(shù)雖然側(cè)重于重油的全面轉(zhuǎn)化，但在實(shí)際過(guò)程中，仍然會(huì)外甩部分尾油。如何妥善處理和利用這部分尾油，是懸浮床加氫工藝進(jìn)行工業(yè)化和避免環(huán)境污染的另一項(xiàng)技術(shù)難題和研究方向。

目前懸浮床加氫尾油主要采用焦化、制備水泥、調(diào)合瀝青、從尾油中提取或回收金屬等方法，采用懸浮床尾油循環(huán)流程或減壓蠟油循環(huán)流程，可提高中間餾分油產(chǎn)量。

US2007138059專利將含高濃度催化劑尾油循環(huán)到第一反應(yīng)器，為提高反應(yīng)效果，在反應(yīng)器之間將產(chǎn)物和氫氣分離，允許尾油和催化劑繼續(xù)進(jìn)入后續(xù)反應(yīng)。但由于尾油性質(zhì)較差，實(shí)際上只是部分循環(huán)，更多的是蠟油循環(huán)。懸浮床加氫尾油的裂化轉(zhuǎn)化率比渣油低，縮合轉(zhuǎn)化率比渣油高，尾油中殘留大量固體顆粒，循環(huán)勢(shì)必會(huì)造成固體顆粒以及生焦的積累，給長(zhǎng)周期運(yùn)行帶來(lái)隱患。

CN1448482專利將懸浮床加氫裂化、懸浮床緩和加氫處理后的尾油進(jìn)入焦化裝置生成干氣、餾分油和低硫含量可再利用的焦炭。實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)加氫尾油的性質(zhì)比較差，焦化總液收只有39％～44％，生成的焦炭收率卻高達(dá)43％～48％，且此焦炭只能用作工業(yè)燃料。因此，加氫尾油的焦化適應(yīng)性比較差，又將稠油常渣作為懸浮床加氫原料，其尾油直接作為焦化進(jìn)料時(shí)，液體產(chǎn)物的氮含量較高，焦炭的硫、氮含量和灰分很高，焦炭中富集了焦化原料中39％～50％的硫和81％～85％的氮。因?yàn)閼腋〈布託浯呋瘎┍旧淼募託涑潭让黠@不足，造成硫、氮等雜質(zhì)難以脫除，因而加氫尾油不適于單獨(dú)作為焦化進(jìn)料。此外，未轉(zhuǎn)化油主要由膠質(zhì)和瀝青質(zhì)組成，殘?zhí)恐递^高，已經(jīng)是經(jīng)過(guò)高溫高壓縮合得到的產(chǎn)物，在焦化工藝高溫條件下，縮合和脫氫是主要反應(yīng)過(guò)程，可能會(huì)影響到焦化裝置的操作周期、產(chǎn)品性質(zhì)和分布。