一种劣质石油的加工方法技术

本发明专利技术涉及一种劣质石油加工的方法；劣质石油与氧化剂混合发生浅度氧化反应，得到预处理的石油馏分；预处理石油馏分催化裂化反应得到的产物油气和待生剂进行分离；产物油气在分馏塔中进行分馏，得到气体、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分；待生剂经汽提后送往再生器，在再生反应条件下烧除待生剂上的积炭得到再生剂；再生剂返回反应器中；本方法预处理原料油催化裂化时轻质油收率较之预处理前提高2～10wt％，总转化率提高了5％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在不存在氢气的条件下，石油馏分的裂化过程，尤其涉及一种对石油馏分进行氧化预处理，然后进行催化裂化从而提高液体产物收率的方法。
技术介绍
目前，在全球范围内，原油重质化、劣质化已经是不争的事实，其中杂质包括硫、氮、金属含量不断升高。在世界原油价格居高不下的情况下，合理利用有限的石油资源，把尽可能多的重油转化为液体运输燃料显得尤为重要。催化裂化工艺是实现重质油轻质化的重要技术之一。催化裂化工艺采用固体酸催化剂，石油分子首先在催化剂活性中心上吸附，然后裂化为较小的分子，得到轻质燃料油分子。石油中的非烃类物质，尤其是含氮化合物，因为分子极性更强，呈碱性或其转化产物呈碱性，所以更容易在催化剂上吸附、转化。含氮化合物不但造成催化剂中毒失活，而且容易作为生焦前驱物，造成焦炭产率上升。一般而言，劣质石油馏分不能直接用作催化裂化进料。为了由劣质石油为原料生产轻质燃料油，通常需要预先脱除其中的非理想组分，采用的方法有溶剂精制、吸附脱除、络合脱除、预加氢处理，然后再送入催化裂化装置。上述方法存在装置投资大、操作费用高、污染环境等问题。也可以将劣质重油按照一定比例混入常规催化裂化进料中进行掺炼，但是为了控制焦炭产率，掺炼比例受到限制，不能太高。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上，提供一种加工劣质石油的方法，能改善现有技术不能直接加工劣质石油的问题。本专利技术提供的方法包括:( I)劣质石油与氧化剂混合，在一定反应条件下发生浅度氧化反应，反应得到预处理的石油馏分；(2)步骤(1)所得预处理石油馏分送入催化裂化反应器，在催化裂化反应条件下进行反应，反应得到的产物油气和待生剂进行分离；(3)步骤(2)所得的产物油气在分馏塔中进行分馏，得到气体、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分；(4)步骤(2)所得的待生剂经汽提后送往再生器，在再生反应条件下烧除待生剂上的积炭得到再生剂，再生剂返回步骤(2)的反应器中。本专利技术所述劣质石油的残炭为7~35重量％,氮含量0.01~2重量％,金属含量为15~800 μ g/g。所述劣质石油选自直懼重柴油、减压腊油、焦化腊油、加氢裂化腊油、常压渣油、溶剂脱浙青油、减压渣油、煤炭直接液化重馏分油、煤焦油重馏分、木焦油重馏分或其他二次加工馏分油中的一种或几种。根据本专利技术所述的方法，劣质石油与氧化剂混合，在一定反应条件下发生浅度氧化反应，可以实现石油馏分的部分改质，浅度氧化反应在石油分子中引入一定量的含氧官能团，如-OH、-C00H、-S=O等，含氧官能团呈现酸性，与含氮化合物作用，减弱了含氮化合物的碱性，从而使得含氮化合物在后续催化裂化催化剂酸性中心的吸附减弱。而且，在含氮化合物分子上引入了较大的基团，从而增加了空间位阻，含氮化合物在后续催化裂化催化剂上的吸附过程更加困难，从减弱了含氮化合物对酸性催化剂的中毒作用。由于属于浅度氧化处理，因此氧化过程产生的酸性物质不足以影响原料油的酸值，从而也不会产生腐蚀等问题。步骤(1)中所述的氧化剂可以是无机氧化剂、有机氧化剂的一种或多种的混合。无机氧化剂可以选自H2O2、次氯酸、臭氧、空气、纯氧、高价金属氧化物、高价金属盐的一种或几种。其中无机高价金属氧化物选自二氧化锰、三氧化铬的一种或两种。无机高价金属盐为高锰酸钾、重铬酸钾、重铬酸钠的一种或多种。有机氧化剂可以是有机过氧酸、有机过氧化物的一种或多种的混合。有机过氧酸选自过氧化苯甲酸、过氧乙酸、过氧甲酸的一种或几种。有机过氧化物选自叔丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、叔戊基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰的一种或几种。优选的氧化剂为H2O2、臭氧、空气、纯氧，更优选空气、纯氧。所述步骤(1)中氧化剂占原料油的用量为2~50000μ g/g，优选10~10000 μ g/g，更优选 20 ~5000 μ g/g。所述步骤(1)中的混合过程可以是在原料油送入加热炉之前与氧化剂混合均匀，也可以是在原料油经过加热炉加热以后的管线中与氧化剂混合，还可以是在催化裂化反应装置上设置加料口，将氧化剂直接加入反应器内。优选在原料油送入加热炉之前与氧化剂混合。 所述步骤(1)中的反应条件为:反应温度30~400°C，反应时间0.5~120分钟。优选的反应条件下为:反应温度60~300°C，更优选80~250°C，反应时间I~80分钟，更优选3~60分钟。结合原料油的化学组成，所述步骤(1)中的浅度氧化反应可以对反应条件做自由调整，以达到最优的氧化预处理效果。所述步骤(1)可添加一定的金属以提高氧化反应速率，改善氧化产物类型，以促进氧化产物与含氮化合物的作用，金属添加量在原料油中的浓度为0.01~20 μ g/g。本专利技术提供的方法中，所述步骤(1)所得的预处理石油馏分直接送入催化裂化反应器与催化剂接触，在催化裂化反应条件下进行反应，反应得到的产物油气和待生剂进行分离。所述步骤(2)中的催化裂化反应器可以是流化床、固定床、固定流化床、沸腾床、气流床、提升管、下行管反应器，或者是它们中两种以上组合而成的反应器，优选的反应器形式为流化床、沸腾床、气流床、提升管。其中，提升管反应器和下行管反应器可以是等直径的也可以是变直径的。所述步骤(2)中的催化剂由分子筛、基质和粘合剂按照一定的工艺方法制备而成，微反活性在45~85之间(按标准ASTMD3907-87测定)。所述的分子筛选自Y、HY、USY、REUSY, ZSM-5、MCM、SAPO分子筛的一种或几种，所述的基质可以是无定性硅铝酸盐、活性白土、高岭土的一种或几种，所述的粘合剂选自硅溶胶、铝溶胶的一种或两种。所述催化剂的活性可以根据加工对象和加工目的做灵活地调整。所述催化剂是一种水热稳定性好，具有一定催化裂化活性的球形颗粒。可以通过喷雾干燥、团聚方法制备。所述步骤(2)中的催化裂化反应条件为:反应温度为350~700°C，反应时间0.1~150秒，催化剂与原料油的重量比为4~20:1，水蒸气与原料油的重量比为0.02~0.4:1，反应压力130~450kPa。优选的反应条件为:反应温度400~650°C，更优选450~620°C，反应时间0.5~100秒，催化剂与原料油的重量比为5~15:1，水蒸气与原料油的重量比为0.03~0.3:1，反应压力140~350kPa。本专利技术所提供的方法，步骤(2)所得的油气产物和待生剂进行分离，油气产物送入分馏塔中进行分馏，得到气体、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分。待生剂首先进行汽提，脱除吸附的油气后送往再生器，在再生反应条件下烧除待生剂上的积炭得到再生剂，再生剂返回步骤(2)的反应器中。 所述步骤(3)中的分馏塔包括常压蒸馏塔和减压蒸馏塔。所述分馏塔可以选自板式塔、填料塔。所述板式塔的塔板可以是筛板、泡罩、浮阀、导向筛板、垂直筛板、舌型塔板。所述填料塔的填料可以是散装调料、规整填料。所述散装填料可以是环形填料、鞍形填料、环鞍形填料、球形填料。所述规整填料可以是格栅填料、波纹填料、脉冲填料。所述步骤(3)中的汽提过程可以在催化裂化反应器内完成，也可以单独设置汽提塔，待生剂在汽提塔内与汽提介质接触，脱除待生剂吸附的油气，然后送至再生器。汽提介质可以是水蒸气、氮气、二氧化碳、炼厂干气、液化石油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种劣质石油的加工方法，其主要步骤为：（1）劣质石油与氧化剂混合，在一定反应条件下发生浅度氧化反应，反应得到预处理的石油馏分；氧化剂选H2O2、臭氧、空气或纯氧；氧化剂占原料油的用量为2～50000μg/g；浅度氧化反应过程，反应温度为30～400℃，反应时间0.5～120分钟；（2）步骤（1）所得预处理石油馏分送入催化裂化反应器与催化剂接触，在催化裂化反应条件下进行反应，反应得到的产物油气和待生剂进行分离；催化裂化催化剂由分子筛、基质和粘合剂组成，其中分子筛选自Y、HY、USY、REUSY、ZSM‑5、MCM、SAPO分子筛的一种或几种，基质是无定性硅铝酸盐、活性白土、高岭土的一种或几种，粘合剂选自硅溶胶、铝溶胶的一种或两种；催化裂化反应过程，反应温度为350～700℃，反应时间0.1～150秒；催化剂与原料油的重量比为4～20:1，水蒸气与原料油的重量比为0.02～0.4:1，反应压力130～450kPa；（3）步骤（2）所得的产物油气在分馏塔中进行分馏，得到气体、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分；（4）步骤（2）所得的待生剂经汽提后送往再生器，在再生反应条件下烧除待生剂上的积炭得到再生剂；再生反应过程，反应温度500～1000℃；（5）步骤（4）所得的再生剂返回步骤（2）的反应器中。...

【技术特征摘要】
1.一种劣质石油的加工方法，其主要步骤为: (1)劣质石油与氧化剂混合，在一定反应条件下发生浅度氧化反应，反应得到预处理的石油馏分；氧化剂选H2O2、臭氧、空气或纯氧；氧化剂占原料油的用量为2~50000 μ g/g ;浅度氧化反应过程，反应温度为30~400°C，反应时间0.5~120分钟； (2)步骤(1)所得预处理石油馏分送入催化裂化反应器与催化剂接触，在催化裂化反应条件下进行反应，反应得到的产物油气和待生剂进行分离；催化裂化催化剂由分子筛、基质和粘合剂组成，其中分子筛选自Y、HY、USY、REUSY, ZSM-5、MCM、SAPO分子筛的一种或几种，基质...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振宇，任文坡，杨延翔，李雪静，乔明，曲静波，郑轶丹，任静，李顶杰，王春娇，王红秋，黄格省，朱庆云，朱雅兰，卢红，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11