全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法技术

全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法，它涉及一种全馏分页岩油的深加工工艺。本发明专利技术是为了解决现有方法前油页岩产业结构“大头小尾”和“油—化”结合度不足的技术问题。本方法如下；一、原料预处理单元；二、常压蒸馏单元；三、减压蒸馏单元；四、加氢处理单元；五、产品分馏单元。本方法有效提升了页岩油资源的利用率。本发明专利技术的主产品为加氢精制蜡油，作为后续催化热裂解装置的原料；副产品为高价值的LPG、加氢石脑油、加氢柴油；工艺装置甩出的轻质页岩油(≤350℃)和残油(＞500℃)可去下游装置进一步加工利用。本发明专利技术属于全馏分页岩油的深加工领域。

【技术实现步骤摘要】
全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法
本专利技术涉及一种全馏分页岩油的深加工工艺。
技术介绍
我国经济总量大，经济增长速度快，带动化工产品需求量的快速增加，对基础化工原料的需求强劲。低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)是发展石化产业的关键基础原料。目前国内烯烃原料供应不能满足下游消费需求，特别是乙烯较为短缺，2014年全国乙烯产量1704万吨，而聚乙烯、乙二醇、聚氯乙烯、醋酸乙烯等乙烯下游衍生物大量进口，其中聚乙烯进口量达825万吨。预计2015年国内乙烯当量缺口仍将超过40％，2020年当量缺口比例虽有所下降，但仍接近40％，缺口量接近2000万吨。乙烯原料供应不足主要来自于乙烯裂解原料—石脑油等化工轻油供应短缺。因此，要实现增加供给能力、提升国内化工产业竞争力的目的，其途径之一是要拓展烯烃的原料来源，实现烯烃原料多元化。催化热裂解工艺CPP(CatalyticPyrolysisProcess)是将含蜡重油在专用催化剂上经催化热裂解反应，实现最大量生产乙烯和丙烯的技术。通过CPP工艺可产生出乙烯、丙烯、裂解轻油等高端石化产品，替代传统以高价低产的石脑油裂解制取乙烯的石油路线，因此，CPP工艺是未来乙烯生产技术的发展方向，对我国低成本发展烯烃具有极其重要的战略意义。CPP工艺的突出特点是适合直接加工石蜡基重质原料油，还可以掺炼适量的减压渣油。随着世界原油重质化、劣质化的趋势，CPP工艺原料的质量越来越差，而该工艺对原料要求比较严格，其中的一项关键指标是原料的平均氢含量需要达到12(m％)以上。我国进口原油主要是含硫中间基原油，地方炼厂进口的重质油也基本上为中间基原油，例如目前我国大量进口的俄罗斯原油和委内瑞拉重油，受原油性质的限制而无法作为CPP工艺的原料。此外，随着大庆石蜡基原油产量的下滑，原料供应短缺的局面还将持续。因此在原料市场上很难找到合适的CPP原料。页岩油是油页岩热解时有机质受热分解生成的产物，其碳氢比类似天然石油，也称“人造石油”。因岩种不同和热解条件的差异，各地所产页岩油的组成和性质也各不相同，但其共性是石蜡含量高。根据页岩油的轻油馏分约占36％(≤350℃馏分)，含蜡重油馏分约占64％(＞350℃)的馏分分布特点，及其含蜡重油馏分的平均氢含量接近12(m％)的特性，将含蜡重油馏分从全馏分页岩油中切分并通过加氢改质作为优质的CPP原料，可拓宽CPP装置的原料来源，弥补国内原料缺口，并提高装置生产低碳烯烃的转化率。我国油页岩资源丰富，现已探明和预测油页岩总储量为4831.7亿吨，按平均含油率6％折算，页岩油地质储量达289.9亿吨，其数量接近我国目前累计探明石油的储量总和。随着石油资源的日益枯竭，油页岩已成为石油的重要补充能源。“十二五”期间，受油页岩的开发利用升温的影响，油页岩干馏炼油项目纷纷启动，页岩油产能扩充近600万吨。由于国内页岩油深加工技术水平落后，加上新技术、新工艺仍处于研究开发阶段，企业生产的页岩油普遍存在未经深加工直接销售的现象，造成油页岩产业结构“大头小尾”、“油—化”结合度不足的局面，从经济效益和资源利用角度都不合理。发展页岩油深加工技术，可降低石油资源的对外依存度，保障国家能源安全，提升油页岩资源的价值和利用效益。专利(CN102465036A)一种生产丙烯的页岩油加工方法，包括：使页岩油加氢，将页岩油加氢反应产物分离得到气体和液体生成油，液体生成油分离为页岩油加氢轻油和页岩油加氢重油；将所述的页岩油加氢重油引入第一提升管反应器中进行催化裂解反应；将所述页岩油加氢轻油的一部分或全部引入第二提升管反应器进行催化裂解反应。本专利技术提供的页岩油加工方法，丙烯产率高。该方法利用DCC工艺生产丙烯，但不能生产乙烯。专利(CN102286291A)一种页岩油的催化转化方法，包括将页岩油原料以及未转化油在催化裂化反应器中进行催化裂化反应的步骤，所述催化裂化反应器包括至少两个反应区，未转化油与第一股催化剂在第一反应区中接触进行催化裂化反应，然后引入与第一反应区串联的第二反应区进行反应，页岩油原料引入第二反应区中进行反应。该方法可利用FCC工艺生产催化汽柴油，低碳烯烃产率很低，属燃料油型加工方案。专利(CN102453546A)一种页岩油的深加工方法，页岩油、催化裂解轻循环油和催化裂解重循环油一起进入页岩油加氢处理装置；所得的加氢生成油与可选的减压瓦斯油一起进入催化裂解装置，分离反应产物得到包含乙烯的干气、包含丙烯和丁烯的液化气、富含单环芳烃的催化裂解汽油、催化裂解轻循环油、催化裂解重循环油和催化裂解油浆；得到的催化裂解轻循环油和重循环油循环至页岩油加氢处理装置。该方法以生产LPG和催化裂解汽油为主，属燃料油型加工方案，且LPG中的C3、C4烯烃含量较低。专利(CN101899326A)本专利技术公开了一种页岩油催化提质技术，属于化学工艺和多相催化领域。一种页岩油催化提质技术包括催化反应蒸馏和催化加氢提质两部分。页岩油首先注入闪蒸罐，闪蒸罐温度控制在室温-600℃之间。出来的油气进入装有分子筛和氧化铝复合催化剂的反应蒸馏塔中进行催化裂解反应和蒸馏得到轻质馏分油，剂油比控制在1-20；轻质馏分油再加压与氢气进入催化加氢提质塔，在280-450℃，3-10MPa氢气压力，液体空速0.3-2.0h-1和氢油比为100-1000∶1下反应，得水白、性能稳定、无异味的燃料油馏分，经蒸馏得汽油、柴油和煤油。该方法属燃料油型加工方案，不生产低碳烯烃。专利(CN101067089)本专利技术涉及一种页岩油的加工方法，页岩油先经加氢处理得到加氢生成油，加氢生成油分离为加氢重油和轻质产品，加氢重油经催化转化后得到干气、液化气、汽油、柴油和催化重油，柴油可返回到加氢处理步骤。该方法属燃料油型加工方案，当催化转化采用DCC工艺时，只产丙烯，不产乙烯。专利(CN102079990A)本专利技术公开了一种页岩油的加工方法，包括如下步骤：将页岩油与萃取剂混合后，升温，开始搅拌，使页岩油与萃取剂充分混合接触；停止搅拌，使萃取相和萃余相静置分层，将萃取相和萃余相分离；分别对萃取相和萃余相进行蒸馏，分别得到抽出油和萃取剂及抽余油和萃取剂，将所得萃取剂进行回收。该方法是一种页岩油的预处理方法，所分离的产品需要进一步精深加工。专利(CN102286293A)一种页岩油的加工方法，包括：使精制页岩重油在催化裂解反应器中与第一股催化裂解催化剂接触进行催化裂解反应，将反应产物引入分馏系统分离，反应后的催化剂经汽提后引入催化裂解催化剂再生器再生；将分馏系统分离得到的汽油馏分与吸附剂于温度为200～400℃、压力为0.1～1.0MPa、催化剂与汽油馏分的重量比为0.5～50、汽油馏分的重时空速为0.1～10h-1下接触，将接触后的吸附剂与汽油分离，分离后的吸附剂引入所述的催化裂解催化剂再生器，所述的吸附剂为催化裂解催化剂。该方法生产催化汽油，低碳烯烃产率很低，属燃料油型加工方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有方法前油页岩产业结构“大头小尾”和“油—化”结合度不足的技术问题，提供了一种全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法。全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法如下：一、原料预处理单元：将全馏分页岩油进入预处理单元的原料油缓冲罐内进行缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法，其特征在于全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法如下：一、原料预处理单元：将全馏分页岩油进入预处理单元的原料油缓冲罐内进行缓冲，然后进入常压蒸馏塔分馏；所述的原料油缓冲罐分为两个，第一个原料油缓冲罐的温度为60～80℃、压力为0.1～0.3MPaG；第二个原料油缓冲罐的温度和压力为常温常压；二、常压蒸馏单元：自减压蒸馏单元来的全馏分页岩油经换热进入常压炉加热后，进入常压蒸馏塔进行分馏，经过常压蒸馏塔产物为轻质页岩油、重质页岩油和不凝气，不凝气中含有轻组分和重组分，所述的常压炉操作条件：入炉温度为295～305℃，出炉温度为360～370℃；常压蒸馏塔操作条件：塔顶压力为0.30～0.35MPaG，闪蒸段压力为0.35～0.45MPaG，进料温度为360～370℃，塔顶温度为135～145℃，顶循抽出温度为150～160℃，顶循返塔温度为115～125℃，塔底温度为350～360℃；常压蒸馏塔塔顶油气经冷凝冷却进入常压蒸馏塔塔顶回流罐进行油、气、水三相分离，分出轻质页岩油、不凝气和含硫污水，轻质页岩油分为三路：一路去预处理单元换热后送出装置，一路送至吸收塔作为吸收油吸收不凝气中的重组分，一路作为常压蒸馏塔塔顶回流；所述的吸收塔温度为45～55℃、压力为1.2～1.4MPaG；不凝气经一级压缩机压缩进入分液罐分液，然后再经二级压缩机压缩进入吸收塔分解为燃料气和轻质油，燃料气送出装置，轻质油去闪蒸罐闪蒸得到解析气和解析油；所述闪蒸罐罐顶温度为70～80℃，罐底温度为170～180℃，压力为1.1～1.4MPaG；所述的一级压缩机入口压力0.1～0.3MPaG、出口压力0.3～0.6MPaG；二级压缩机入口压力0.3～0.6MPaG、出口压力3.0～3.8MPaG；利用轻质页岩油作为吸收油，吸收塔作为吸收装置对不凝气中的重组分进行吸收，并利用闪蒸罐将不凝气中的轻重组分分离，分离后的解析气作为副产品LPG送出装置，解吸油返回常压蒸馏塔塔顶回流罐；含硫污水送产品分馏单元的酸性水罐；重质页岩油由常压蒸馏塔塔底抽出去减压蒸馏单元；三、减压蒸馏单元：从常压蒸馏塔塔底抽出的重质页岩油经减压炉进入减压蒸馏塔进行减压蒸馏，产物为轻油、减一线柴油馏分、减二线及减三线蜡油馏分、过汽化油、残油和不凝气；所述的减压炉操作条件：入炉温度为355～365℃，出炉温度为380～390℃；减压蒸馏塔操作条件：塔顶压力为25～35mmHg，闪蒸段压力为45～58mmHg，进料温度为370～390℃，塔顶温度为60～80℃，减一线抽出温度为365～375℃，减二线抽出温度为445～455℃，减三线抽出温度为490～510℃，塔底温度为355～375℃；减压蒸馏塔塔顶油气经冷凝冷却进入减压蒸馏塔塔顶回流罐进行油、气、水三相分离，分出轻油送预处理单元，经换热冷却后汇入轻质页岩油送出装置；含硫污水送产品分馏单元的酸性水罐；塔顶不凝气经放空气体分液罐分液后放空；自减压蒸馏塔侧线抽出减一线柴油馏分、减二线及减三线蜡油馏分、过汽化油，减压蒸馏塔塔底抽出残油；其中减一线柴油馏分一部分返回减压蒸馏塔塔顶作为回流，另一部分去预处理单元，经换热冷却后汇入轻质页岩油送出装置；减二线及减三线蜡油馏分一部分经换热返塔作为回流，另一部分去加氢处理单元；塔底残油经蒸汽发生器、换热冷却后送出装置；过汽化油汇入塔底残油；四、加氢处理单元：自减压蒸馏单元来的减二线及减三线蜡油馏分作为加氢处理单元的进料，与新氢压缩机和循环氢压缩机来的混合氢混合，经换热后进入加氢进料加热炉加热并送至加氢反应器，在加氢保护剂和加氢催化剂的条件下完成加氢反应，加氢反应产物进入立式高压分离器和卧式低压分离器进行分离，分离产物为低分气和低分油，其中由高压分离器顶排出的高分气进入循环氢脱硫塔脱硫；所述的加氢进料加热炉操作条件：入炉温度为220～240℃，出炉温度为280～300℃；加氢反应器入口氢分压为6.0～8.0MPaG，平均压力为6.5～7.5MPaG，入口温度为280～300℃，出口温度为340～360℃，平均温度为320～340℃，入口氢油比为600:1～1000:1，催化剂体积空速为1.2～2.0h‑1，保护剂体积空速为6.5～8.5h‑1，催化剂床层总温升为25～35℃，化学氢耗量以质量分数计为0.6～1.2％；所述的立式高压分离器和卧式低压分离器操作条件：高压分离器平均温度为45～55℃，平均压力为4.5～5.5MPaG；低压分离器平均温度为45～55℃，平均压力为1.0～2.5MPaG；所述的循环氢脱硫塔操作条件：入塔温度为160～240℃，塔顶压力为0.7～0.8MPaG，塔顶温度为175～240℃，塔底温度为185～240℃；高分气进行循环氢脱硫后进入循环氢压缩机升压，并与来自...

【技术特征摘要】
1.全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法，其特征在于全馏分页岩油制取催化热裂解原料的方法如下：一、原料预处理单元：将全馏分页岩油进入预处理单元的原料油缓冲罐内进行缓冲，然后进入常压蒸馏塔分馏；所述的原料油缓冲罐分为两个，第一个原料油缓冲罐的温度为60～80℃、压力为0.1～0.3MPaG；第二个原料油缓冲罐的温度和压力为常温常压；二、常压蒸馏单元：自原料预处理单元来的全馏分页岩油经换热进入常压炉加热后，进入常压蒸馏塔进行分馏，经过常压蒸馏塔产物为轻质页岩油、重质页岩油和不凝气，不凝气中含有轻组分和重组分，所述的常压炉操作条件：入炉温度为295～305℃，出炉温度为360～370℃；常压蒸馏塔操作条件：塔顶压力为0.30～0.35MPaG，闪蒸段压力为0.35～0.45MPaG，进料温度为360～370℃，塔顶温度为135～145℃，顶循抽出温度为150～160℃，顶循返塔温度为115～125℃，塔底温度为350～360℃；常压蒸馏塔塔顶油气经冷凝冷却进入常压蒸馏塔塔顶回流罐进行油、气、水三相分离，分出轻质页岩油、不凝气和含硫污水，轻质页岩油分为三路：一路去预处理单元换热后送出装置，一路送至吸收塔作为吸收油吸收不凝气中的重组分，一路作为常压蒸馏塔塔顶回流；所述的吸收塔温度为45～55℃、压力为1.2～1.4MPaG；不凝气经一级压缩机压缩进入分液罐分液，然后再经二级压缩机压缩进入吸收塔分解为燃料气和轻质油，燃料气送出装置，轻质油去闪蒸罐闪蒸得到解析气和解析油；所述闪蒸罐罐顶温度为70～80℃，罐底温度为170～180℃，压力为1.1～1.4MPaG；所述的一级压缩机入口压力0.1～0.3MPaG、出口压力0.3～0.6MPaG；二级压缩机入口压力0.3～0.6MPaG、出口压力3.0～3.8MPaG；利用轻质页岩油作为吸收油，吸收塔作为吸收装置对不凝气中的重组分进行吸收，并利用闪蒸罐将不凝气中的轻重组分分离，分离后的解析气作为副产品LPG送出装置，解吸油返回常压蒸馏塔塔顶回流罐；含硫污水送产品分馏单元的酸性水罐；重质页岩油由常压蒸馏塔塔底抽出去减压蒸馏单元；三、减压蒸馏单元：从常压蒸馏塔塔底抽出的重质页岩油经减压炉进入减压蒸馏塔进行减压蒸馏，产物为轻油、减一线柴油馏分、减二线及减三线蜡油馏分、过汽化油、残油和不凝气；所述的减压炉操作条件：入炉温度为355～365℃，出炉温度为380～390℃；减压蒸馏塔操作条件：塔顶压力为25～35mmHg，闪蒸段压力为45～58mmHg，进料温度为370～390℃，塔顶温度为60～80℃，减一线抽出温度为365～375℃，减二线抽出温度为445～455℃，减三线抽出温度为490～510℃，塔底温度为355～375℃；减压蒸馏塔塔顶油气经冷凝冷却进入减压蒸馏塔塔顶回流罐进行油、气、水三相分离，分出轻油送预处理单元，经换热冷却后汇入轻质页岩油送出装置；含硫污水送产品分馏单元的酸性水罐；塔顶不凝气经放空气体分液罐分液后放空；自减压蒸馏塔侧线抽出减一线柴油馏分、减二线及减三线蜡油馏分、过汽化油，减压蒸馏塔塔底抽出残油；其中减一线柴油馏分一部分返回减压蒸馏塔塔顶作为回流，另一部分去预处理单元，经换热冷却后汇入轻质页岩油送出装置；减二线及减三线蜡油馏分一部分经换热返塔作为回流，另一部分去加氢处理单元；塔底残油经蒸汽发生器、换热冷却后送出装置；过汽化油汇入塔底残油；四、加氢处理单元：自减压蒸馏单元来的减二线及减三线蜡油馏分作为加氢处理单元的进料，与新氢压缩机和循环氢压缩机来的混合氢混合，经换热后进入加氢进料加热炉加热并送至加氢反应器，在加氢保护剂和加氢催化剂的条件下完成加氢反应，加氢反应产物进入立式高压分离器和卧式低压分离器进行分离，分离产物为低分气和低分油，其中由高压分离器顶排出的高分气进入循环氢脱硫塔脱硫；所述的加氢进料加热炉操作条件：入炉温度为220～240℃，出炉温度为280～300℃；加氢反应器入口氢分压为6.0～8.0MPaG，平均压力为6.5～7.5MPaG，入口温度为280～300℃，出口温度为340～360℃，平均温度为320～340℃，入口氢油比为600:1～1000:1，催化剂体积空速为1.2～2.0h-1，保护剂体积空速为6.5～8.5h-1，催化剂床层总温升为25～35℃，化学氢耗量以质量分数计为0.6～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，徐晓秋，王阳，周扬，李福裿，
申请(专利权)人：黑龙江省能源环境研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23