一种重油焦化方法技术

本发明专利技术提供了一种重油焦化方法，该方法包括将温度为50-400℃的重油焦化原料进行雾化，然后将雾化态的重油焦化原料与温度为490-750℃的脱氧烟气接触，使所述雾化态的重油焦化原料达到焦化温度并进行焦化反应，然后从焦化反应产物中分离出焦炭粗粉、焦炭细粉和油气，再将所述油气进行馏分分离。本发明专利技术提供的重油焦化方法不仅能够降低甚至完全避免加热炉炉管内的结焦并提高液体收率，而且还能省去将所述烟气进行脱硫、脱氮和除尘的步骤，没有延迟焦化产生的大量除焦废水问题，极具工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及。
技术介绍
当前原油重质化、劣质化、高价位的趋势越来越明显，全球对轻质清洁燃料油的需 求快速增长，再加上环保要求日趋严格，使得重油深度加工技术已成为当今世界炼油工业 发展的重点。特别是劣质重油密度大、粘度高、重金属含量高、硫含量高、氮含量高、胶质和 渐青质含量高等特点，给原油的加工（尤其是重油的二次加工）带来了较大的困难。目前 提高重油转化深度、增加轻质油品产量的增值技术仍主要依靠焦化、渣油催化裂化和渣油 加氨处理等工艺。其中，焦化是W脱炭工艺为主的劣质重油（特别是渣油）转化的首要手 段。而延迟焦化工艺具有脱炭彻底、流程简单、技术成熟、装置投资较低等特点，已成为重油 加工的重要工艺之一。 延迟焦化是一种深度热裂化的热加工工艺，能够将重油转化为焦化干气、液化气、 焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油、焦炭等产品。通常把焦化汽油、焦化柴油与焦化蜡油的收 率之和作为延迟焦化的液体收率，液体收率是焦化工艺最重要的技术经济指标。常规的延 迟焦化工艺主要流程是：重油在加热炉福射炉管内被快速加热升溫到焦化溫度（通常为 490-515Γ左右）后，从焦炭塔的底部进入焦炭塔，在焦炭塔中进行焦化反应，生成的焦炭 留在焦炭塔中，生成的油气从焦炭塔顶逸出进入分馈塔中进行分馈，得到焦化气体（包括 焦化汽油）、焦化柴油、焦化蜡油和塔底循环油。其中，焦炭塔一般为两个，两个焦炭塔轮流 使用，其中一个充满焦炭后进行除焦，热物流切换至另一个焦炭塔进行焦化反应，充满焦炭 的塔采用水力切割除焦。 目前加工重油趋于劣质化，残炭值、渐青质及金属含量等的增加，给延迟焦化装置 的操作带来了挑战，不仅产品分布变差、液体收率降低，而且原料在加热炉炉管内的结焦进 一步加剧，直接影响到装置的长周期运转。此外，延迟焦化焦炭塔的除焦过程属于间歇操 作，其程序多，耗时长，还会产生大量污水，不但增加了装置的能耗和操作成本，也对环境造 成了巨大压力。 为了提高延迟焦化的液体收率并延长延迟焦化的开工周期，石油炼制研究者研究 和开发了相关的工艺技术。 例如，CN1599784A公开了一种生产各向异性自由流动细粒焦炭的延迟焦化方法， 该方法包括将减压渣油原料与氧化剂在约150-325°C的溫度下接触，然后进入加热炉加热 到焦化所需的溫度，接着在焦炭塔内生成各向异性自由流动的细粒焦炭。虽然该方法可W 得到细粒焦炭，并且省去了清焦步骤，但是由于减压渣油原料在进入加热炉之前需要先与 氧化剂接触发生氧化反应W及缩合反应，因此会进一步加剧加热炉炉管的结焦，从而影响 了连续生产，该工艺难W工业化。 CN101619237A和CN101619238A公开了将延迟焦化与减压蒸馈过程相结合的工 艺，提高了延迟焦化装置的液体收率，改善了重焦化蜡油的性质。但是，该方法仍然需要将 延迟焦化原料在加热炉炉管中直接加热至焦化溫度，因此，加剧了炉管的结焦，从而会缩短 装置的开工周期。 此外，为了减缓延迟焦化装置加热炉炉管的结焦，石油炼制研究者研究和开发了 相关的工艺技术。研究表明，往延迟焦化原料中加入稀释剂、自由基抑制剂、芳香控类结焦 抑制剂、阻焦剂等能够在一定程度上抑制加热炉炉管的结焦，延长开工周期，但是加热方式 通常都属于间接加热方式（通过加热炉炉管管壁换热加热），热效率低，因此炉管生焦问题 不能得W有效解决，并且液体收率没有本质提升，焦炭塔除焦环保问题依然突出。 综上所述，目前亟需开发一种既能够改善加热炉炉管的结焦性能、又能够提高液 体收率的重油焦化方法。 在流化催化裂化（FCC)过程中，原料油与催化剂在提升管中快速接触进行催化裂 化反应，反应生成的焦炭沉积到催化剂上造成其失活，生焦失活的催化剂经汽提后进入再 生器进行烧焦再生。再生产生的烟气溫度可高达70(TC左右，在催化裂化装置中其带走的能 量可W占到全装置能耗的四分之一左右。再生烟气能量回收的效率也直接影响到整套装置 的能耗。 此外，目前催化裂化再生烟气的能量回收方法仍然是采用烟气轮机和余热回收锅 炉组合回收的方法。烟气轮机的节能作用主要是通过高溫烟气膨胀做工，用于发电或驱动 催化剂裂化装置；预热回收锅炉则是采用换热原理利用烟气所放出的热量将水变为水蒸 汽。运种方法将动能和热能进行转化和转移，能量损耗较大。此外，催化裂化催化剂再生烟 气中含有大量的C0、so、和NO、等污染物和催化剂粉尘，运些污染物必须进行脱硫、脱硝、脱 尘处理方可排放，然而，运些处理过程复杂，并且投资运行的成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的延迟焦化方法不能同时实现改善加热炉炉管的 结焦性能并提高液体收率的缺陷，而提供一种新的重油焦化方法。 具体地，本专利技术提供的重油焦化方法包括将溫度为50-400°C的重油焦化原料进行 雾化，然后将雾化态的重油焦化原料与溫度为490-75(TC的脱氧烟气接触，使所述雾化态的 重油焦化原料达到焦化溫度并进行焦化反应，然后从焦化反应产物中分离出焦炭粗粉、焦 炭细粉和油气，再将所述油气进行馈分分离。 本专利技术的专利技术人经过深入研究后的发现，现有的重油焦化方法通常包括先将重油 焦化原料在加热炉的福射加热区中加热至焦化溫度，之后再将加热后的液态的重油延迟焦 化原料从焦化塔底部注入焦化塔中进行焦化反应，最后将焦化反应产物进行馈分分离。然 而，采用运种间接加热（通过炉管管壁换热）方式W及直接将重油焦化原料一次性加热至 焦化溫度、并且重油焦化原料W液态的形式进行焦化的方式不仅容易导致加热炉炉管内的 结焦，并且液体收率也较低。 而本专利技术提供的重油焦化方法巧妙地将溫度较高的脱氧烟气作为热载体对重油 焦化原料进行换热并进而使得所述重油焦化原料达到焦化溫度而发生焦化反应，从而不仅 能够降低甚至完全避免加热炉炉管内的结焦并提高液体收率，而且还能省去将烟气进行脱 硫、脱氮和除尘的步骤。具体原理如下：一方面，采用本专利技术提供的方法进行重油焦化反应 时，重油焦化设备仅需要先将重油焦化原料预热至50-400°C，而不需要像现有的重油焦化 设备一样将重油焦化原料加热至焦化溫度（通常为490-515°C )，焦化反应的热源通过脱氧 烟气携带进入，所述脱氧烟气与预热后的重油焦化原料接触而达到焦化溫度，因此，能够显 著降低加热炉炉管的结焦；另一方面，在进行焦化反应之前，先将重油焦化原料进行雾化， 运样能够将重油焦化原料分散成细小油滴，显著增大单位体积的重油焦化原料与脱氧烟气 之间的接触面积，从而不仅能够使得整个焦化反应过程的传热能力极大增强、生焦量减少、 液体收率增加，而且生成的焦炭是具有一定粒度分布的可流化颗粒，易流化输送，省去了清 焦步骤，节约了费用和时间成本，生产过程没有除焦废水，减少了后续废水的处理步骤和处 理难度。 根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述油气的馈分分离在分离塔中进行，且所 述重油焦化方法还包括将原料油从设置在所述分馈塔侧下方的原料油入口引入所述分馈 塔中，所述原料油与分馈塔的塔底回流油在所述分馈塔塔底混合后作为重油焦化原料引入 所述喷雾焦化塔中进行雾化时，重油焦化原料可W直接在分馈塔中得W预热，而不需要额 外设置加热炉对其进行预热，因此，能够完全避免加热炉炉管内的结焦问题，并且由于预热 的溫度较低，因此所述重油焦化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重油焦化方法，该方法包括将温度为50‑400℃的重油焦化原料进行雾化，然后将雾化态的重油焦化原料与温度为490‑750℃的脱氧烟气接触，使所述雾化态的重油焦化原料达到焦化温度并进行焦化反应，然后从焦化反应产物中分离出焦炭粗粉、焦炭细粉和油气，再将所述油气进行馏分分离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕庐峰，张翊，王子军，侯栓弟，张久顺，张哲民，何金龙，李学锋，田志鸿，刘亚林，马力，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11