一种加工高酸原油的焦化方法技术

本发明专利技术公开了一种利用延迟焦化工艺处理高酸原油的方法。该方法是采用中下部进入低温高酸原油，底部进入高温低酸焦化原料，低酸焦化原料经高温裂解产生的高温油气与低酸高酸原油混合，不但能使高酸原油在适宜的高温下热解脱酸达到脱酸的目的，同时降低了低酸焦化原料的裂解温度，缩短了常规原料的高温裂解时间，致使生焦率降低，延长了单塔稳定操作周期。此外，高酸原油的预热温度可以避开酸的强腐蚀阶段，甚至在腐蚀温度以下，可以减小甚至避免酸对加热设备的腐蚀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种热裂解脱酸工艺，具体地说，是在延迟焦化操作过程中脱除高酸原油中酸性化合物的一种方法。
技术介绍
近年来，世界高酸原油开采量逐年增加，原油酸值越高价格越低。因此，炼厂加工高酸原油将具有较好的经济效益。但由于高酸原油中含有的酸类化合物，主要是以环烷酸的形式存在，环烷酸易与铁或硫化铁反应，造成对炼油设备的严重腐蚀，所以炼厂加工高酸原油所面临的问题在于如何脱酸能减小设备腐蚀。高酸原油中的环烷酸对设备的腐蚀作用受温度的影响较大，在220℃以下几乎没有腐蚀作用，随着温度的升高，腐蚀作用逐渐加强，在270℃～280℃时的腐蚀性最强，然后随温度升高，腐蚀开始下降，当温度又达到350～400℃时，腐蚀又重新加剧，当温度超过400℃以上，环烷酸很容易分解，腐蚀性降低。石油中酸的浓度或含量使用总酸值来表示。总酸值(TAN)是指中和1克原油或石油馏分所有酸性组分所需要的氢氧化钾(KOH)的毫克数，单位是mg KOH/g。目前，高酸原油的脱酸方法主要有催化加氢脱酸和热解脱酸。催化加氢脱酸工艺的原理是原油的石油酸和氢气反应生成烃和水。USP5897769报道了使用小孔加氢催化剂(孔径5～8.5nm)加氢选择性脱除石油低分子量环烷酸的方法。US5910242公开了在加氢脱酸过程中加入一定量的-->硫化氢有助于脱酸。US6063266公开的原油加氢方法是在温和的条件(1～50bar、100～300℃)进行催化加氢以脱除环烷酸。石油酸一般在300℃以上发生热裂解反应脱酸，转化成烃类物质。热解脱酸工艺就是利用石油酸高温裂解的原理脱酸，如US5976360、US6086751中介绍的处理高酸原油的方法都是首先将高酸原油加热到345℃-400℃后进入反应器中进行脱酸反应的。另外，热解脱酸工艺也可加入催化剂以利于脱酸反应，如US5928502、US5871636。催化热解脱酸工艺由于目前没有好的催化剂使脱酸率较低，脱酸效果差。CN1814704A介绍一种利用延迟焦化工艺处理高酸原油的方法。该方法是首先将高酸原油直接进入加热炉加热到480℃-510℃后进入焦化塔内进行热解反应，生成气体、中间馏分和焦炭，同时脱除酸组分。CN1580193A介绍一种高酸值烃油的延迟焦化方法。该方法是首先高酸原油直接进入加热炉加热到350℃-450℃后进入缓和裂化反应器内反应，脱除酸性组分，然后将生成的低酸重质裂化物进入加热炉辐射段加热至480℃-510℃后进入焦化塔内进行热解反应，生成气体、中间馏分和焦炭，减小高酸值原料对延迟焦化装置的腐蚀。上述两种方法均需将高酸原油在加热炉中加热，并经历了腐蚀性较强的阶段，因此，此两种方法不能避免高酸原油中的环烷酸对加热设备的严重腐蚀。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种对加热设备腐蚀小、脱酸率高的处理高酸原油的延迟焦化方法。本专利技术延迟焦化工艺方法，包括如下步骤：(1)经预热的常规低酸焦化原料进入分馏塔底部，与来自焦化塔顶的高-->温焦化油气逆流换热，同时淋洗焦化油气中携带的焦粉；(2)经换热后的常规低酸焦化原料从分馏塔底部抽出，进入加热炉辐射段加热至450℃-570℃后，从焦化塔底部进入焦化塔内，在延迟焦化工艺操作条件下，进行裂化反应；(3)高酸原油经预热至180℃-270℃后，直接由焦化塔的中下部进入焦化塔，与焦化塔内由步骤(2)裂化反应所得的高温油气接触，经过气化、反应，使大分子烃轻度裂化及脱羧基反应；(4)步骤(3)反应生成的焦炭沉积在焦化塔底，所生成的高温焦化油气由焦化塔顶排出，然后由分馏塔底进入分馏塔，与常规的低酸焦化原料换热后，进行分馏得到气体、汽油、柴油、轻蜡油和重蜡油。本专利技术方法中，所述的延迟焦化装置操作条件如下：反应压力(绝压)0.05MPa-0.80MPa，最好在0.10MPa-0.20MPa；采用单程通过方式；停留时间5min-60min，最好10min-40min。本专利技术使用的常规低酸焦化原料可以是初馏点＞350℃的重、渣油原料，其总酸值小于1.0mgKOH/g，最好小于0.5mgKOH/g，一般可选自常减压蒸馏装置的渣油、减粘裂化渣油、脱沥青装置的重脱沥青油、催化裂化油浆、稠油和拔头原油中的一种或多种，当然也可选自其它如：煤液化油、页岩油等。所述的高酸原油为总酸值大于1.0mgKOH/g的原油或拔头原油。高酸原油经预热至180℃-270℃，最好预热至200℃-220℃，然后在焦化塔中下部进入焦化塔进行反应。所述的焦化塔中下部最好距焦化塔底部的距离占焦化塔整个高度的1/5-2/5处。所述的高酸原油最好经过预处理，所述的预处理过程为常规的原油脱盐、脱水、脱钙等过程，除去原油中大部分盐类物质、水和钙等。本专利技术所述的高酸原油进料量占常规低酸焦化原料进料量的百分数为10wt％-60wt％，最好20-40wt％。本专利技术方法尤其适合于所述的常规低酸焦化原料和高酸原油按进料比例的混合物的总酸值大于1.0mgKOH/g的情况。-->本专利技术方法中，焦化塔内的反应温度可由加热炉出口温度和高酸原油预热温度及两种原料油的比例来调节，一般控制在400℃-460℃，最好在420℃-440℃。高酸原油的预热可采用常规的加热方式，最好是采用与高温介质换热以达到预热温度。步骤(1)中，可以将阻焦剂混入常规的低酸值焦化原料中，所述的阻焦剂加入量占常规低酸焦化原料进料量的1wt％-20wt％，最好5wt％-15wt％。所述的阻焦剂可以选择热稳定性好的烃类，优选为四环及四环以下的环状烃占60wt％以上、沸点为350℃-450℃的烃油，最好为催化裂化回炼油、焦化蜡油和环状烃类中的一种或多种。本专利技术方法优选加入阻焦剂，所述的加入阻焦剂的常规低酸原料在加热炉辐射段的加热至470℃-550℃；所述的延迟焦化装置操作条件优选如下：反应温度为420℃-440℃，反应绝压0.10MPa-0.17MPa；采用单程通过操作方式；停留时间10min-40min。本专利技术方法中，可以向焦化塔中加入轻烃供热剂，其进料量占常规低酸焦化原料进料量的1wt％-20wt％，最好是5w％-10w％。所述的轻烃供热剂的温度为500℃-580℃，优选530℃-550℃，轻烃供热剂的加热最好在加热炉辐射段进行。所述的轻烃供热剂可单独加入从焦化塔底部加入焦化塔中，也可以先与加热后的常规低酸焦化原料在转油线处混合再进入焦化塔。轻烃供热剂的加入可以使焦化塔内反应温度提高2℃-5℃。所述的轻烃供热剂主要是指沸点＜180℃的单体烃或干点＜180℃的混合烃，一般可以是C3-C12范围内的单体烃或混合烃，例如可以是焦化反应后分离的C3、C4馏分和/或C5以上焦化汽油的部分或全部，当然也可以使用其它装置的馏分作为本专利技术所述的轻烃供热剂，如催化裂化轻汽油等。本专利技术方法中优选加入轻烃供热剂，所述的延迟焦化装置操作条件如下：-->反应温度为420℃-440℃，反应绝压0.10MPa-0.15MPa；停留时间10min-30min；单程通过操作。所述的常规低酸焦化原料的加热过程如下：所述的常规低酸焦化原料经换热后，可以选择性地加入阻焦剂，然后进入加热炉的对流段加热至300～350℃，优选为330℃-340℃，然后进入分馏塔底部进一步与来自焦化塔顶部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种延迟焦化加工高酸原油的方法，包括如下步骤：　　　　（１）经预热的常规低酸焦化原料进入分馏塔底部，与来自焦化塔顶的高温焦化油气逆流换热，同时淋洗焦化油气中携带的焦粉；　　　　（２）经换热后的常规低酸焦化原料从分馏塔底部抽出，进入加热炉辐射段加热至４５０℃－５５０℃后，从焦化塔底部进入焦化塔内，在延迟焦化工艺操作条件下，进行裂化反应；　　　　（３）高酸原油经预热至１８０℃－２７０℃后，直接由焦化塔的中下部进入焦化塔，与焦化塔内由步骤（２）裂化反应所得的高温油气接触，经过气化、反应，使大分子烃轻度裂化及脱羧基反应；　　　　（４）步骤（３）反应生成的焦炭沉积在焦化塔底，所生成的高温焦化油气由焦化塔顶排出，然后由分馏塔底进入分馏塔，与低酸焦化原料换热后，进行分馏得到气体、汽油、柴油、轻蜡油和重蜡油。

【技术特征摘要】
CN 2007-4-4 2007100108904;CN 2007-4-4 2007100108891、一种延迟焦化加工高酸原油的方法，包括如下步骤：(1)经预热的常规低酸焦化原料进入分馏塔底部，与来自焦化塔顶的高温焦化油气逆流换热，同时淋洗焦化油气中携带的焦粉；(2)经换热后的常规低酸焦化原料从分馏塔底部抽出，进入加热炉辐射段加热至450℃-550℃后，从焦化塔底部进入焦化塔内，在延迟焦化工艺操作条件下，进行裂化反应；(3)高酸原油经预热至180℃-270℃后，直接由焦化塔的中下部进入焦化塔，与焦化塔内由步骤(2)裂化反应所得的高温油气接触，经过气化、反应，使大分子烃轻度裂化及脱羧基反应；(4)步骤(3)反应生成的焦炭沉积在焦化塔底，所生成的高温焦化油气由焦化塔顶排出，然后由分馏塔底进入分馏塔，与低酸焦化原料换热后，进行分馏得到气体、汽油、柴油、轻蜡油和重蜡油。2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的延迟焦化装置操作条件如下：反应温度400℃-460℃，反应绝压0.05MPa-0.80MPa；采用单程通过方式；停留时间5min-60min。3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的常规低酸焦化原料为初馏点＞350℃、总酸值小于1.0mgKOH/g的重、渣油原料；所述的高酸原油为总酸值大于1.0mgKOH/g的原油或拔头原油；所述的高酸原油未经过预处理或经过预处理，所述的预处理过程为常规的原油脱盐、脱水、脱钙过程。4、按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的常规低酸焦化原料和高酸原油按进料比例形成的混合物的总酸值大于1.0mgKOH/g。5、按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的常规低酸焦化原料选自常减压蒸馏装置的渣油、减粘裂化渣油、脱沥青装置的重脱沥青油、催化裂化油浆、稠油、拔头原油、煤液化油和页岩油中的一种或多种。6、按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)的具体过程如下：所述的常规低酸焦化原料经换热后进入加热炉的对流段加热至300～350℃，然后进入分馏塔底部进一步与来自焦化塔顶部的高温油气换热，同时淋洗焦化油气中携带的焦粉。7、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述高酸原油经预热至200℃-220℃；所述的焦化塔中下部距焦化塔底部的距离占焦化塔整...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学萍，勾连忠，蒋立敬，胡长禄，韩照明，矫德卫，石岩，
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抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]