專利名稱:處理原油提煉中真空蒸餾殘?jiān)偷姆椒?br>本發(fā)明涉及處理原油提煉中經(jīng)真空蒸餾后留下的殘?jiān)偷姆椒ā?br>煉油過程中，原油經(jīng)最后真空分餾后，仍有留在蒸餾殘?jiān)椭械哪穷愇镔|(zhì)，在高達(dá)大約550℃(常壓)也不蒸發(fā)。這種蒸餾殘?jiān)桶雌溆驮床煌饔胁顒e，但通常其含量相當(dāng)于原油的25%。將其繼續(xù)加工實(shí)際上是通過溶劑處理解決的，例如用丙烷進(jìn)行脫瀝青。因此，殘?jiān)涂梢苑譃閮刹糠?，即第一餾分是在溶劑中溶解的潤滑油和蠟，第二餾分是在溶劑中不溶解的瀝青、瀝青質(zhì)等。第二餾分的量較大。從第一餾分溶液中可以獲得有價(jià)值的非燃料物質(zhì)，如潤滑油和蠟，或提供給裂化設(shè)備，以得到低沸點(diǎn)產(chǎn)品。第二餾分是不溶于溶劑的殘?jiān)?，既可以用于生產(chǎn)瀝青，也可以就地作為煉油的燃料，或與輕餾分混合后液化，可用作重油燃料，例如用作電廠的發(fā)電燃料。
通過溶劑提煉真空蒸餾殘?jiān)?，本身就存在各種缺點(diǎn)和局限。溶劑處理后殘留下含有瀝青的不溶性低值部分往往超過真空蒸餾殘?jiān)偷囊话?按重油占原油40%或40%以上估算)。這樣大的量超過了煉油所需的燃料。關(guān)于不溶性部分的第二種用途是生產(chǎn)瀝青，但這也存在著問題，因?yàn)槿軇┨幚頃r(shí)會(huì)沉淀出以膠態(tài)形狀存在于原油中的瀝青質(zhì)和瀝青。而生產(chǎn)瀝青則必須再將其進(jìn)行充分的分散，但這往往不可能，以致產(chǎn)品中含有最低值的產(chǎn)物。
此外，由于溶劑處理，潤滑油和蠟并未充分溶于溶液，相反高分子成分卻溶解在其中，并且摻入到第一餾分，由此得到的最終產(chǎn)品存在不足之處，例如潤滑油的焦炭含量很高。
另外，采用低沸點(diǎn)溶劑要求特殊的安全措施，要求特別昂貴的設(shè)備。回收溶劑需要消耗能源，而且由于溶劑與殘?jiān)椭群艽螅院馁Y也很大。
歐洲專利文件EP-PS0066790介紹了用短程蒸餾來處理原油提煉中得到的殘?jiān)偷姆椒?，采用這種方法，從進(jìn)油到殘?jiān)偷氖杖?，其蒸發(fā)壓力和凝聚面的溫度都降低了。為了改善能量平衡，供給真空蒸餾殘?jiān)筒话ㄈ魏味坛陶麴s供給能源，使供給的蒸發(fā)熱(即真空蒸餾殘?jiān)偷臍堄鄿囟?被排出，從而必然導(dǎo)致冷卻，因此導(dǎo)致短程蒸餾時(shí)的溫度低于以前的真空蒸餾的溫度。
根據(jù)德國專利文件EP-OS3122650介紹了原油提煉采用短程蒸餾，從而提高了裂化部分的產(chǎn)率;同時(shí)可以放棄流行著的溶劑提取方法。由于工作壓力的降低，蒸餾溫度也大大降低，使這部分蒸餾能夠在較高的常壓沸點(diǎn)下進(jìn)行。短程蒸餾的殘?jiān)筒捎靡郧暗恼婵照麴s加熱，除去了蒸發(fā)熱，使短程蒸餾的溫度低于以前的真空蒸餾。
本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種用短程蒸餾來處理真空蒸餾原油時(shí)殘留下來的殘?jiān)偷姆椒ǎ@種方法比至今所介紹的各種方法具有更大的經(jīng)濟(jì)意義。分子蒸餾不包括在本發(fā)明之內(nèi)。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，由于能量消耗的增加，真空蒸餾殘?jiān)囊耗ざ坛陶麴s的經(jīng)濟(jì)意義卻顯著提高，亦即能量平衡的惡化帶來了經(jīng)濟(jì)的改善。根據(jù)本發(fā)明，能量消耗的增加是由于與以前的真空蒸餾溫度相比，短程蒸餾的溫度增高了。從而加油速度和蒸餾效率都有顯著的提高，因此使蒸餾量同時(shí)提高到與價(jià)值不大的殘?jiān)偷闹亓俊?br>根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的提取方法，以極性即物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)為依據(jù)，采用非極性溶劑進(jìn)行分離。按所含物質(zhì)的沸點(diǎn)溫度，采用公知的短程蒸餾方法以分離真空蒸餾殘?jiān)汀１景l(fā)明采用高溫短程蒸餾，獲得按現(xiàn)有技術(shù)水平仍剩留在低值殘?jiān)椭械挠袃r(jià)值產(chǎn)物的餾出液。因此，本發(fā)明不僅具有數(shù)量上的優(yōu)點(diǎn)即得到了大量有價(jià)值的產(chǎn)品，而且也具有許多質(zhì)量上的優(yōu)點(diǎn)即得到了其它的餾分組分。餾出液與殘?jiān)椭扔辛孙@著改善，其起決定作用的是由于采用高溫，單位時(shí)間和單位蒸發(fā)面的加料速度提高了許多倍。因此，此方法的經(jīng)濟(jì)意義極其明顯。
餾出液和殘?jiān)椭g所謂的碳?xì)浔?C/H)，由于采用本發(fā)明方法，所以也明顯提高。
此外，本發(fā)明大大縮短了停留時(shí)間，散逸很少，保證了良好的均勻性。
同時(shí)高溫把許多高分子物質(zhì)進(jìn)入到殘?jiān)偷膯栴}也隨之解決了。
根據(jù)本發(fā)明得到的潤滑油無須加入添加劑即可使用，并不像按常規(guī)的真空蒸餾方法得到的潤滑油，需要用昂貴的添加劑調(diào)節(jié)到所需粘度。此外，餾出液實(shí)際上不含有金屬成分，因此使用對雜質(zhì)敏感的催化劑生產(chǎn)低沸點(diǎn)物質(zhì)也不成問題。采用本發(fā)明方法，在殘?jiān)椭羞€留有芳烴化合物，有助于提高餾出液的質(zhì)量和穩(wěn)定殘?jiān)椭械哪z態(tài)瀝青質(zhì)。
含有瀝青的餾分(此處系指液膜短程蒸餾)與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅數(shù)量減少，可以完全用作煉油燃料，而且質(zhì)量也有變化，在生產(chǎn)瀝青時(shí)無須進(jìn)一步重新分散。這種性質(zhì)可能與極性物質(zhì)成分含量較高有關(guān)。此外，含蠟量很高的原油，特別是利用瀝青的情況下，其起決定作用的是殘?jiān)椭袑?shí)際上已不再含有蠟的成分。
液膜短程蒸餾及其設(shè)備在方法和技術(shù)上都是眾所周知的，為了避免熱分解，主要是用于獲得純的熱敏物質(zhì)。本發(fā)明都與此相反，甚至希望有熱分解，因?yàn)闊岱纸饪梢缘玫礁罅康乃璧挠袃r(jià)值的餾出液，只要能保持真空，熱分解偶爾也可能出現(xiàn)。
在原油提煉過程中，最后不能再蒸餾的蒸餾殘?jiān)?，即在常壓下超過大約550℃時(shí)才沸騰的殘?jiān)?，由于采用本發(fā)明的方法，蒸餾這類油也具有數(shù)量和質(zhì)量兩方面的優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，含新組分的產(chǎn)物具有部分新的性質(zhì)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，還可從含有大約50%甚至含量更高的真空蒸餾殘?jiān)偷闹赜椭?，獲得與普通原油相同量的餾出液，這種原油在工業(yè)上本來幾乎是不能利用，而現(xiàn)在采用本發(fā)明方法卻也可以予以利用。
本發(fā)明方法采用公眾已知的液膜短程蒸餾設(shè)備。這種設(shè)備與原油提煉的最后一道工序即真空蒸餾相銜接。液膜短程蒸餾的溫度高于以前的真空蒸餾，壓力大約小于其10～10倍。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特殊實(shí)施例，工作是隨著溫度不斷升高進(jìn)行的。在能產(chǎn)生大量蒸汽的額定真空條件下，蒸發(fā)面和凝聚面相互應(yīng)盡可能靠近配置，一般是將蒸發(fā)區(qū)和凝聚區(qū)同軸配置，以滿足上述要求。蒸發(fā)面與凝聚面以圓柱形垂直配置則更有利。加料均勻地分布在加熱面的上部并且以渦流狀態(tài)送入，這種狀態(tài)一直保持到所加原料由于重力作用從加熱面下部排出。因此，在整個(gè)加熱面上加熱的原料立即被輸送到液體表面，蒸發(fā)出低沸點(diǎn)餾分。
有許多液膜短程裝置時(shí)，可以串聯(lián)配置，也可以平行配置。
實(shí)施例1由真空蒸餾階段剩留在高至530℃(常壓下的溫度數(shù)據(jù))不能再蒸餾的殘?jiān)涂刹捎糜葿uss股份公司供給的SAMVAC液膜短程蒸餾設(shè)備進(jìn)行蒸餾。其工作參數(shù)為加料速度 13.1公斤/小時(shí)壓力 4.5×10-2毫巴加熱溫度 351℃冷卻溫度 103℃餾出液速度 6.5公斤/小時(shí)餾出液含量 49.6%借助一個(gè)泵將殘?jiān)瓦B續(xù)泵入蒸發(fā)器的進(jìn)料口，并由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的分配環(huán)將其均勻地分布在內(nèi)表面。然后由沿著蒸發(fā)面轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子刮水板控制著原料，并且用渦流液膜進(jìn)汽沖擊加熱面。在轉(zhuǎn)子刮水板前形成一個(gè)波面(弓形波)。
由于加熱溫度的升高，滲透量和餾出液的量都顯著提高，高分子物質(zhì)首先化為蒸汽。
以下是其他實(shí)施例的數(shù)據(jù)，實(shí)施例1～5是關(guān)于餾出液含量的增加，實(shí)施例6～10是關(guān)于加料速度的提高。
實(shí)施例 2 3 4 5加料加料速度(公斤/小時(shí)) 21.5 26.7 15.5 13.8貯備容器的溫度(℃) 201 205 206 205加料管溫度(℃) 175 189 183 320蒸餾物排料速度(公斤/小時(shí)) 13.45 17.9 8.5 7.27餾出液排料速度(公斤/小時(shí)) 8.05 8.8 7.0 6.53真空度(毫巴) 4×10-24×10-23.5×10-25×10-2加熱劑進(jìn)口(℃) 332 329 333 350加熱劑出口(℃) 312 313 319 333冷卻劑進(jìn)口(℃) 93 95 95 103冷卻劑出口(℃) 94 96 97 105餾出液含量(%) 37.4 33.0 45.2 47.4
實(shí)施例編號(hào) 加熱溫度℃ 加料中餾出液的% 加料速度(公斤/小時(shí))6 364 59 21.37 371 56 39.68 374 61 24.39 386 63 39.710 394 61.5 51.3上述試驗(yàn)說明，生產(chǎn)速度達(dá)到225公斤/小時(shí)米2沒有任何困難，在煉油標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)保證了經(jīng)濟(jì)效益。
圖1和圖2進(jìn)一步說明本發(fā)明，上述試驗(yàn)是在圖示裝置中進(jìn)行的。

如下圖1將中等質(zhì)量的原油1供給常壓下運(yùn)轉(zhuǎn)的煉油設(shè)備2，蒸發(fā)后大約50%的原油分離成餾分3、4、5，殘?jiān)?在真空條件下進(jìn)入在繼續(xù)工作的煉油設(shè)備7，約有25%原油蒸餾成餾分8、9、11，未被蒸餾的殘?jiān)?2按本發(fā)明繼續(xù)進(jìn)行處理，即進(jìn)入液膜短程蒸餾，得到餾出液14和未被蒸餾的殘?jiān)?5。餾出液可以進(jìn)入裂化裝置，得到低分子產(chǎn)物，或繼續(xù)分離為潤滑油和蠟。殘?jiān)?5可以作為煉油燃料，或繼續(xù)處理成煤焦油。
圖2實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備是一個(gè)帶有攪拌器22的給料容器21。全圖標(biāo)有M的是屬于各個(gè)裝置的電動(dòng)機(jī)。給料容器21通一個(gè)裝有加料泵23的管道24與短程蒸發(fā)器25連接，其左右兩側(cè)分別與殘?jiān)徒邮芷?6和餾出液接受器27連接。短程蒸發(fā)器25與兩個(gè)前后緊接著的冷卻閥28、29連接，在兩個(gè)冷卻閥28、29之間有一個(gè)搖桿式真空活塞泵31，并在第二個(gè)冷卻閥29之后配置一個(gè)搖桿式真空活塞泵32和一個(gè)旋轉(zhuǎn)滑閥真空泵33。
用泵23通過管道24將真空煉油階段時(shí)輸入給料容器21的殘?jiān)捅萌攵坛陶舭l(fā)器25，殘?jiān)驮谠撜舭l(fā)器內(nèi)通過蒸發(fā)分離為餾出液和殘?jiān)停缓蠓謩e進(jìn)入接受器26、27。(也可能存在少量易揮發(fā)組分，這是由于在短程蒸發(fā)器25內(nèi)發(fā)生的熱分解產(chǎn)生的，它們被收集在冷卻閥28、29內(nèi)。)本發(fā)明液膜短程蒸餾的加熱溫度已在上述實(shí)施例中給出范圍，優(yōu)先采用的溫度為400℃或高于400℃。
權(quán)利要求
1.處理原油提煉中經(jīng)真空蒸餾后剩留的殘?jiān)偷姆椒?，其特征在于，在真空條件下，采用液膜短程蒸餾方法蒸餾殘?jiān)?，其蒸發(fā)面的溫度顯著高于真空蒸餾時(shí)剩留的殘?jiān)偷臏囟龋茵s出液和濃縮的殘?jiān)捅环謩e排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于，蒸發(fā)面的溫度要比真空蒸餾時(shí)剩留的殘?jiān)偷臏囟雀?0℃，優(yōu)先采用高于80℃，最好高于100℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于，使蒸餾原料的薄層構(gòu)成渦流薄膜的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其特征在于，采用機(jī)械方法使液膜呈渦流狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其特征在于，采用刮水板使液膜呈渦流狀。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求
中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求
的方法，其特征在于，被處理的真空蒸餾殘?jiān)?，在常壓下其沸點(diǎn)高于550℃。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求
中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求
的方法，其特征在于，工作的真空范圍為絕對壓力10毫巴以下和10-3毫巴以上，優(yōu)先采用0.01～1毫巴。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求
中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求
的方法，其特征在于，得到的餾出液實(shí)際上已不含有瀝青。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求
中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求
的方法，其特征在于，工作時(shí)多個(gè)平行聯(lián)接的裝置各配置一個(gè)真空裝置。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求
中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求
的方法，其特征在于，工作時(shí)的加熱溫度在350℃以上，優(yōu)先采用400℃以上。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求
中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求
的方法，其特征在于，加料和加熱介質(zhì)是逆向流動(dòng)的。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求
中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求
的方法，其特征在于，工作時(shí)的溫度不斷升高。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求
中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求
的方法，其特征在于，基本上是在恒壓條件下工作的。
專利摘要
通過高真空條件下，采用高溫液膜蒸餾方法，處理原油提煉中經(jīng)真空蒸餾后剩留的殘?jiān)偷姆椒?。由于采用高溫，提高了加料速度，餾出液與殘?jiān)偷谋戎狄驳玫搅烁纳啤?br>文檔編號(hào)B01D3/12GK87105188SQ87105188
公開日1988年2月3日 申請日期1987年7月23日
發(fā)明者彼得·卡頻貝格 申請人:布斯公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan