專利名稱：用溶劑抽提技術處理重油懸浮床加氫尾油的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用溶劑抽提技術處理重油懸浮床加氫尾油的方法，它是重油懸浮床加氫工藝的組成部分，因而屬于石油加工工藝中的重質油輕質化工藝過程的改進。它主要是通過采用溶劑抽提技術對重油懸浮床加氫工藝過程中產生的尾油進行處理，脫除尾油中的金屬和殘?zhí)?，從而為重油懸浮床加氫裂化尾油的綜合利用開辟了一條新的途徑。
隨著輕質原油采出量的日益減少，稠油等重質油采出量的日益增加，加上人們對于清潔燃料的需要日益增加，重油加氫技術的研究與開發(fā)工作已經成為石油加工領域最重要的研究課題。目前已經大規(guī)模工業(yè)應用的重油加氫技術主要是固定床加氫脫硫工藝(VRDS工藝)和沸騰床加氫工藝，前者只能加工金屬含量和氮含量較低、硫含量較高的重油，而后者由于每天要定量排卸和補充催化劑，因而其操作成本比較高。重油懸浮床加氫工藝技術研究工作比較活躍，現(xiàn)階段已有十多種工藝處于中試和工業(yè)示范裝置階段，如德國的VCC(VEBA-Combi-Cracking)工藝，美國Exxon公司的Micro-Cat工藝，委內瑞納INTEVEP公司的HDH工藝，加拿大的CANMET工藝，日本旭化成工業(yè)株式會社的SOC工藝，日本出光大產公司和美國凱羅格公司的MRH工藝，美國UOP公司的Aurabon工藝，加拿大的(HC)3工藝等，中國石油天然氣股份有限公司的UPC-RSHC工藝，這些工藝雖然餾分油收率均較高，有的工藝餾分油(＜524℃的餾分)收率高達90％以上，但是這些工藝均未大規(guī)模工業(yè)應用，其中的重要原因就是該工藝過程要生成一定量的焦炭。對于重油懸浮床加氫工藝而言，由于餾分油收率高達80～95％，工藝過程生焦是不可避免的，而且生成的焦粒子連同加入的金屬催化劑以及原料油中的金屬組分全部濃縮至尾油中，導致尾油性質較差，甲苯不溶物與灰分的含量較高，尾油的應用比較困難。溶劑抽提脫瀝青工藝的目的是脫除減壓渣油瀝青質及部分膠質，以往該技術是為了制取高粘度潤滑油的原料，近年來越來越多地為催化裂化或加氫裂化提供殘?zhí)恐岛椭亟饘俸枯^低的原料，因此溶劑脫瀝青工藝是一個重要的脫碳改質過程，由于渣油中的重金屬如鎳、釩等存在于最重的膠質和瀝青質中，因此在溶劑脫瀝青過程中同時也脫除了渣油中的鎳、釩鐵等金屬組分，有時也稱溶劑脫瀝青過程為溶劑脫金屬。脫瀝青油中的金屬、殘?zhí)拷抵梁艿?，因而可以用作燃料油、重油催化裂化或加氫裂化調合原料或作為瀝青調和料等，脫油瀝青組分由于含有較高的金屬和殘?zhí)浚话阒荒茏鳛楣腆w燃料。
本實用新型的目的就是將原有的溶劑脫瀝青工藝與重油懸浮床加氫工藝(簡稱UPC-RSHC工藝)結合起來而提出了一種利用溶劑抽提技術處理重油懸浮床加氫尾油的方法。它主要在所采用的溶劑和抽提工藝方面進行了一些改進從而構成了完整的重油懸浮床加氫新工藝(UPC-RSHC工藝)。它主要通過在重油懸浮床加氫工藝的產物分離部分在線使用了溶劑抽提塔及溶劑回收塔，在溶劑抽提塔中使用了低分子的烴類溶劑，從而使UPC-RSHC工藝過程尾油中的殘?zhí)亢徒饘俸看蟠蠼档?，為加氫尾油的再利用和金屬催化劑的回收提供了新的途徑。本發(fā)明所提出的處理方法是專用于處理重質原油及稠油渣油或特稠、超稠原油，包括含有低硫、高硫、高金屬(鎳、鈣、釩等)、高殘?zhí)?、高粘度、高氮的稠油渣?例如遼河稠油、新疆稠油和孤島稠油等)和特稠、超稠原油(例如遼河、新疆特稠油等)以及各種含硫量的重油懸浮床加氫裂化工藝的尾油。它主要是采用溶劑抽提的技術處理重油懸浮床加氫裂化工藝中的尾油，并使尾油脫除金屬和部分殘?zhí)?，其技術要點所采用的溶劑為C4～C10低分子的烴類溶劑或它們的混合溶劑或輕石腦油，抽提溫度為80～250℃，溶劑與尾油的質量比為2～6∶1，操作壓力為0.1～2.0Mpa。
該方法主要是在上述工藝的尾油分離系統(tǒng)中耦合一個溶劑抽提塔，具體的工藝流程是通過以下方案實現(xiàn)(1)原料油進入懸浮床加氫裂化反應器，從懸浮床加氫反應器頂部出來的氣相物料進入熱高壓分離器進一步分離成氣相和液相，從懸浮床加氫裂化反應器底部出來的液相物流與熱高壓分離器的液相物流合并后進入熱低壓分離器，再在低壓下分離成氣相和液相，氣相進入低壓油氣吸收處理系統(tǒng)，液相進入常壓閃蒸塔閃蒸出氣相和液相；(2)常壓閃蒸塔的氣相與熱高壓分離器出來的氣相合并后去在線精制反應器和精制產物分離系統(tǒng)，常壓閃蒸塔出來的液相分成兩部分，一部分作為循環(huán)尾油與新鮮原料混合經油加熱爐后重新進入懸浮床(3)從抽提塔頂部出來的輕液相，即脫瀝青油溶液，進入溶劑回收塔，溶劑從頂部出來循環(huán)使用，從塔底出來的脫瀝青油進入減壓蒸餾塔進一步分離成重蠟油和減壓尾油分別送出裝置；(4)從抽提塔底部出來的重液相，即脫油瀝青溶液，進入另一溶劑回收塔，溶劑從頂部出來再循環(huán)使用，從塔底出來的脫油瀝青送出裝置作為回收催化劑的原料。
附圖
即為本發(fā)明的工藝流程圖附圖的圖面說明如下1--懸浮床加氫反應器(K-1)2--熱高分(K-2)3---熱低分(K-3)4--常壓閃蒸塔(K-4) 5--溶劑抽提塔(k-5)6--脫瀝青油溶劑回收塔(K-6) 7--脫油瀝青溶劑回收塔(K-7)8---減壓分餾塔(K-8)下面將結合附圖和具體的實施例來詳述本發(fā)明的技術特點和效果在實際實施的過程中，本發(fā)明的設計者是將溶劑抽提塔設計成在線于UCP-RSHC工藝流程之中，其物流來源于產物分離部分的常壓或減壓分餾塔底的尾油。劑抽提塔的操作條件是抽提溫度為80～250℃，所采用的溶劑為C4～C10低分子的烴類溶劑或它們的混合溶劑或輕石腦油，溶劑比為2～6∶1(溶劑與尾油的質量比)，操作壓力為0.1～2.0Mpa。具體實施的工藝流程為在懸浮床加氫裂化工藝裝置的常壓或減壓分餾塔后耦合一個溶劑抽提塔，抽提塔分為上下兩段，下段為抽提段，上段為沉降段；從常壓或減壓分餾塔底出來的加氫尾油從抽提塔中部進入，一定比例的循環(huán)溶劑從從抽提塔的底部進入，二者在抽提塔中逆向接觸，并在轉盤攪拌下進行抽提，尾油中的重膠質及瀝青質與部分溶劑形成的重液相(提余液或脫油瀝青相)向塔底沉降并從塔底抽出，回收溶劑后得到脫油瀝青；脫瀝青油與溶劑形成的輕液相(提取液或脫瀝青油相)經升液管進入沉降段，從抽提塔頂出來的提取液進入一個常壓閃蒸塔將溶劑蒸出后得到脫瀝青油，蒸出的溶劑循環(huán)使用。脫瀝青油由于只含有較低的金屬和殘?zhí)浚蚨梢宰鳛檎{和瀝青和焦化的原料，如若硫含量不高，則還可以作為燃料油，脫油瀝青由于含有較高的金屬和殘?zhí)?，可以摻兌到煤粉中作為固體燃料。這樣，裝置運行時，來源于原料油加熱爐的原料油與新鮮氫氣與來源于氫氣加熱爐的循環(huán)氫氣進入懸浮床加氫反應器K-1，從K-1頂部出來的氣相物料進入熱高壓分離器K-2進一步分離成氣相和液相，從K-1底部出來的液相物流與K-2的液相物流合并后進入低壓分離器K-3，再在低壓下分離成氣相和液相，氣相進入低壓油氣吸收處理系統(tǒng)，液相進入常壓閃蒸塔K-4閃蒸出氣相和液相，K-4的氣相與K-2出來的氣相合并后在線精制反應器和精制產物分離系統(tǒng)，K-4出來的液相分成兩部分，一部分作為循環(huán)尾油與新鮮原料混合經油加熱爐后重新進入懸浮床加氫反應器K-1，剩余部分與一定比例的溶劑在抽提塔K-5中抽提，從K-5頂部出來的輕液相(脫瀝青油溶液)進入溶劑回收塔K-6，溶劑從K-6頂部出來循環(huán)使用，從K-6底部出來的脫瀝青油進入減壓蒸餾塔K-8進一步分離成重蠟油和減壓尾油分別送出裝置；從K-5底部出來的重液相(脫油瀝青溶液)進入另一溶劑回收塔K-7，溶劑從K-7頂部出來再循環(huán)使用，從K-7底部出來的脫油瀝青送出裝置作為回收催化劑的原料。
實施例是對新疆克拉瑪依常渣懸浮床加氫裂化工藝中的尾油采用溶劑抽提技術進行處理，其結果如表1。
本發(fā)明雖然采用的是溶劑抽提技術脫除渣油懸浮床加氫尾油中的金屬和殘?zhí)?，但與現(xiàn)有的溶劑脫瀝青工藝相比，有其突出的特點于(1)工藝所采用的溶劑一般比常規(guī)的溶劑脫瀝青工藝所用的溶劑分子量要大。
(2)本工藝的另一特點是不需要在較高的壓力下操作，操作壓力近似于常壓。
(3)由于所用溶劑的分子量較大，因而脫瀝青油的收率較高，一般在90％左右，脫瀝青油的金屬含量較低，金屬的脫除率一般在98％以上，正庚烷瀝青質的脫除率也較高，殘?zhí)勘容^難脫除，其脫除率一般只有30％左右。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點(1)本工藝主要是為了脫除渣油懸浮床加氫尾油中的金屬及部分殘?zhí)浚蚨摻饘儆椭械慕饘俸亢艿?，總金屬含量不高?0PPm，為可以得到比較優(yōu)質的懸浮床加氫尾油，為重油懸浮床加氫裂化工藝(UPC-RSHC)的工業(yè)應用提供了有力的保證。
(2)操作壓力接近于常壓，工藝流程簡單，可耦合在渣油懸浮床加氫工藝裝置中，裝置的建設投資成本低。
表1克拉瑪依常渣懸浮床加氫尾油用溶劑處理后脫瀝青油的性質與組成
權利要求
1.用溶劑抽提技術處理重油懸浮床加氫尾油的方法，它主要是采用溶劑抽提的技術處理重油懸浮床加氫裂化工藝中的尾油，并使尾油脫除金屬和部分殘?zhí)?，其特征在于所采用的溶劑為C4～C10低分子的烴類溶劑或它們的混合溶劑或輕石腦油，抽提溫度為80～250℃，溶劑與尾油的質量比為2～6∶1，操作壓力為0.1～2.0Mpa。
2.根據權利要求1所述的用溶劑抽提技術處理重油懸浮床加氫尾油的方法，其特征在于所述的采用溶劑抽提技術處理懸浮床加氫裂化工藝中的尾油的方法主要是在上述工藝的尾油分離系統(tǒng)中耦合一個溶劑抽提塔，具體的工藝流程是通過以下方案實現(xiàn)(1)原料油進入懸浮床加氫裂化反應器，從懸浮床加氫反應器頂部出來的氣相物料進入熱高壓分離器進一步分離成氣相和液相，從懸浮床加氫裂化反應器底部出來的液相物流與熱高壓分離器的液相物流合并后進入熱低壓分離器，再在低壓下分離成氣相和液相，氣相進入低壓油氣吸收處理系統(tǒng)，液相進入常壓閃蒸塔閃蒸出氣相和液相；(2)常壓閃蒸塔的氣相與熱高壓分離器出來的氣相合并后去在線精制反應器和精制產物分離系統(tǒng)，常壓閃蒸塔出來的液相分成兩部分，一部分作為循環(huán)尾油與新鮮原料混合經油加熱爐后重新進入懸浮床加氫反應器，剩余部分與一定比例的溶劑在抽提塔中抽提；(3)從抽提塔頂部出來的輕液相，即脫瀝青油溶液，進入溶劑回收塔，溶劑從頂部出來循環(huán)使用，從塔底出來的脫瀝青油進入減壓蒸餾塔進一步分離成重蠟油和減壓尾油分別送出裝置；(4)從抽提塔底部出來的重液相，即脫油瀝青溶液，進入另一溶劑回收塔，溶劑從頂部出來再循環(huán)使用，從塔底出來的脫油瀝青送出裝置作為回收催化劑的原料。
全文摘要
一種用溶劑抽提技術處理重油懸浮床加氫尾油的方法，它是重油懸浮床加氫工藝的組成部分，因而屬于石油加工工藝中的重質油輕質化工藝過程的改進。它主要是通過采用溶劑抽提技術對重油懸浮床加氫工藝過程中產生的尾油進行處理，脫除尾油中的金屬和殘?zhí)?，從而為重油懸浮床加氫裂化尾油的綜合利用開辟了一條新的途徑。
文檔編號C10G67/00GK1459489SQ0211783
公開日2003年12月3日 申請日期2002年5月23日 優(yōu)先權日2002年5月23日
發(fā)明者鄧文安, 闕國和, 周家順, 沐寶泉, 劉 東, 李庶峰, 文萍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 石油大學(華東)