一种分级改质稠油的方法与流程

技术特征：
1.一种分级改质稠油的方法，包括：1)将稠油加热到60～100℃，增压到1～5mpa，输送至混合器，将去离子水加热到60～80℃并增压到1～5mpa后，分成四路，分别为一路水、二路水、三路水和四路水，一路水的质量流量为稠油的质量流量的0.5～5倍，稠油与一路水在混合器内形成油水混合液，将油水混合液增压到5～22.1mpa，加热到200～374℃，然后输送到近临界水反应器内，稠油在近临界水作用下发生热解反应，稠油在近临界水反应器内的停留时间为10s～30min，近临界水反应器排出流体被旋流分离，得到气相流和重组分油，气相流降温到240～260℃，降压到14～16mpa后输送至热高压分离器；2)将步骤1)得到的二路水增压到22.1～30mpa，加热到374～450℃后，与步骤1)中旋流分离出的重组分油混合，输送到超临界水反应器内，二路水的质量流量为重组分油的质量流量的0.5～5倍，在超临界水反应器内注入供氢剂和催化剂，重组分油在超临界水、供氢剂和催化剂的作用下发生热解反应，重组分油在超临界水反应器内的停留时间为10s～30min，对超临界水反应器排出流体进行旋流分离，得到气相流和混有催化剂的超重组分油，气相流降温到240～260℃，降压到14～16mpa后输送至热高压分离器；3)将步骤1)得到的三路水增压30～50mpa，加热到450～600℃后，与步骤2)中旋流分离出的混有催化剂的超重组分油混合，输送到超超临界水反应器内，三路水的质量流量为超重组分油的质量流量的0.5～5倍，超重组分油在超超临界水的作用下发生热解反应，超重组分油在超超临界水反应器内的停留时间为10s～30min，对超超临界水反应器排出流体进行旋流分离，得到气相流和混有催化剂的残渣，气相流降温到240～260℃和降压到14～16mpa后，输送至热高压分离器；4)步骤1)所述的气相流、步骤2)所述的气相流和步骤3)所述的气相流经热高压分离器分离为高分气和热高分油，热高分油连通至冷低压分离器，高分气降温至40～60℃后连通至冷高压分离器，在冷高压分离器内分离为冷高分油、裂化气和高分水，冷高分油降压至2～4mpa后连通至冷低压分离器，冷低压分离器排出裂化气和改质油；5)步骤1)得到的四路水加热至650～1200℃后输送至气化器的水蒸气入口，氧气增压至0.1～1.2mpa，输送至气化器的氧气入口，步骤3)得到的混有催化剂的残渣输送至气化器的原料入口，在气化器内烧焦气化生成合成气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据不同稠油的性质特点，近临界水、超临界水和超超临界水三级热解反应改质以及与烧焦气化工艺组合处理稠油中工艺中的三级热解反应改质调整为任一种或两种热解反应改质。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的近临界水反应器内的温度为350～374℃，压力为18～22mpa。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的一路水的质量流量为所述的稠油的质量流量的1～2倍。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的超临界水反应器内的温度为400～420℃，压力为22.1～25mpa。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的二路水的质量流量为所述的重组分油的质量流量的1～2倍。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的超超临界水反应器内的温度
为450～470℃，压力为30～35mpa。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的三路水的质量流量为所述的超重组分油的质量流量的1～2倍。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的稠油在近临界水反应器、超临界水反应器、超超临界水反应器内的停留时间分别为1～5min、2～10min、2～10min。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的供氢剂为氢气、甲烷、合成气中的一种或几种。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的供氢剂为甲酸、甲苯、环烷基馏分油中的一种或几种，加入质量比为供氢剂：油＝0.01～1:1；所述的环烷基馏分油优选为四氢萘、十氢萘、二氢蒽、环烷基石油馏分中的一种或几种。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的超临界水反应器内使用的催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、过渡金属的氧化物、过渡金属的硫酸盐、过渡金属的硫化物中的一种或几种，加入质量比为催化剂：油＝0.001～0.5:1；所述的过渡金属优选为v、fe、co、ni、cu、mo中的一种或几种。

技术总结
本发明公开了一种分级改质稠油的方法，该方法包括：将稠油与水的混合液加热和增压后，在近临界水反应器内稠油发生热解反应，稠油大分子中易断裂的碳-硫键和芳环支链上的碳-碳键断裂生成小分子；旋分出在近临界水中难反应的重组分油并输送至超临界水反应器，重组分油在超临界水、供氢剂和催化剂的作用下发生热解反应；旋分出在超临界水中难反应的超重组分油与超超临界水发生热解反应，三级热解反应得到的气相流经多次分离得到裂化气和改质油。本发明方法可以最大限度的转化稠油和超稠油，生成更多的轻质油品，并且粘度显著降低，能满足管道输送和船运要求，同时脱除稠油中的部分、镍和钒等杂质，对炼油加工环节催化剂的毒害作用减小。减小。减小。


技术研发人员：范景新 辛利 李福双 于海斌 臧甲忠 冯钰润 薛同晖 张永惠
受保护的技术使用者：中国海洋石油集团有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/7/26