一种加工催化柴油的方法与流程

1.本发明涉及焦化液体产品的生产领域，具体涉及一种加工催化柴油的方法。


背景技术：

2.催化裂化柴油(lco)在我国柴油池中的比例较高，约占30％，是主要的二次加工柴油组分。
3.近几年由于原油日益劣质化，越来越多的减压瓦斯油重组分乃至渣油正在成为催化裂化(fcc)装置的原料，加之许多企业为达到提高汽油产率或增产丙烯的目的，对催化裂化装置进行了改造或提高了fcc装置的操作苛刻度，导致lco的质量日益恶化，其中不安定性因素也随之增加，胶质、残渣增多，颜色变深，硫、氮、芳烃含量升高，十六烷值偏低。
4.另一方面，为了减少机动车排气污染，改善空气质量，国内高标准的清洁车用柴油标准陆续出台并实施。而国内催化裂化技术的普遍应用，会生产大量高芳烃含量、低十六烷值的催化裂化柴油。
5.lco的组成特性与清洁车用柴油期望的高饱和烃含量、高氢含量、高十六烷值的要求存在较大的矛盾。
6.在国外，lco主要用于调和燃料油、非车用柴油和加热油等；而在我国，由于石油资源紧缺，lco主要是通过加氢处理后用于调和柴油产品。
7.目前采用常规的加氢精制或加氢改质路径虽能基本脱除lco中的硫和氮，且不同程度提高其十六烷值，但存在氢耗高、操作条件苛刻等问题，并且lco中高芳烃组分也未能得到有效利用。
8.因此，如何压减或转化lco，以适应未来柴、汽油的需求变化，对保证我国成品油市场的供需平衡以及环境保护具有重大意义，寻找新的lco加工路径变得越来越重要。


技术实现要素：

9.本发明的目的是为了提供一种加工催化柴油的新方法，以期提高焦化液体产品收率，降低炉管结焦倾向，延长加热炉操作周期。
10.为了实现上述目的，本发明提供一种加工催化柴油的方法，该方法包括：
11.(1)将焦化原料和催化裂化柴油引入至加热炉中进行加热预处理，其中，以所述焦化原料的用量为基准，所述催化裂化柴油的用量为1-30重量％；
12.(2)将进行所述加热预处理后得到的物流引入至焦炭塔中进行焦化处理，得到焦化油气；
13.(3)将所述焦化油气引入至分馏塔中进行分离处理，得到焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油。
14.本发明提供的加工催化柴油的方法，在解决加工炼厂日益过剩的催化裂化柴油出路的同时，还可提高焦化液体产品收率，降低炉管结焦倾向，延长加热炉操作周期。
附图说明
15.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
16.图1是本发明的一种优选的具体实施方式的加工催化柴油的方法的工艺流程图。
17.附图标记说明
18.1、3、4、6、8、10、12、13、14、21、22均为管线
19.2、缓冲罐
20.5、加热炉
21.7、第一焦炭塔
22.9、第二焦炭塔
23.11、分馏塔
具体实施方式
24.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
25.如前所述，本发明提供了一种加工催化柴油的方法，该方法包括：
26.(1)将焦化原料和催化裂化柴油引入至加热炉中进行加热预处理，其中，以所述焦化原料的用量为基准，所述催化裂化柴油的用量为1-30重量％；
27.(2)将进行所述加热预处理后得到的物流引入至焦炭塔中进行焦化处理，得到焦化油气；
28.(3)将所述焦化油气引入至分馏塔中进行分离处理，得到焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油。
29.优选地，在步骤(1)中，以所述焦化原料的用量为基准，所述催化裂化柴油的用量为5-20重量％。
30.优选地，所述催化裂化柴油的初馏点为250-310℃，终馏点为340-380℃；进一步优选地，所述催化裂化柴油的初馏点为270-300℃，终馏点为350-370℃。
31.优选本发明的催化裂化柴油均是由催化裂化装置产生的。例如，催化裂化柴油来自催化裂化装置，催化裂化原料是重质馏分油，原料油在500℃左右、2～4atm及裂化催化剂接触的条件下，经裂化反应生成汽油、柴油、重质油(可循环作原料)及焦炭。由催化裂化反应器来的反应产物油气从底部进入分馏塔，经底部的脱过热段后在分馏段分割成几个中间产品：塔顶为汽油和富气，侧线有轻柴油、重柴油和回炼油，塔底产品是油浆。轻柴油和重柴油分别经汽提后，再经换热、冷却后出装置。本发明中所用催化裂化柴油例如为催化裂化单元分馏塔的重柴油馏分。
32.优选地，在步骤(1)中，所述加热预处理的操作条件包括：加热炉出口温度为485-550℃；更优选地，所述加热预处理的操作条件包括：加热炉出口温度为495-530℃。
33.优选地，在步骤(2)中，所述焦炭塔中的操作条件包括：焦炭塔塔顶压力为0.05-0.3mpag，装置的循环比为0-1.0；进一步优选所述焦炭塔中的操作条件包括：焦炭塔塔顶压
力为0.1-0.2mpag，装置的循环比为0-0.4。
34.优选地，在步骤(2)中，通过所述焦化处理由所述焦炭塔还得到焦炭，所述焦炭停留在焦炭塔内。
35.优选地，所述焦化原料的20℃密度大于1.03g/cm3，残炭值大于25重量％，沥青质含量大于10重量％，硫含量大于3.5重量％。
36.更优选地，所述焦化原料选自减压渣油、石油沥青、稠油、稠油的常压馏分、稠油的减压馏分、重馏分油和催化裂化油浆中的至少一种。
37.本发明所述的焦化原料不仅仅局限于上述选择，还可以是其他劣质的焦化原料，所述劣质焦化原料的粘度(100℃)＞2000mm2/s。
38.优选地，该方法还包括：在步骤(3)中，通过所述分离处理由所述分馏塔还得到焦化气体。
39.优选地，该方法还包括：在进行所述加热预处理之前，先将所述焦化原料和所述催化裂化柴油引入至所述分馏塔底部进行换热，并将换热后的所述焦化原料和所述催化裂化柴油与循环油一起引入至所述加热炉的对流段中以进行所述加热预处理。
40.本发明的方法能够改善胶体体系在加热炉内高温条件下的稳定性，减少了沥青质缩合，降低了结焦倾向，能够延长加热炉操作周期。同时，能够改善石油焦的质量。
41.本发明提供的加工催化柴油的方法对设备流程没有特别的限定，不仅适用于一炉两塔流程，也适用于二炉四塔或三炉六塔流程。
42.以下结合图1的工艺流程图提供本发明的一种优选的具体实施方式以说明本发明的加工催化柴油的方法。图1为一炉两塔流程，按24小时为一个操作周期。
43.如图1中所示，将焦化原料经管线1与催化裂化柴油经管线14一起引入缓冲罐2，然后经管线3进入分馏塔11的下部与焦化油气换热，与焦化循环油(焦化循环油来自分馏塔底部经过换热后的重组分)一起经管线4引入至加热炉5进行加热预处理，将进行所述加热预处理后得到的物流经管线6和管线8分别引入至第一焦炭塔7和第二焦炭塔9中进行焦化处理，得到焦化油气和焦炭，所述焦炭留在焦炭塔内，然后将第一焦炭塔7和第二焦炭塔9得到的焦化油气经管线10引入分馏塔11进行分离处理，得到的焦化气体、焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油分别经管线12、13、21、22导出，并且将获得的焦化循环油循环回焦化加热炉的预热段入口。
44.优选情况下，若原料相同，本发明所述第一焦炭塔和所述第二焦炭塔的操作条件相同。
45.优选地，该方法还包括：向所述加热炉的炉管中引入含水物流，更优选所述含水物流为水和/或水蒸气。在该种优选实施方式下，更有利于降低加热炉炉管内结焦倾向，延长加热炉操作周期。
46.以下将通过实例对本发明进行详细描述。在没有特别说明的情况下，以下使用的各种原料均来自商购。
47.以下使用的焦化原料为减压渣油，催化裂化柴油为经过蒸馏切割后得到的催化裂化柴油馏分油，其性质分别见表1和表2。
48.表1
[0049][0050]
表2
[0051][0052][0053]
实施例1
[0054]
采用图1所示的工艺流程进行本实施例。
[0055]
本实施例中焦化原料与催化裂化柴油的用量重量比为100：10。
[0056]
具体工艺条件及产品收率见表3，所得焦炭性质见表4。
[0057]
实施例2
[0058]
本实施例采用与实施例1相同的流程进行，所不同的是，本实施例中使用的焦化原料与催化裂化柴油的用量重量比为100：5。
[0059]
具体工艺条件及产品收率见表3，所得焦炭性质见表4。
[0060]
实施例3
[0061]
本实施例采用与实施例1相同的流程进行，所不同的是，本实施例中使用的焦化原料与催化裂化柴油的用量重量比为100：20。
[0062]
具体工艺条件及产品收率见表3，所得焦炭性质见表4。
[0063]
对比例1
[0064]
对比例按照常规焦化方法流程在中型延迟焦化试验装置上进行试验。本对比例中只加工焦化原料，不掺炼催化裂化柴油。
[0065]
具体的工艺流程为：中型试验在一套模拟工业延迟焦化工艺的中试装置上进行，装置处理量为10kg/h，采用电加热方式提供焦化反应所需热量。工艺流程简述如下：将原料称重后加入原料油计量罐，用原料油泵打入预热炉并加温至350℃左右进入加热炉，同时向加热炉注入按占焦化进料1.5％(重量比)的蒸汽，以提高物料的流速、防止炉管结焦，加热炉出口温度达到500℃后，经转油线进入焦炭塔进行焦化反应，焦炭塔顶部压力0.17mpa，循环比0.25％，使原料进行充分的裂化和缩合反应，生成的固体产品焦炭沉积在焦炭塔内，高温油气由焦炭塔顶经油气管线进入分馏塔的进料口，控制分馏塔顶和塔底的温度，使其分割为裂化气、塔顶轻质馏分油和塔底重质馏分油。裂化气经碱洗、水洗后计量放空。塔底重质馏分油和新鲜原料按一定循环比重新打入加热炉，重复以前的工艺流程，达到开工周期后，停工除焦并称重。轻质馏分油和重质馏分油计量后，通过蒸馏装置切割成焦化石脑油、焦化柴油和焦化蜡油。
[0066]
具体工艺条件及产品收率见表3，步骤(2)得到的焦炭性质见表4。
[0067]
对比例2
[0068]
本对比例采用与实施例1相同的流程进行，所不同的是，本对比例中使用焦化原料而不应用催化裂化柴油，且焦化原料的用量体积与实施例1中的焦化原料与催化裂化柴油的用量体积之和相同。
[0069]
具体工艺条件及产品收率见表3，步骤(2)得到的焦炭性质见表4。
[0070]
表3
[0071]
[0072][0073]
循环比a：循环油对新鲜料的重量比值。
[0074]
炉前注水量b/重量％：表示注水量与新鲜料的重量比值。
[0075]
表4
[0076]
性能参数对比例1对比例2实施例1实施例2实施例3真密度/(g/cm3)1.3671.3721.3921.3751.382(挥发分)/重量％11.211.510.59.810.5(灰分)/重量％0.150.160.110.130.09(s)/重量％7.507.456.217.346.13
[0077]
从上述结果，特别是对比例1和实施例1的结果可以看出，本发明通过引入催化裂化柴油，得到的焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油的总液体收率为54.22重量％；而对比例1中，采用常规的方法不引入催化裂化柴油，得到的焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油的总液体收率为50.66重量％，由此可见，通过本发明加工催化柴油的方法得到的总液体产品收率相比于采用常规焦化方法得到的总液体产品收率增加了3.56重量％，从整体上提高了焦化液体产品收率。
[0078]
上述结果可以看出，本发明通过引入催化裂化柴油，得到焦炭的挥发分、灰分和硫的含量显著降低，使得焦炭的质量得到了有效改善。
[0079]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。