[发明专利]一种加工高酸原油的焦化方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明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。

本发明延迟焦化工艺方法，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。

本发明方法中，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。

本发明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。