[发明专利]一种高酸原油的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工高酸原油的方法，特别是利用流化催化裂化工艺加工 高酸原油的方法。

发明背景

近年来，世界高酸原油开采量逐年增加，据报道，2004年比1984年增加 了72.7％。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，所以在国际原油市场 上高酸原油供过于求，价格普遍较低。因此，炼厂加工高酸原油将具有较好的 经济效益，但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。USP5914030公开了一种降 低原油总酸值的方法，向含酸原料油中添加至少5wppm的油溶性或在油中可 分散的金属催化剂，在氢分压15～1000psig(约205～6996kPa)下加热到一定温 度400～800℉(约204～427℃)反应，并在反应过程中，用惰性气体吹扫反应 体系，使水和CO₂的分压之和保持在50pisg(约344kPa)以下。上述的加氢 脱酸工艺需要有氢源和加氢催化剂，虽然脱酸效果好，但成本高。

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。该工艺也可加入 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。

CN1827744A提出了一种采用流化催化裂化工艺加工高酸原油的方法，该 方法是将预处理后的高酸原油加热到250℃后直接进入催化裂化提升管下部， 与再生高温催化剂接触，进行催化裂化反应，脱除原油中的羧基，达到脱酸的 目的。一般认为：高酸原油的特点是密度大，酸值高(1.0KOHmg/g以上)，残 炭高(基本都在6wt％以上)，粘度大，胶质、沥青质含量高，轻组分含量低， 金属镍、钒含量高(基本上都大于20μg/g)，铁、钙含量高。从组成上看，馏 分油中的环烷烃、芳烃含量较高。由于高酸原油的性质很差，所以该方法选择 直接将高酸原料进入催化裂化提升管下部，与再生好的高温、高活性催化剂接 触，高酸原油中的沥青质，残碳，重金属很快沉积在催化剂上，容易使催化剂 瞬间失活。在催化剂失活的情况下，反应物流在向上提升过程需要2-3S(或更 长的停留时间)，这段时间里所发生的反应属于非催化的热裂化反应，使生成 的轻质馏分油进一步发生非理想的热裂化反应，导致产品分布变差。由于高酸 原油较重，残碳和重金属含量很高，高酸原油在提升管下部与高温催化剂接触 时，原料汽化量不足，容易使提升管入口发生堵塞。

另外，将高酸原油与低酸原油混合后，进入提升管催化裂化加工处理，存 在一个致命弱点就是混合油在同一反应器内进行反应，导致吸附和反应的恶性 竞争。高酸原油中的沥青质、残碳、重金属等容易吸附沉积在催化剂上，导致 催化剂失活，阻碍了常规催化裂化原料的吸附-反应。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种采用流化催化裂化装置加工高酸 原油的方法。该方法能在酸腐蚀较小的情况下，有效脱除高酸原油中的石油酸， 同时还能脱除重金属杂质。