[发明专利]延迟焦化全馏分原油的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种延迟焦化全馏分原油的方法。

发明背景

延迟焦化是一种热裂解方法，其用于炼油厂中来将石油残渣(该残渣典型的是来自原油的常压和真空蒸馏的底部产物)提质和转化为液体和气体产物流，留下作为固体浓缩碳材料的石油焦。将火焰加热器或炉(例如水平管式炉)用于所述方法中，来达到485℃-505℃/905℉-941℉的热裂解温度。由于在炉管中停留时间短，因此进料材料的焦化“延迟”，直到它排出到加热器下游的大的焦化罐中。

在延迟焦化方法的实践中，将烃油在炉或其他加热装置中加热到焦化温度，并且将经加热的油引入到焦化罐中来产生气相产物，其也形成液体烃，和焦炭。该罐可以通过水力手段或者通过机械手段来除焦。在延迟焦化方法的大部分构造中，将供给到焦化单元的新鲜烃质进料首先引入到焦化装置产物分馏塔或者分馏器中，其通常用于热交换的目的，在这里它与重质焦化装置油产物合并，其作为底部产物再循环到焦化单元加热器中。

已知的是，降低再循环到延迟焦化装置预热器的分馏器底部产物的再循环比，使液烃产率升高和延迟焦化装置的焦炭产率降低，相反，随着再循环比的增加，焦炭产率也升高。因此，再循环比对于焦炭产率的作用是随着再循环的降低，再循环的分馏界限降低。影响延迟焦化的其他操作条件是罐温度和压力。随着温度的升高，焦炭产率降低，并且产生了更坚硬类型的焦炭。罐压力的增加使焦炭和气体二者的产率增加。美国专利4,492,625中公开了一种延迟焦化方法，其中在预热步骤之前将沸点925℉/450℃的烃原料分开，将一部分送到延迟焦化单元预热器， 将第二部分直接引入到焦化装置单元产物分馏器中。将来自该分馏器的至少一部分底部残留物或者底部产物再循环到预热器，在这里它与新鲜烃原料合并，并且将合并的原料加热到预定的温度并送到延迟焦化单元。

用于’625专利所述方法中的进料流的沸点表明，在对它于延迟焦化单元中进行处理和将它在供给到分馏器的焦化装置单元产物之上引入到分馏器之前，该烃进料流已经事先进行了提质(例如通过分馏)。对于与这种模式的产物分馏器的运行有关的基建成本或者运行成本没有明显的影响。相反，它相当于全馏分原油的常压蒸馏，随后真空蒸馏的常规步骤，然后焦化残渣或底部产物。

美国专利4,066,532中描述了一种延迟焦化方法，其中将新鲜原料引入到预热炉中，作为与底部产物和来自焦化装置单元产物分馏器或分馏塔的重质粗柴油侧线馏分的一部分的混合物。据称，重质粗柴油的再循环将使该侧线馏分的芳香度增加，一部分可以有利地用于炭黑生产。该新鲜原料被描述为包括煤焦油和具有规定的硫、灰分和沥青质含量的倾析的裂解油。将该混合原料的温度在预热炉中升高到450℃-510℃/842℉-950℉。

美国专利4,394,250中描述了一种催化增强的延迟焦化方法，其中在将原料引入到具有一部分分馏器底部产物的炉中之前，将约0.1%-3%的催化剂和氢加入到原料。该原料选自重质低级油(例如重质未加工原油、常压渣油、拔顶原油)和来自精炼过程的残渣。

在精炼过程中利用焦化单元方面存在着一个问题，因为需要使用作为常压和/或真空蒸馏的产物的进料流，其将需要为此目建造新的蒸馏设施，或者需要提高现有设施的装载量，这两种选项都将导致基建成本和/或运行成本的增加。

计算机建模可以有利地用于评估工艺改进是否技术上可行和经济上合理。J.F.Schabron和J.G.Speight在题为“An Evaluation of the Delayed-Coking Product Yield of Heavy Feedstocks Using Asphaltene Content and Carbon Residue”，Oil&Gas Science and Technology–Rev. IFP，第52卷(1997)，第1期，第73-85页的文章中描述了计算机建模的使用。

令人期望的是，提供一种改进的焦化方法，其提高与提质原油有关的初步精炼加工的整体效率，并降低与现有技术的焦化方法有关的新设施的基建成本和运行成本。

作为此处使用的，术语“焦化单元”和“焦化装置”指的是相同设备，并且可互换使用。术语“分馏塔”和“分馏器”指的是相同设备，并且也可以互换使用。

发明内容

通过本发明的改进方法来实现期望的效率和其他优点，其中用于延迟焦化单元的主要进料流是全馏分原油。该改进方法概括地包括以下步骤：