[发明专利]一种延迟焦化的工艺方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高液体产品收率的延迟焦化工艺方法及装置。

背景技术

随着世界原油资源重质化、劣质化的趋势加剧，以及重质燃料油消费的减少和轻质油品需求的增加，重油深度加工技术已成为当今世界炼油工业发展的重点。目前，提高重油转化深度、增加轻质油品产量的主要技术仍然是焦化、渣油催化裂化和渣油加氢处理等工艺。延迟焦化作为一种深度热裂化的热加工工艺，能够将重油转化为干气、液化气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和焦炭，其具有原料适应性强、经济效益明显等优点，是最重要的重油转化技术之一。通常把焦化汽油、焦化柴油与焦化蜡油的收率之和作为延迟焦化的液体产品收率，液体产品收率是焦化最重要的技术经济指标。

常规延迟焦化的工艺过程是：新鲜原料经加热炉对流段预热后进入分馏塔，在分馏塔下部与焦炭塔来的高温焦化油气换热，分馏塔底油抽出后进入加热炉辐射段，加热至焦化温度进入焦炭塔进行生焦反应，生成的焦炭留在焦炭塔中，生成的高温油气从焦炭塔顶进入分馏塔分离出焦化富气、焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油。常规延迟焦化工艺中，焦化富气及液体产品仍然会携带一定量的焦粉，给加氢、酸性水处理、催化等下游工艺的安全、稳定操作带来不利影响，这是常规延迟焦化工艺存在的一个问题。常规延迟焦化工艺中，加热炉管的结焦速率较快，随加热炉出口温度升高这种趋势越发严重，不仅缩短了加热炉的运行周期，还限制了通过提高加热炉出口温度来提高液收，这是常规延迟焦化工艺存在的另一个问题。目前实际装置中为了保证加热炉的长周期运行，加热炉出口温度多在492-498℃，出口温度在500℃以上的装置较少。常规延迟焦化工艺中，加热炉的进料是由焦化油气与新鲜原料、重焦化蜡油换热后形成的液相物流，焦化工艺中重要的操作条件之一所谓的循环比，就是指该液相物流中非新鲜原料对新鲜原料的质量比例，目前国内常规焦化工艺的循环比设计值多在0.2～0.4之间。常规延迟焦化工艺中，随着循环比降低，焦化蜡油与循环油的质量明显下降，不但增加了下游加氢、催化等工艺的操作难度，而且会进一步缩短焦化加热炉的运行周期，如果为保证加热炉的长周期运行而降低加热炉出口温度，又会一定程度上抵消循环比下降带来的有利影响，这是常规延迟焦化工艺存在的又一个问题。

为了实现焦化装置循环比的灵活调节，CN 1189540C提出了一种可灵活调节循环比操作的延迟焦化工艺，在该工艺中焦化原料单独或与焦化循环油混合后进入焦化加热炉，加热至焦化温度后进入焦炭塔进行生焦反应，生成的焦炭留在焦炭塔中，生成的高温油气进入焦化分馏塔，焦化分馏塔底部抽出焦化循环油，焦化循环油经换热冷却后，一部分作为回流返焦化分馏塔下部，一部分与焦化原料混合或/和一部分作为产品出装置。目前有部分炼厂装置采用此流程工艺，该工艺存在与常规焦化流程类似的问题。

丁宗禹等（《石油炼制与化工》，第38卷，1988年第8期）开发了一种零循环比的焦化工艺，在该方法中，新鲜原料油不进入分馏塔与高温焦化油气直接换热，而是通过换热器与焦化产品换热，再经加热炉后进入焦炭塔进行焦化反应，通过分馏塔得到的重焦化蜡油作为焦化产品从分馏塔底排出。USP4,518,487，USP4,549,934，USP4,661,241公开的延迟焦化工艺与丁宗禹等开发的零循环比焦化工艺类似。该工艺存在与常规焦化流程类似的问题。

专利CN 1212369C公开了一种新的焦化工艺方法。其核心是通过将少量重蜡油作为旋风分离器顶的洗涤油，并将旋风分离器底油与新鲜原料混合再进入加热炉辐射段的方式来实现焦化装置的低循环比操作。该工艺也存在加热炉管结焦速率较快、影响加热炉运行周期的问题。特别是该工艺方法的循环比限定在0.05-0.1:1，当原料波动较大，尤其是当工况异常需增大循环比来调整装置时受循环比限制将无法对操作做相应调整，因而该工艺实际应用的局限性较大。

CN 200810012208.X提出将焦化装置生产的高温油气经焦粉罐脱焦粉，同时将轻组分拔出，重组分进入减压蒸馏装置，分离出蜡油馏分，所得的减压渣油作为焦化进料。CN 200810012208.X中，脱焦粉罐通过惰性固体填料进行脱除焦粉，当焦粉含量稍大时，一方面填料表面的焦粉与粘油使填料效率极大下降，另一方面脱焦粉罐底的重组分仍然含有一定量焦粉，而这部分重组分又送往减压分馏塔继续分馏，影响了减压分馏塔的分离效果，分离得到的液体馏分也易含焦粉。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种延迟焦化的工艺方法，该方法能同时提高液体产品收率和改善焦化产品质量。本发明还提供了一种实施上述工艺方法的装置。