[发明专利]劣质重油的溶剂脱沥青工艺

说明书

一种劣质重油的溶剂脱沥青工艺，包括如下步骤：a)劣质重油原料经预热后进入溶剂萃取抽提塔，分离形成脱沥青油和脱油沥青两相；b)利用脱油沥青中的溶剂作为输送介质，借助系统内的压力将所述脱油沥青通过管线输送至热等离子体反应器；c)在热等离子体反应器中，含有溶剂的脱油沥青完成反应，获得高温气相产品；d)所述高温气相产品进入淬冷装置，分离净化得到含有氢气和乙炔的裂解气。该发明适用于劣质原料的加工，可以实现重质原料深度脱碳，所产生高软化点残渣高附加值利用。

技术领域

本发明涉及一种石油炼制领域的工艺方法，具体是一种处理劣质重油的溶剂脱沥青工艺。

背景技术

随着轻质油可采储量的减少以及石油开采技术的不断提高，21世纪劣质重油供应的比重将会不断增大，委内瑞拉超重油、加拿大油砂沥青等非常规原油的加工量逐年攀升。这部分原油显著的特点是：比重大，沥青质含量高，金属含量和残炭值较高，采用常规加工流程，会带来设备结焦、催化剂失活、产品质量难以达标等一系列问题，需要采用预处理工艺，脱除其中的劣质组分，同时，脱油残渣合理利用也关乎能源利用效率和加工过程经济效益。

溶剂脱沥青技术是重油脱碳预处理的有效手段，目前全世界溶剂脱沥青装置超过100套(超临界回收溶剂脱沥青装置+常规蒸发回收溶剂的脱沥青装置)，总加工能力在5000×10⁴t/年以上，最大的一套装置是260×10⁴t/a。通过调整溶剂体系和工艺条件，可以脱除重油原料中的沥青质和重金属等杂质，获得品质改善的脱沥青油(deasphalted oil,DAO)，进一步作为加氢处理、催化裂化等过程原料。为了提高DAO收率，需要提高抽提深度，该过程产生的脱油沥青(deoiled asphalt,DOA)软化点必然随之升高，这部分产物不仅利用价值低，在装置管线中的输送也存在困难。

CN01141462.6公开了一种脱除石油渣油中高软化点沥青的溶剂萃取工艺及设备，采用碳原子数较高的轻烃(戊烷或戊烷馏分)作溶剂，以获得较高收率的脱沥青油(DAO)。进入萃取塔分离得到脱沥青油相和沥青相，沥青相通过直接节流快速膨胀方法，使高软化点沥青喷雾分散为固体微粒，在特殊的气固分离器中实现沥青与溶剂分离。该发明对不同的减压渣油脱沥青油(DAO)收率可达70％－90％以上，但是所产生沥青微粒堆密度很低。CN201110353557.X公开了一种高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置和方法，具体是将溶剂脱沥青塔底出来的高软化点脱油沥青通过螺旋杆挤出系统造粒，并将颗粒状脱油沥青直接导入脱油沥青溶剂富集室。溶剂富集室顶部设有溶剂气体回收管道并连通于溶剂回系统，室内设有脱油沥青固体颗粒入水滑道等设施，避免脱油沥青直接落入冷却水中，以延长粒状脱油沥青释放溶剂的时间。该方法虽然解决了高软化点沥青溶剂回收问题，但是尚没有实现DOA加工利用。

通过耦合热等离子体反应器，借助溶剂脱沥青装置体系中的部分溶剂，将高软化点沥青输送并转化为氢气和乙炔等石油化工业所需的小分子产品，即可以解决溶剂脱沥青脱碳预处理过程的残渣处理和利用难题，又能够生产高价值气体产品。沥青气化由成熟的煤气化以及渣油气化技术发展而来，尤其是随着能源供应日趋紧张，劣质残渣作为原料生产高附加值产品越来越受到重视。CN94104601.x公开了一种用于含烃燃料部分氧化的方法，将脱油沥青通过多喷嘴喷入气化炉，部分氧化制得合成气。德士古申请的一篇专利文献CN1330696A中，提出了将溶剂脱沥青与气化技术组合的方法，将脱除的沥青质作为气化原料，需要对整个过程进一步优化。

针对液态烃、煤、焦油等多种原料的热等离子体转化利用，国内外科研机构和企业已开展了广泛的实验研究和工业探索。上世纪60到70年代，Bond和Nickolson等人首先实现了煤的热等离子体转化。1985年，美国AVCO公司完成了1MW中试规模试验，证实了热等离子体过程的工业可行性。针对其他碳氢原料，德国Huels公司和美国DuPont公司于分别建成兆瓦级烃类裂解装置；Chen和Beiers等亦针对汽油、柴油、液体石蜡以及部分烃类模型化合物进行了热等离子体实验探究。