超稠原油浅度裂化直接生产道路沥青的方法.pdf

本发明涉及一种由超稠原油直接生产高等级道路沥青的方法；将超稠原油经过换热器加热后进入脱水塔，经脱水塔分离出少量含水汽油后，进入到加热炉；经过加热炉加热到380～430℃后，进入浅度裂化反应器，在反应器内停留20～120min，控制超稠原油浅度裂化后100℃粘度在100～600mm2/s；然后进入蒸馏塔，控制温度在410-430℃分离出汽油、柴油和瓦斯油后，得到高等级道路沥青；轻质油收率提高到18％，沥青的闪点提高到245℃，沥青的蒸发下降了0.8％，沥青不再出现针入度小

1.  一种超稠原油浅度裂化直接生产道路沥青的方法，其特征在于：将超稠原油经过换热器加热后进入脱水塔，经脱水塔分离出少量含水汽油后，进入到加热炉；经过加热炉加热到380～430℃后，进入浅度裂化反应器，在反应器内停留20～120min，控制超稠原油浅度裂化后100℃粘度在100～600mm²/s；然后进入蒸馏塔，控制温度在410-430℃分离出汽油、柴油和瓦斯油后，得到高等级道路沥青。

超稠原油浅度裂化直接生产道路沥青的方法
技术领域：
本发明涉及一种石油炼制过程中由超稠原油直接生产公路用的高等级道路沥青的方法。
背景技术：
超稠原油是指密度在980～1010kg/m³同时粘度很大的重质原油，在中国主要产地为辽河油田，其它油田生产的稠油都没有这种原油性质。超稠原油属于低硫的劣质环烷基原油，具有比重大、粘度大、酸值高、胶质及沥青质含量高、残炭及金属杂质含量高等明显特点，在原油组成中基本不含汽油，只含有少量的柴油，其中90％以上的渣油都属于沥青类物质，但达不到各种沥青的国家标准或行业标准。由于这种原油的劣质，无论是开采、输送、加工都非常困难。辽河油田在上世纪70年代已探明超稠原油资源，但由于采油技术落后，直到上世纪90年代出现了蒸汽驱油开采技术，这种原油才浮出地面，开采初期这种原油只能作为乳化燃料油烧掉。经研究发现，由于这种原料的蜡含量低，沥青质和胶质含量高，应该可以作为沥青的较好的资源，但用传统的工艺直接生产的沥青，闪点低、针入度小、软化点高、蒸发损失大，无法满足沥青类产品的行业标准及国家标准要求，因此，只能将这种原油少量的搀兑到其它沥青生产资源中生产符合标准的沥青。但随着资源开采的不断扩大，后来开发了直接焦化工艺生产石油焦和汽、柴油，但生产的汽、柴油及石油焦都比较劣质，浪费了这一宝贵的沥青生产资源。生产沥青的工艺主要有蒸馏法、溶剂脱沥青法、渣油氧化法及调和法，后三种方法根本不能实现超稠原油直接生产高等级道路沥青，采用蒸馏法生产沥青，其结果就是上文提到的结果。因此，如何开发一种新的工艺技术，实现由超稠原油直接生产高等级道路沥青，将劣质的原油资源利用好，非常有必要。
近年来，随着国家经济的发展，公路建设和市政建设发展迅速，道路沥青特别是高等级沥青的使用量在逐年增加，国产沥青的生产资源已经满足不了国内沥青市场的需求。我国每年都要进口大量的沥青(1/4)，由于生产沥青的先决条件是找到合适的原油资源，各国的研究都认为，低蜡的环烷基原油是生产沥青的较好原料。环烷基原油资源占世界原油贮量的2％左右，低蜡的就更少了，辽河油田生产的这种超稠原油就具备了这一特点。但在采用传统的蒸馏法生产高等级道路沥青时，由于其轻、中组分少，生产的沥青闪点低、针入度小，软化点高，蒸发损失大，满足不了GB/T15180高等级道路沥青的国家标准的要求。因此本发明的目的，充分利用世界上较稀有的沥青生产资源，寻找一条适合于超稠原油直接生产高等级道路沥青系列产品的新的工艺技术和路线，克服蒸馏法生产沥青存在的闪点、针入度、软化点、蒸发损失等诸多方面的矛盾，最大限度地利用国内资源生产公路部门所需要的高等级道路沥青，以满足国民经济高速发展的需要。
发明内容：
本发明的目的是将超稠原油浅度裂化，选择低温、长停留时间，或者高温、短停留时间，达到实现沥青中分子物质增加的目的，控制超稠油浅度裂化的深度，在保证沥青各项性能指标合格的前提下，选取浅度裂化的条件。
本发明所述的超稠原油浅度裂化直接生产道路沥青的方法是将超稠原油经过换热器加热后进入脱水塔，经脱水塔分离出少量含水汽油后，进入到加热炉；经过加热炉加热到380～430℃后，进入浅度裂化反应器，在反应器内停留20～120min，控制超稠原油浅度裂化后100℃粘度在100～600mm²/s；然后进入蒸馏塔，控制温度在410-430℃分离出汽油、柴油和瓦斯油后，得到高等级道路沥青。
发明的效果：
超稠原油经浅度裂化蒸馏生产的高等级道路沥青各牌号系列产品时，原油的温度切割点可以从350℃提高到420℃。轻质油收率可以从8％提高到18％，加工过程中经济效益可以大大提高，同时沥青的闪点可以从230℃以下提高到245℃以上，沥青的蒸发损失从1.3％以上下降到了0.8％以下，沥青不再出现针入度小、软化点高的矛盾，沥青各项性能技术指标完全满足GB/T15180高等级道路沥青的各项性能指标。
附图说明：
图1是超稠原油浅度裂化直接生产高等级道路沥青的工艺流程图。
其中：1、超稠原油管  2、含水汽油出口  3、炉管进口  4、加热炉  5、出口管  6、出口  7、浅度裂化反应器  8、进口  9、汽油出口10、柴油出口  11、瓦斯油出口  12、蒸馏塔  13、沥青出口  14进口15、出口  16、脱水塔  17、进口  18、换热器
具体实施方式
本发明所述的超稠原油浅度裂化直接生产道路沥青的装置是由换热器18、脱水塔16、加热炉4、浅度裂化反应器7和蒸馏塔12构成；超稠原油1管通过换热器18与位于脱水塔中部的进口17连接，脱水塔顶部设有含水汽油出口2，脱水塔底部出口与加热炉4炉管进口3连接，加热炉出口管5与位于浅度裂化反应器7底部的进口14连接，浅度裂化反应器出口6位于顶部，由连接管与位于蒸馏塔12中部的进口8连接，汽油出口9位于蒸馏塔塔顶，柴油出口10和瓦斯油出口11位于蒸馏塔侧，沥青出口13位于蒸馏塔底部。
从图中可以看出，超稠原油经过换热器后，经脱水塔分离出少量含水汽油后，进入到加热炉，经过加热炉加热到380～430℃后，进入浅度裂化反应器，在反应器内停留到20～120min后，进蒸馏塔，分离出汽油、柴油及瓦斯油后，控制好蒸馏塔的操作，剩下的渣油就是高等级道路沥青。
实施例1-5：
表1列出了以辽河油田生产的超稠原油为原料，在图1的工艺流程下，按照上述说明中的不同温度、停留时间的条件进行的实验结果，表中列出了超稠原油浅度裂化后的主要性质及通过蒸馏后生产的高等级道路沥青的主要性质。表2列出了工业装置采用该技术生产的产品的性质，对照GB/T15180的要求，完全满足高等级道路沥青的技术要求。
表1  辽河超稠原油浅度裂化直接生产高等级道路沥青实验室研究实例


表2  辽河超稠原油浅度裂化直接生产高等级道路沥青工业应用实例及国家标准