焦化蜡油加工方法 【技术领域】
本发明涉及一种焦化蜡油加工方法，本发明属于石油炼制领域。
随着我国国民经济的不断发展，燃料油的需求日益增长，而原油又有变稠变重的趋势，这就需要合理利用有限的资源，把尽可能多的重油转化为燃料油，催化裂化是实现这一目的的有效手段。直馏蜡油是催化裂化的良好原料，而用减压渣油及催化裂化油浆生产的焦化蜡油，由于芳烃和氮含量高，难于加工。目前，大多数有焦化装置的炼油厂将焦化蜡油大量掺入催化裂化原料，使得催化裂化装置的轻质油收率下降，这不仅是焦化蜡油本身难裂化之故，而且更重要的是，因为焦化蜡油中“碱性氮化物”一般是直馏蜡油的几倍，这些碱氮的存在对焦化蜡油的催化裂化是极为不利的，它能优先吸附在催化剂酸性中心上，降低了催化剂的活性，大大影响蜡油的裂化从而影响催化裂化的产品分布，使焦炭产率上升，液化气、汽油收率下降，外甩油浆增多，严重影响经济效益。
背景技术
为了合理利用焦化蜡油，许多人作了不懈的努力。加氢裂化是有效的措施，但投资大，综合效益不好。US2934995报道将焦化馏出油用选择性溶剂抽提，即用溶剂抽提第一段焦化馏出油中的芳烃，并将抽出的芳烃送第二段进行焦化；或将焦化分馏塔分出的重油馏分经溶剂萃取或溶剂脱沥青，分成高残炭含量产品和低残炭含量产品，低残炭含量的产品全部或部分作为催化裂化原料，高残炭含量的产品循环焦化(US4534854)。上述方法不仅减少了催化裂化原料量，而且需建一套完整地溶剂抽提装置，投资和操作费用都相当大。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种新的焦化蜡油加工方法，即焦化蜡油精制--催化裂化组合工艺。该工艺方法采用中国专利ZL94115190.5发明的一种用于润滑油基础油的高选择性保硫脱氮精制剂(在本文中称精制剂)，对焦化蜡油进行精制脱氮。由于润滑油基础油脱氮精制前已经进行了深度精制，油品中不含金属钠、铁、钙，不存在脱金属问题，而焦化蜡油中含有一定的金属钠、铁、钙，在进行催化裂化时影响催化剂效果，该精制剂在脱氮的同时能和焦化蜡油中部分金属结合，并和氮化物一起分离，故同时脱除焦化蜡油中的某些金属。精制后的焦化蜡油直接进入催化裂化装置进行催化裂化处理，或将精制后的焦化蜡油和直馏蜡油按一定比例混合后送入催化裂化装置进行催化裂化处理。
本发明的方法包括焦化蜡油经换热器换热至25～150℃后，与重量百分比0.2％～5％的精制剂在静态混合器中混合反应后，自然沉降或电沉降1到6小时分层，将上层清油用重量百分比为0.1～30％的水进行水洗，在电精制沉降罐中经电场分离精制后的精制油和水。
按本发明提供的方法，所述换热温度优选为50-100℃，精制剂的用量为焦化蜡油重量的0.2％～5％，优选用量为焦化蜡油重量的1％～5％。为节省时间，沉降时间优选1～3小时。电精制沉降罐中电场采用间歇式也可以达到分离的目的，但采用连续可调式电精制沉降罐中电场时，操作会更加灵活，电精制电场强度在0到3000伏/cm2范围内。
本发明的目的是这样实现的：一种以炼油厂延迟焦化装置的蜡油为原料，通过精制再进行催化裂化处理的焦化蜡油加工方法，将焦化蜡油原料在换热器中换热至25-150℃，优选换热温度为50℃～100℃，再与精制剂在静态混合器中进行混合反应后，进入沉降罐中沉降分渣，沉渣从沉降罐底部排出，精制油与清洁水混合后进入电沉降罐中经电场进一步精制分离油和水，精制后的油经换热器换热至200-500℃后进入催化裂化装置进行催化裂化处理。精制剂的加入重量百分比为0.2％-5％。精制剂的优选加入重量百分比为1％-5％。电沉降罐中的电精制电场强度在0～～3000伏/cm2范围。所述优选沉降时间为1～6小时。所述沉降时间为1～3小时。清洁水的用量为上层清油重量的0.1～30％。精制焦化蜡油可以单独进入催化裂化装置进行催化裂化处理，也可以和直馏蜡油混合进入催化裂化装置进行催化裂化处理，精制焦化蜡油和直馏蜡油的混合重量比例为1∶1～1∶10。
【附图说明】
图1是本发明焦化蜡油加工方法的工艺流程图。
附图编号：
1焦化蜡油 2精制剂 3尾渣 4清洁水
5废水 6直馏蜡油 7催化馏出物
A换热器 B静态混合器 C沉降罐
D电精制沉降罐 E换热器 F催化裂化装置
【具体实施方式】
本发明是这样实现的：焦化蜡油(1)经换热器(A)换热至50℃-100℃与精制剂(2)以重量百分比0.5％-5％在静态混合器(B)中混合，然后进入沉降罐(C)中沉降1～3小时，渣(3)从沉降罐底部排出，上层澄清油与重量百分比0.1％-30％的水(4)混合后进入电沉降罐(D)，在电场强度0-3000v/cm之间脱水，精制油从电精制沉降罐顶部流出，经换热器(E)换热至200℃-500℃直接进入催化裂化系统(F)进行催化裂化处理。
另一实施方案是：焦化蜡油(1)经换热器(A)换热至50℃-100℃与精制剂(2)以重量百分比0.5％-5％在静态混合器(B)中混合，然后进入沉降罐(C)中沉降1～3小时，渣(3)从沉降罐底部排出，上层澄清油与重量百分比0.1％-30％的水(4)混合后进入电沉降罐(D)，在电场强度0-3000v/cm之间脱水，精制油从电精制沉降罐顶部流出与直馏蜡油(6)按重量比1∶1-1∶10调和后，经换热器(E)换热进入催化裂化系统(F)进行催化裂化处理。本发明所述的催化裂化处理对所属领域普通技术人员来说是显而易见的，属于现有技术。
本发明方法所达到的效果是焦化蜡油碱氮可从1500-2800ppm脱至400-1200ppm，脱钙率达70％-80％，脱铁率达50％-80％，脱钠率达50％-60％。单独精制后焦化蜡油经催化裂化处理，液化气、汽油、柴油三项之和比未精制焦化蜡油提高10％以上。掺炼直馏蜡油的精制后焦化蜡油经催化裂化处理，液化气、汽油、柴油三项之和比未精制焦化蜡油提高3％以上，如表1、2。
表1焦化蜡油精制前后催化裂化效果对比 项目 2％(精制剂) 精制焦蜡 1％(精制剂) 精制焦蜡 未精制焦化蜡油 C3+C4 9.06 8.43 5.72 汽油(C5-204℃) 29.07 26.39 21.60 柴油/(203-350 ℃) 16.56 19.77 17.05 转化率之和 54.96 54.59 44.37 铁/μg.g-1 0.71 0.82 3.9 钠/μg.g-1 0.43 0.47 0.91 钙/μg.g-1 0.19 0.21 0.83
表2直馏蜡油掺炼精制前后焦化蜡油(40％)催化裂化效果对比 项目 未精制焦化蜡油 60％直馏蜡油+40％ 未精制焦化蜡油 60％直馏蜡油+40％精 制焦化蜡油 C3+C4 10.09 13.33 14.05 汽油(C5-204℃) 21.21 31.77 34.09 柴油/(203-350 ℃) 20.40 25.13 26.16 转化率之和 51.70 70.23 74.30
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。本发明中的百分数如无特殊说明均为重量百分数。
实施例1
仪征混合原油生产的减压渣油经延迟焦化处理得到焦化蜡油原料，其性质：密度0。9188密度/g.cm-3(20℃)，碱性氮含量为2100μg.g-1，用1％精制剂处理，沉降3小时，用5％重量百分比水洗后进入电沉降罐(D)，在电场强度2000v/cm脱水，精制后精制油的碱性氮含量为1205μg.g-1；用2％精制剂处理，沉降3小时，用5％重量百分比水洗后进入电沉降罐(D)，在电场强度2000v/cm脱水，精制后精制油的碱性氮含量为890μg.g-1，精制油催化裂化效果如下表：
表3焦化蜡油精制前后催化裂化效果对比试验样品 2％(精制剂)精 制焦蜡 1％(精制剂) 精制焦蜡 未精制焦化蜡 油操作条件反应温度/℃ 510 510 510反应时间/s 2.24 2.24 2.28剂/油 6.26 6.24 6.22产率/m％焦碳 3.54 4.48 4.35裂化气 9.76 9.16 6.36C3+C4 9.06 8.43 5.72汽油(C5-204℃) 29.07 26.39 21.60柴油/(203-350℃) 16.56 19.77 17.05重油/(＞350℃) 40.36 39.45 49.76损失 0.71 0.75 0.88总计 100.00 100.00 100.00转化率/％ 43.08 40.78 33.19轻油收率/％ 46.83 45.78 38.65铁/μg.g-1 0.71 0.82 3.9钠/μg.g-1 0.43 0.47 0.91钙/μg.g-1 0.19 0.21 0.83
从表3可以看出，采用1％(重量)精制剂精制的焦化蜡油比未精制焦化蜡油催化裂化后轻油收率提高7.18，脱钙率达78％，脱铁率79％，脱钠率达52％；采用2％(重量)精制剂精制的焦化蜡油比未精制焦化蜡油催化裂化后轻油收率提高8.13，脱钙率达82％，脱铁率81％，脱钠率达53％。
实施例2
仪征混合原油生产的减压渣油经延迟焦化处理得到焦化蜡油原料，其性质：密度0.9188密度/g.cm-3(20℃)，碱性氮含量为2100μg.g-1，用1％精制剂处理，沉降3小时，用5％重量百分比水洗后进入电沉降罐(D)，在电场强度2000v/cm脱水，精制后精制油的碱性氮含量为1205μg.g-1；用2％精制剂处理，沉降3小时，用5％重量百分比水洗后进入电沉降罐(D)，在电场强度2000v/cm脱水，精制后精制油的碱性氮含量为890μg.g-1；直馏蜡油性质：密度0.9108密度/g.cm-3(20℃)，碱性氮含量为636μg.g-1。直馏蜡油掺炼精制前后焦化蜡油催化裂化效果如下表：
表4直馏蜡油掺炼精制前后焦化蜡油(25％)催化裂化效果实验编号 1# 2# 3#操作条件反应温度/℃ 510 510 510反应时间/s 2.19 2.16 2.21剂/油 6.25 6.24 6.24产率/m％焦碳 3.69 3.74 3.85裂化气 10.36 10.19 9.50C3+C4 9.74 9.58 8.86汽油(C5-204℃) 37.27 36.38 32.72柴油/(203-350℃) 21.28 21.70 22.21重油/(＞350℃) 26.66 27.25 30.83损失 0.74 0.74 0.89总计 100.00 100.00 100.00转化率/％ 52.06 51.05 46.96轻油收率/％ 58.55 58.08 54.93
1#：2％(精制剂)精制蜡油25％+直馏蜡油75％；2#：1％(精制剂)精制蜡油25％+直蜡75％；3#：焦蜡25％+直蜡75％。
从表4可以看出，2％精制剂精制蜡油(25％)掺炼直馏蜡油(75％)比未精制焦蜡(25％)掺炼直蜡(75％)催化裂化后轻油收率提高3.62，采用1％(重量)精制剂精制的焦化蜡油比未精制焦化蜡油催化裂化后轻油收率提高3.15。
实施例3
仪征+西江混合原油生产的减压渣油经延迟焦化处理得到焦化蜡油原料，其性质：密度0.9152密度/g.cm-3(20℃)，碱性氮含量为1987μg.g-1，用2％精制剂处理，沉降2小时，用3％重量百分比水洗后进入电沉降罐(D)，在电场强度800v/cm脱水，精制后的精制油的碱性氮含量为805μg.g-1；直馏蜡油性质：密度0.9056密度/g.cm-3(20℃)，碱性氮含量为516μg.g-1。直馏蜡油掺炼精制前后焦化蜡油催化裂化效果如下表：
表5直馏蜡油掺炼精制前后焦化蜡油(40％)催化裂化效果 实验编号 未精制焦化蜡油 60％直馏蜡油+40％未 精制焦化蜡油 60％直馏蜡油+40％精 制焦化蜡油 操作条件 反应温度/℃ 490 490 490 反应时间/s 2.15 2.11 2.13 剂/油 5 5 5 产率/m％ 焦碳 5.69 4.12 3.91 裂化气 1.03 1.21 1.23 C3+C4 10.09 13.33 14.05 汽油(C5-204℃) 21.21 31.77 34.09 柴油/(203-350 ℃) 20.40 25.13 26.16 重油/(＞350℃) 41.54 22.41 20.56 205℃转化率/％ 38.02 51.46 53.28 365℃转化率/％ 58.42 75.59 79.44
从表5可以看出，精制后精制蜡油(40％)掺炼直馏蜡油(60％)比未精制焦蜡(40％)掺炼直蜡(60％)催化裂化后轻油收率提高3.85。
实施例4
仪征+大庆混合原油生产的减压渣油经延迟焦化处理得到焦化蜡油原料，其性质：密度0.9112密度/g.cm-3(20℃)，碱性氮含量为2213μg.g-1，分别用0.5％、1％和4％精制剂用量处理，沉降2小时，用3％重量百分比水洗后进入电沉降罐(D)，在电场强度1500v/cm脱水，精制后精制油的碱性氮含量分别为1687μg.g-1；、1412μg.g-1和616μg.g-1。精制前后焦化蜡油催化裂化效果如下表：
表6不同精制剂用量精制焦化蜡油催化裂化效果 实验编号 未精制焦化蜡油 0.5％精制焦化蜡油 1％精制焦化蜡油 4％精制焦化蜡油 操作条件 反应温度/℃ 490 490 490 490 反应时间/s 2.15 2.11 2.14 2.13 剂/油 3 3 3 3 产率/m％ 焦碳 3.83 3.81 3.28 3.24 裂化气 1.06 1.07 0.97 1.16 C3+C4 6.26 6.31 6.16 8.75 汽油(C5-204℃) 18.38 19.73 20.30 28.10 柴油/(203-350 ℃) 12.63 13.24 13.60 16.35 重油/(＞350 ℃) 57.58 55.53 55.77 42.02 L+G+D 37.24 39.28 40.06 53.20 205℃转化率/％ 29.5 30.9 30.7 41.3
从表6可以看出，采用1％(重量)精制剂精制的焦化蜡油比未精制焦化蜡油催化裂化后205℃转化率提高10.6，采用4％(重量)精制剂精制的焦化蜡油比未精制焦化蜡油催化裂化后205℃转化率提高11.8。