[发明专利]一种油砂沥青的延迟焦化加工方法

说明书

本发明公开了一种油砂沥青的延迟焦化加工方法，包括如下步骤：以沥青油为原料进行第一焦化反应，沥青油加热到495～550℃，同时，除沥青油外的焦化原料在渣油加热炉中进行第二焦化反应，然后，第一焦化反应和第二焦化反应的产物混合进行第三焦化反应，生成轻质产物和焦炭，待焦炭装满焦化反应器后，第三焦化反应的原料进入另一焦化反应器，残留在原焦化反应器中的焦炭以水力除焦卸出后循环使用。本发明可以改善原料中所含细砂颗粒对延迟焦化全装置的磨蚀，降低设备的维修维护成本。同时实现了沥青加热温度的单独控制，减缓加热炉炉管结焦趋势，提高液体产品收率。

技术领域

本发明涉及石油焦化工艺，尤其涉及一种油砂沥青的延迟焦化加工方法。

背景技术

延迟焦化是炼油厂大量应用的渣油转化技术，是美国、中国、委内瑞拉、印度、加拿大等国渣油轻质化的主要手段，全球共有170余套渣油延迟焦化装置在运行，总加工能力4亿吨以上，我国2012年延迟焦化加工能力已达1.13亿吨。

油砂是沥青、水、砂及黏土的混合物，其中约含20％(质量分数，下同)的沥青，以及部分重金属和硫，其黏度较大，常温下无法流动。每个砂粒的表面都被一层薄薄的水层所覆盖，将砂粒与最外层的沥青层隔开。

开采出的油砂经过水洗后得到沥青油。以阿萨巴斯卡沥青性质为例，其API度较低，硫、氮及金属含量较高，加工时对加氢装置及硫磺回收系统等设备要求较高，因而该地区改质厂大多根据其性质建造。对油砂沥青的加工通常选用两种方案，一种方案是经过改质升级至合成原油，再输送至炼厂进行加工；另一种方案则是通过添加稀释剂来稀释沥青，并通过管道将其输送至具备重油加工条件的炼厂进行后续加工。对沥青油改质加工的大体流程为：首先对输送沥青的溶剂进行回收，并通过管线送回循环使用，此过程通常在常压塔中进行；然后采用常减压蒸馏过程，将其中约10％的常压馏分油和20％～30％的减压馏分油拔出，送至加氢精制、加氢处理及加氢裂化装置进行脱硫、脱氮、脱芳烃等改质处理；常压及减压渣油则通常采用焦化、溶剂脱沥青等组合工艺进行脱碳加氢的重油轻质化处理，从而分离出轻组分，并将重组分转化为可炼制的产物。

加拿大森科尔公司(Suncor)的前身为太阳石油公司(Sun Oil Company)，于1976年建成，是世界上首家集油砂开采和加工一体化的公司，主要生产合成油。该公司油砂沥青改质所产油品中颗粒含量较多，无法使用管道运输。此外，油品中细颗粒较多易堵塞催化剂孔径，不利于后续催化工艺，因此需要在油砂沥青改质厂附近建立进一步处理的加工装置，如将重油通过延迟焦化等工艺加工成可送至后续深加工的产品。

发明专利CN200810167107提供了一种油砂直接流化床焦化的方法和装置。该方法为：油砂原料在焦化反应器中与来自密相烧焦反应器的高温砂混合、换热后进行焦化反应，油气除尘后进入分馏及吸收稳定系统，附焦油砂经汽提器汽提后引入稀相烧焦管，在稀相烧焦管及其上方的密相烧焦反应器内烧焦，烧焦后的热砂一股引入焦化反应器作热载体，一股引入外取热器换热。若生焦量低，烧焦热量不足，可向烧焦管内引入燃烧油、煤粉或焦粉等来维持系统热平衡。该装置至少包括：加料器、焦化反应器、汽提器、稀相烧焦管、密相烧焦反应器、外取热器及旋风分离器。本发明可对油砂、油页岩等非常规石油资源进行直接加工，对环境无污染，装置连续操作性强，弹性大，系统能量综合利用率高。

延迟焦化技术是指将焦化油(原料油和循环油)经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，在反应炉管内不生焦，而进入焦炭塔再进行焦化反应，故有延迟作用。

原料油(减压渣油或其他重质油如脱油沥青、澄清油甚至污油)经加热到495～505℃进入焦炭塔，热原料油在焦炭塔内进行焦化反应，生成的轻质产物从顶部出来进入分馏塔，分馏出富气、粗汽油、柴油和重馏分油。重馏分油可以送去进一步加工(如作催化裂化、加氢裂化原料)也可以全部或部分循环回原料油系统。待焦炭陆续装满(留一定的空间)后，原料改进入另一焦炭塔，残留在焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出。焦炭塔恢复空塔后再进热原料。