一种使用混合原料油来制造针状焦的方法和装置与流程

本发明属于石油化工，特别是涉及一种使用混合原料油来制造针状焦的方法和装置。

背景技术：

1、富芳烃油是生产针状焦的优质原料，如催化油浆、乙烯焦油都是生产油系针状焦的首选物料。但是两者在实际生产过程中均存在一定的问题，催化油浆因灰分含量和硫含量高，需要进行脱固和加氢脱硫处理；而乙烯焦油因胶质含量高，通常需要进行脱胶质处理。

2、cn110511785a公开了一种催化油浆制备针状焦原料的方法，具体步骤为首先向油浆中加入低分子量的正构烷烃，进行脱沥青质后得到上层液，上层液先后经过萃取、脱固后得到富芳烃油，富芳烃油进行加氢脱硫处理，即得到针状焦的原料。该方法采用萃取-加氢组合工艺对催化油浆进行脱固、脱硫处理，使其满足作为针状焦原料的要求。

3、cn103102974a公开了一种乙烯焦油生产清洁燃料油的方法，将乙烯焦油分成轻馏分和重馏分，重馏分与常规焦化原料混合，经延迟焦化得到焦化汽油和焦化柴油，其中焦化汽油进行加氢精制，焦化柴油与乙烯焦油轻馏分油混合进行加氢处理，得到清洁的汽油和柴油产品，该方法根据乙烯焦油各个馏分组成的特点，选择适宜的加工方法，提高轻质燃料油的收率。

4、催化油浆在进行加氢脱硫处理的同时，部分芳环的碳碳双键被饱和，转化为烷基侧链，这些带有烷基侧链的芳烃在针状焦生产时将起到供氢作用，阻碍分子聚合形成大分子，导致中间相发育不完全，影响针状焦产品性能。而乙烯焦油中含芳烯烃，热稳定性较差，在高温条件下容易缩聚成焦，影响焦化装置长周期运行。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种使用混合原料油来制造针状焦的方法和装置，可以有效解决催化油浆因加氢处理导致的生产针状焦质量差的问题，以及乙烯焦油热稳定性差导致的延迟焦化装置开工周期短的问题。

2、具体而言，本发明在第一方面涉及一种针状焦的制造方法，包括以下步骤：

3、（1）加氢处理第一原料油和第二原料油的混合物，获得加氢产物；

4、（2）裂化所述加氢产物，获得裂化产物；

5、（3）以所述裂化产物为原料制造针状焦，

6、其中所述第一原料油的芳碳率大于65mol%（优选70mol%-95mol%），所述第二原料油的芳碳率大于60mol%（优选70mol%-90mol%），所述第一原料油的结焦起始温度比所述第二原料油的结焦起始温度低10-140℃，优选低35-105℃。

7、另外，本发明在第二方面涉及一种针状焦的制造装置，包括以下单元：

8、原料油提供单元：被构造为提供第一原料油和第二原料油；

9、加氢单元：被构造为加氢处理所述第一原料油和所述第二原料油的混合物，获得加氢产物；

10、裂化单元：被构造为裂化所述加氢产物，获得裂化产物；

11、针状焦生产单元：被构造为以所述裂化产物为原料制造针状焦，

12、其中所述第一原料油的芳碳率大于65mol%（优选70mol%-95mol%），所述第二原料油的芳碳率大于60mol%（优选70mol%-90mol%），所述第一原料油的结焦起始温度比所述第二原料油的结焦起始温度低10-140℃，优选低35-105℃。

13、技术效果

14、与现有技术相比，本发明提供的使用混合原料油来制造针状焦的方法和装置具有以下优点之一或者全部或部分优点的组合：

15、（1）根据本发明，在优选实施方式中，乙烯焦油先经过萃取单元脱除胶质/沥青质得到富芳烃油，富芳烃油再按照馏程划分为第一轻油和第一重油。第一轻油富含双环芳烃。第一重油富含三环及以上芳烃，第一重油是制备针状焦的优质原料。第一轻油经过缩合反应后得到的缩合产物与萃取单元得到的富含胶质/沥青质的萃余相混合用于制备低硫石油焦，缩合产物的加入可以提高萃余相中胶质/沥青质的分散，避免其在加热炉内析出结焦，提高低硫石油焦品质和收率。

16、（2）根据本发明，在优选实施方式中，催化油浆与第一重油混合进入加氢反应单元，由于第一重油（来源于乙烯焦油）中含有芳烯烃，烯烃的碳碳双键比芳环的碳碳双键容易加氢，因此，在加氢反应单元，优先发生的是第一重油的烯烃碳碳双键饱和反应，其次发生催化油浆加氢脱硫反应，最后才发生芳烃的碳碳双键饱和反应，由于竞争反应的存在，可以有效降低催化油浆芳环饱和率，避免生成过多的带有大量烷基侧链或者环烷基侧链的芳烃，造成芳烃环数下降，影响针状焦的机械性能。

17、（3）根据本发明，在优选实施方式中，加氢尾油送至裂化反应单元，将加氢过程中被饱和的芳烃侧链断链，分子重新转化为带有短侧链的芳烃结构，分离出的中间馏分油（含三环、四环芳烃的馏分）更适合作为生产针状焦的原料。第二轻油为裂化产物，富含小分子烃类，如果返回加氢处理单元，可以提高石脑油收率。第二轻油如果经过缩合后送至低硫石油焦生产单元，继续深度缩合生成低硫石油焦，提高油品利用价值。

18、（4）根据本发明，在优选实施方式中，分离出富含三环、四环芳烃的馏分用于生产针状焦后，其余馏分由于富含芳烃或者胶质/沥青质，并且硫含量很低，是生产低硫石油焦的优质原料。本发明将原料中的组分分级利用，大幅提高了催化油浆和乙烯焦油的有效利用率。

技术特征：

1.一种针状焦的制造方法，包括以下步骤：

2.权利要求1所述的制造方法，其中所述第二原料油与所述第一原料油的重量比为1：1-1：0.001（优选1：0.2-1：0.01）。

3.权利要求1所述的制造方法，其中所述第一原料油的结焦起始温度为350℃-420℃，优选380℃-415℃，所述第二原料油的结焦起始温度为430℃-490℃，优选450℃-485℃。

4.权利要求1所述的制造方法，其中所述第二原料油是催化油浆，所述第一原料油是乙烯焦油萃取物。

5.权利要求1所述的制造方法，其中所述第二原料油的灰分含量不高于0.01wt%，优选灰分含量不高于0.005wt%，硫含量高于0.5wt%，优选0.8wt%-1.5wt% ,所述第一原料油的灰分含量不高于0.01wt%，优选灰分含量不高于0.005wt%，硫含量不高于0.1wt%，优选不高于0.03wt%。

6.权利要求1所述的制造方法，其中所述第一原料油按照如下步骤进行制造：

7.权利要求6所述的制造方法，其中所述溶剂选自c3-c12正构烷烃或者环烷烃，优选选自c5-c12正构烷烃，和/或，所述乙烯焦油与所述溶剂的质量比为1：0.5-1：5，优选1：1-1：2。

8.权利要6所述的制造方法，其中所述萃取的操作温度为30℃-110℃，优选40℃-80℃。

9.权利要求6所述的制造方法，其中所述第一重油的5%馏出温度为300℃-400℃，优选为340℃-380℃。

10.权利要求6所述的制造方法，其中所述第一轻油的95%馏出温度为280℃-400℃（优选335℃-380℃），和/或，使所述第一轻油发生缩合反应以得到缩合产物，然后将所述缩合产物用于制造石油焦。

11.权利要求10所述的制造方法，其中所述缩合反应的操作条件包括：反应温度为350℃-530℃，优选为380℃-450℃，反应压力为0.01mpa-5mpa，优选1mpa-3mpa，停留时间为0.1h-15h，优选0.5h-6h。

12.权利要求1所述的制造方法，其中在所述裂化之前，对所述加氢产物进行分离，得到轻组分（比如气体、石脑油）和加氢尾油，然后裂化所述加氢尾油，获得所述裂化产物。

13.权利要求1所述的制造方法，其中所述加氢处理的操作条件包括：反应温度为310℃-450℃，优选为340℃-390℃，反应压力为2mpa-20mpa，优选为4mpa-8mpa，氢油体积比为100-2500，优选为800-1800，液时体积空速为0.1h-1-2.0h-1，优选为0.6h-1-1.2h-1。

14.权利要求12所述的制造方法，其中所述加氢尾油的5%馏出温度为160℃-250℃，优选为180℃-210℃，和/或，所述加氢尾油的硫含量不高于0.4wt%（优选不高于0.35wt%）。

15.权利要求1所述的制造方法，其中在用于制造所述针状焦之前，将所述裂化产物进行分离，得到第二轻油、中间馏分油和第二重油，然后以所述中间馏分油为原料制造所述针状焦。

16.权利要求15所述的制造方法，其中所述裂化的操作条件包括：反应温度为380℃-520℃，优选420℃-490℃，反应压力为0.1mpa-5mpa，优选0.2mpa-1.0mpa，停留时间0.01h-30h，优选0.1h-3h，油汽质量比为100:0.1-100:20，优选100:1-100:8。

17.权利要求15所述的制造方法，其中所述中间馏分油的馏程为330℃-530℃（优选350℃-500℃）。

18.权利要求15所述的制造方法，其中所述第二轻油的95%馏出温度为300℃-400℃（优选320℃-380℃），所述第二重油的5%馏出温度为460℃-550℃（优选485℃-510℃）。

19.权利要求15所述的制造方法，其中将所述第二轻油的至少一部分循环回所述加氢处理；或者，使所述第二轻油的至少一部分发生缩合反应以得到缩合产物，然后将所述缩合产物用于制造石油焦；或者，将所述第二轻油的一部分循环回所述加氢处理，另一部分发生所述缩合反应。

20.权利要求6所述的制造方法，其中混合所述萃余相和所述第二重油，然后将所得到的混合物用于制造石油焦，和/或，所述萃余相与所述第二重油的质量比为1:1-0.01:1（优选0.5:1-0.1:1）。

21.权利要求10或20所述的制造方法，其中所述制造石油焦的操作条件包括：加热炉出口温度为440℃-550℃，优选490℃-510℃，焦炭塔塔顶压力为0.01mpa-2.5mpa，优选为0.1mpa-0.5mpa，反应周期为10h-48h，优选18h-30h。

22.权利要求1所述的制造方法，其中所述制造针状焦的操作条件包括：加热炉出口温度为420℃-560℃，优选440℃-530℃，焦炭塔塔顶压力为0.01mpa-2.5mpa，优选为0.2mpa-1.3mpa，反应周期为10h-72h，优选32h-54h。

23.一种针状焦的制造装置，包括以下单元：

24.权利要求23所述的制造装置，包括如下单元：

技术总结本发明涉及一种使用混合原料油来制造针状焦的方法和装置。根据本发明，可以制造出机械性能优异的针状焦。根据本发明的针状焦的制造方法，包括以下步骤：（1）加氢处理第一原料油和第二原料油的混合物，获得加氢产物；（2）裂化所述加氢产物，获得裂化产物；（3）以所述裂化产物为原料制造针状焦，其中所述第一原料油的芳碳率大于65mol%，所述第二原料油的芳碳率大于60mol%，所述第一原料油的结焦起始温度比所述第二原料油的结焦起始温度低10‑140℃。技术研发人员：郭丹,侯栓弟,初人庆,武云,勾连忠受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31