原油蒸馏和催化裂化联合加工原油的装置及方法与流程

本发明涉及原油加工领域，具体涉及一种原油蒸馏和催化裂化联合加工原油的装置及方法。

背景技术：

1、原油蒸馏和催化裂化联合加工原油是传统的最普遍的石油炼制工艺。最早期的工艺是原油常减压蒸馏后的减压蒸馏馏分油进入催化裂化装置裂化生成柴油、汽油、液化气和干气。随着原油的重质化和资源的减少，减压蒸馏渣油也已作为催化裂化原料，从而发展成为减压蒸馏馏分油掺渣催化裂化工艺。考虑到减压蒸馏后馏分油和减压渣油再混合后进入催化裂化工艺的技术经济的不合理，又发展了原油常压蒸馏渣油直接进入催化裂化的工艺，这是目前最流行的一种原油加工工艺。

2、就目前工业上的加工工艺而言，催化裂化产出的产品为柴油、汽油、液化气、干气和低价值的油浆，油浆含大量的催化剂粉末等固体物(2-6g/l)。若脱除油浆中催化剂粉末等固体物，这些高芳烃油料可用做生产碳质材料如针状焦、碳纤维和炭黑，精细化工产品如橡胶软化剂和填充剂、石油芳烃增塑剂、导热油和石油磺酸盐表面活性剂等以及燃料油调和组分的原材料，但要求其固体含量＜500μg/g，甚至要求＜20μg/g(陈俊武等主编《催化裂化工艺与工程》(第三版)，2015年:679，北京:中国石化出版社)。若油浆不脱固只能作为低价值的焦化原料和低档燃料油处理或出售。增建催化油浆脱固净化单元，诸如沉降、过滤、萃取、蒸馏、离心、静电分离等，则投资和运行成本均很高，效果并不理想，且有新的危险废物—带废催化裂化催化剂粉末的油污或油料产生。陈俊武等得出结论:对于催化裂化油浆净化，“沉降分离法可以将油浆的固体杂质脱除，但效率最高80％左右，并且沉降时间较长；静电分离法有较高的分离效率，但油浆性质和操作条件对分离效果影响很大；蒸馏法可以完全地脱除杂质，但是澄清液的收率较低，而且蒸馏温度过高会加速油浆结焦影响装置运转周期，同时残渣利用途径仍待开发；过滤分离法可将油浆中的固体杂质95％以上脱除，且收率达82％以上，但投资较高，操作复杂。”(《催化裂化工艺与工程》(第三版)，2015年:680-681，北京:中国石化出版社)

3、cn113755208a公开了一种高芳烃油料及其制备方法和应用。所述方法包括:(1)使<99重量％fcc原料油进行催化裂化/裂解反应，产生油气；(2)将所述油气引入分馏塔的洗涤脱过热段的下方，与>1重量％的剩余fcc原料油进行逆流接触，以洗脱催化剂粉末；(3)洗脱后的油气沿所述分馏塔上升，进入精馏塔板段，与回流液逆流接触；(4)从侧线抽出高芳烃油料，和(5)包含有催化剂粉末的洗涤原料油和(1)中的fcc原料油一起进行催化裂化/裂解反应，产生油气；(6)重复步骤(2)-(5)，形成循环。其中，97重量％的所述油气进入所述高芳烃油料抽出板。所述≥1重量％的剩余的催化裂化/裂解原料油优选自直馏常压渣油、直馏减压渣油、加氢常压渣油、加氢减压渣油、脱沥青油、重质原油中的一种或多种的组合。但cn113755208a没有披露最适合的原料组分，导致作为催化裂化反应油气洗涤油的原料中部分较低沸点的组分进入高芳烃油料馏分，既损失了部分适合催化裂化的组分，又使高芳烃油料馏分芳香度不够高，难以作为需高芳香度原料生产的产品如针状焦、碳纤维等的原料。

4、因此，需要一种新颖的原油蒸馏和催化裂化联合加工原油的装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述和其它的不足，具体来说，本发明提供一种原油蒸馏和催化裂化联合加工原油的装置及方法，将低价值的催化油浆高收率的变成高附加价值的具有高芳香度的高芳烃油料。

2、一方面，本发明提供一种原油蒸馏和催化裂化联合加工原油的装置，所述装置包括：

3、(1)常压蒸馏塔，用于对原油进行常压蒸馏，提供常压蒸馏渣油；

4、(2)位于常压蒸馏塔下游的汽提塔，用于对来自常压蒸馏塔的常压蒸馏渣油进行汽提蒸馏，提供汽提塔底渣油；

5、(3)与常压蒸馏塔、汽提塔以及催化裂化分馏塔连通的催化裂化反应器，用于接收常压蒸馏渣油、汽提塔的馏出物以及来自催化裂化分馏塔的包含催化剂粉末的分馏塔底渣油进行催化裂化反应，提供包含催化剂粉末的反应油气；和

6、(4)与汽提塔和催化裂化反应器连通的催化裂化分馏塔，用于使所述汽提塔底渣油在催化裂化分馏塔的塔底洗涤来自催化裂化反应器的反应油气中的催化剂粉末并分离反应油气，提供高芳烃油料、柴油以及用于后续生产汽油、液化气和干气的混合气体。

7、另一方面，本发明提供一种原油蒸馏和催化裂化联合加工原油的方法，所述方法包括：

8、(1)将原油进料到常压蒸馏塔蒸馏，提供常压蒸馏渣油；

9、(2)将1～100％的常压蒸馏渣油进料到汽提塔进行汽提蒸馏，提供汽提塔馏出物和汽提塔底渣油；

10、(3)将汽提塔底渣油进料到催化裂化分馏塔的塔底，洗涤来自催化裂化反应器的反应油气中催化剂粉末；

11、(4)将包含催化剂粉末的分馏塔底渣油与汽提塔馏出物、0～99％常压蒸馏渣油一起或两两或单独进料到催化裂化反应器进行催化裂化反应；

12、其中，洗脱催化剂粉末之后的反应油气进行分馏，提供高芳烃油料、柴油以及用于后续生产汽油、液化气和干气的混合气体。

13、在本发明的实施方式中，步骤(2)包括：将1～50％的常压蒸馏渣油进料到汽提塔汽提蒸馏，提供汽提塔馏出物和汽提塔底渣油；

14、步骤(4)包括：将包含催化剂粉末的分馏塔底渣油与汽提塔馏出物、50～99％常压蒸馏渣油一起或两两或单独进料到催化裂化反应器进行催化裂化反应。

15、在本发明的实施方式中，步骤(2)包括：将3～30％的常压蒸馏渣油进料到汽提塔汽提蒸馏，提供汽提塔馏出物和汽提塔底渣油；

16、步骤(4)包括：将包含催化剂粉末的分馏塔底渣油与汽提塔馏出物、70～97％常压蒸馏渣油一起或两两或单独进料到催化裂化反应器进行催化裂化反应。

17、在本发明的实施方式中，通过调节汽提塔的温度和汽提气量，使得汽提塔底渣油在催化裂化分馏塔塔底的操作条件下进入高芳烃油料的比例＜10质量％。优选地，进入高芳烃油料的比例＜1质量％。

18、在本发明的实施方式中，所述汽提塔的馏出物先冷凝为液体，然后进料到催化裂化反应器进行催化裂化反应。

19、在本发明的实施方式中，所述汽提塔的馏出物通过蒸汽夹带以气相进料到催化裂化反应器进行催化裂化反应。

20、与现有技术相比，本发明具有明显的优点：

21、(1)本发明中，采用汽提塔制备特定的催化裂化原料重质馏分代替催化裂化油浆或常压/减压蒸馏渣油洗脱催化裂化反应油气中催化剂粉末，既使高芳烃油料中灰分极低，又保证高芳烃油料的高芳香度从而满足作为针状焦、碳纤维等产品的原料的要求。带催化剂粉末的催化油浆售价一般在3000元左右，合格的针状焦原料售价在7000-9000元。以抽出5％高芳烃油料计，100万吨/年的催化裂化装置每年利税在2亿元以上。

22、(2)本发明中，对于炼厂现行工艺流程而言，只需增加汽提塔，投资少，操作成本低。

23、(3)相比于采用减压蒸馏塔而言，汽提塔投资少，操作费用低，而且可以通过调节汽提塔温度和汽提气量得到更高沸点的汽提塔底渣油，从而保证反应油气洗涤油的馏分基本上不会进入高芳烃油料馏分降低高芳烃油料的芳香度。