一种原料油的加工装置及加工方法与流程

本发明涉及石油重质油加工，特别是涉及一种原料油的加工装置及加工方法。

背景技术：

1、炼油厂在利用常减压蒸馏劣质原料油、丙烷脱油沥青、含有催化剂粉末的催化裂化油浆、乙烯裂解焦油或煤基原料油时，通过延迟焦化装置高温裂解可以得到焦化气体、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和石油焦，此外在冷焦过程还能得到冷焦凝缩油副产物。石油焦是劣质原料油高温裂解过程中不可避免出现的焦化产物，根据原料性质不同、操作条件不同，石油焦的形态结构也会不同，主要可分为海绵块状焦、粉状焦。其中延迟焦化操作过程中出现少量粉焦是个难以避免的普遍现象，但当出现特别大量粉焦时，除了直接影响到焦炭产品质量等级甚至不合格外，还将会带来严重的生产事故隐患，如造成焦炭塔系统设备的晃动、分馏塔塔盘堵塞及塔底油换热器堵塞，甚至影响到下游焦化汽油、焦化柴油加氢反应器的堵塞，另外还会严重污染环境。

2、随着催化裂化油浆综合利用和分离技术发展，催化裂化油浆脱固分离中会得到含催化剂极微的澄清油浆和含有高浓度催化剂粉末的富剂油浆(以下简称富剂油浆)。绝大部分的富剂油浆是兑到延迟焦化装置原料油中进行加工，从而增加高附加值的液体油收率和减少炼厂的固废量。延迟焦化装置掺炼富剂油浆后，由于原料油中含有催化裂化催化剂粉末仍具有一定的催化裂解活性，原料油经焦化加热炉加热到485－505℃会加速焦炭化的裂解反应，造成焦炭塔内泡沫层的泡沫增多增厚，海绵块状焦被上升气流携带在气流中生成粉末焦炭。目前绝大多数公司厂家为了生产安全避免粉焦出现，在生产过程中采用的减少粉焦的方法是：降低掺炼催化油浆量、特别是富剂油浆量，控制焦化原料油中催化剂含量；降低炉出口温度；提高焦炭塔塔顶压力；注入价值高昂的有机硅消泡剂。这样做虽然可以减少粉焦出现，但带来的负面效果是目标产物液体油收率降低、能耗增加、处理量降低、增加油品中硅含量，不利于下游加工和增加操作成本，直接导致经济效益大幅下降。经研究发现劣质原料油生成粉焦的主要原因有两个方面：一是原料油理化性质差，特别是含有较多的催化剂粉末和表面活性剂易起泡的原料油，这是劣质原料油生成粉焦的内因；二是生焦操作条件苛刻，特别是为了提高转化率、获得较高的液体油收率而采取的低反应压力，导致焦炭塔内油气速度过大搅动泡沫层而产生大量细小泡沫生成粉焦，这是劣质原料油生成粉焦的外因。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有的原料油加工中减少粉焦的方法效率低，能耗增加、成本高。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种原料油的加工装置，其包括原料泵、水蒸汽供给机构、焦化加热炉、焦炭塔、蒸馏塔、出油泵及冷凝器；所述原料泵和所述水蒸汽供给机构通过管道与所述焦化加热炉相连通，所述原料泵向所述焦化加热炉输入原料油，所述焦炭塔内自上而下依次设有气相区、泡沫层和进料区，所述焦化加热炉通过管道与所述进料区相连通，所述蒸馏塔的底部通过管道与所述气相区相连通，所述蒸馏塔的底端设有底油出口，所述冷凝器与所述蒸馏塔的顶端相连通，所述冷凝器的顶端设有出料口，所述出油泵通过管道分别与所述蒸馏塔的中部和所述气相区相连通，所述出油泵用于将所述蒸馏塔产生的急冷油输往所述泡沫层；所述泡沫层的加热温度为420－440℃，所述出油泵输往所述气相区的急冷油占原料油质量百分比为3－6％。

3、进一步地，还包括循环泵，所述循环泵分别与所述蒸馏塔的底端和原料泵通过管道相连通。

4、进一步地，所述焦炭塔至上而下设有多个测温点，所述测温点用于检测焦炭塔内的温度。

5、进一步地，所述焦炭塔至上而下设有多个料位计，所述料位计用于检测焦炭塔内的料位。

6、进一步地，所述水蒸汽供给机构包括供水泵和水蒸气加热器，所述水蒸气加热器通过管道分别与所述供水泵和所述焦化加热炉相连通。

7、进一步地，所述焦炭塔和所述蒸馏塔之间设有调节阀，所述调节阀通过管道分别与所述焦炭塔和所述出油泵相连通，所述出油泵还连接有排油管。

8、一种原料油的加工方法，其包括以下步骤：

9、s01、将原料油经过加压后与水蒸气混合；

10、s02、将原料油输往焦化加热炉进行加热；

11、s03、将原料油输往焦炭塔内生焦，将泡沫层的温度控制在420-440℃，焦炭塔产生的焦化油气输往蒸馏塔进行分馏；

12、s04、蒸馏塔将焦化油分馏成蜡油和焦化柴油，部分蜡油从底油出口排出，部分焦化柴油和部分蜡油作为急冷油通过出油泵输往焦炭塔，部分焦化柴油和部分蜡油经过冷凝器冷却后排出，其中输入焦炭塔的急冷油占原料油质量百分比为3－6％。

13、进一步地，在步骤s04中，底油出口排出的蜡油经过加压后再与水蒸气混合，再输往焦化加热炉。

14、进一步地，在步骤s02中，所述焦化加热炉的加热温度为495-505℃。

15、本发明实施例一种原料油的加工装置及加工方法与现有技术相比，其有益效果在于：将所述泡沫层的加热温度在420－440℃，将出油泵输往气相区的急冷油占原料油质量百分比控制在3－6％，通过往泡沫层通入适量的急冷油，从而对泡沫层进行适当地降温并控制泡沫层泡沫的产生量，降低了出现粉焦的风险，且将泡沫层的温度控制在420－440℃还可以有效抑制粉焦的产生。

技术特征：

1.一种原料油的加工装置，其特征在于，包括原料泵、水蒸汽供给机构、焦化加热炉、焦炭塔、蒸馏塔、出油泵及冷凝器；

2.根据权利要求1所述的原料油的加工装置，其特征在于：还包括循环泵，所述循环泵分别与所述蒸馏塔的底端和原料泵通过管道相连通。

3.根据权利要求1所述的原料油的加工装置，其特征在于：所述焦炭塔至上而下设有多个测温点，所述测温点用于检测焦炭塔内的温度。

4.根据权利要求1所述的原料油的加工装置，其特征在于：所述焦炭塔至上而下设有多个料位计，所述料位计用于检测焦炭塔内的料位。

5.根据权利要求1所述的原料油的加工装置，其特征在于：所述水蒸汽供给机构包括供水泵和水蒸气加热器，所述水蒸气加热器通过管道分别与所述供水泵和所述焦化加热炉相连通。

6.根据权利要求1所述的原料油的加工装置，其特征在于：所述焦炭塔和所述蒸馏塔之间设有调节阀，所述调节阀通过管道分别与所述焦炭塔和所述出油泵相连通，所述出油泵还连接有排油管。

7.一种原料油的加工方法，使用权利要求1－6任一项所述的原料油的加工装置，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的原料油的加工方法，其特征在于：在步骤s04中，底油出口排出的蜡油经过加压后再与水蒸气混合，再输往焦化加热炉。

9.根据权利要求7所述的原料油的加工方法，其特征在于：在步骤s02中，所述焦化加热炉的加热温度为495-505℃。

技术总结本发明涉及石油重质油加工技术领域，公开了一种原料油的加工装置及加工方法，其包括原料泵、水蒸汽供给机构、焦化加热炉、焦炭塔、蒸馏塔、出油泵及冷凝器；原料泵和水蒸汽供给机构通过管道与焦化加热炉连通，原料泵向焦化加热炉输入原料油，焦炭塔设有气相区、泡沫层和进料区，焦化加热炉通过管道与进料区相连通，蒸馏塔的底部通过管道与气相区连通，蒸馏塔底端设有底油出口，冷凝器与蒸馏塔顶端相连通，冷凝器的顶端设有出料口，出油泵通过管道分别与蒸馏塔中部和气相区连通，出油泵用于将蒸馏塔产生的急冷油输往泡沫层；泡沫层的加热温度为420－440℃，出油泵输往气相区的急冷油占原料油质量百分比为3－6％，有效降低粉焦的产生。技术研发人员：刘山,赵林,吴金平,林敏,李玉飞,刘光轩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：2024/5/6