二氧化碳炼化分离原油的方法和装置与流程

本发明涉及石油炼化，具体地涉及一种二氧化碳炼化分离原油的方法和装置。

背景技术：

1、原油从地下开采出来后，必须经过分离、裂化、重整等一系列炼化手段，才能变为化工产品或原料，如汽油、柴油、乙烯、丙烯等。

2、目前，常减压蒸馏或精馏是最常用的原油分离手段。根据沸点温度的不同，蒸馏后的原油分为低沸点的汽油、石脑油等，中沸点的柴油、航空煤油等，以及高沸点的重油、沥青等馏分。不同的馏分进入下一步的炼化过程，最终变为化工产品和原料。

3、常减压蒸馏又被称为原油的一次加工，包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。常减压蒸馏利用原油中各馏分之间的沸点差这一特性将原油初步分离成为汽油、煤油、柴油、蜡油及重油。原油中的低沸点组分加热后易气化，高沸点组分加热后不易气化，将原油加热到一定的温度，原油部分气化，分成气液两相，气相中含有比液相中较多的低沸点组分；当油品蒸汽部分冷凝时，高沸点组分首先冷凝，气液两相不断地充分进行热量交换和质量交换，冷凝液中重组分不断增加，气相中轻组分不断增加。此方法需要消耗大量化石能源进行加热，过程中也会排出大量二氧化碳，导致能耗高、安全性差、环境污染大等问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种二氧化碳炼化原油的方法和装置，该方法具有二氧化碳利用率高、成本低、安全性和环保性高的特点。

2、第一方面，本发明提供一种二氧化碳炼化分离原油的方法，该方法包括：

3、(1)将二氧化碳与原油混合，得到混合相；

4、(2)将混合相炼化分离，按照主组分的碳链长度由高到低得到沥青相、重组分相、中组分相和轻组分相中的至少一种，以及尾气相；

5、可选的(3)将所述尾气相纯化得到纯化二氧化碳，将所述纯化二氧化碳返回步骤(1)。

6、优选地，所述步骤(2)包括：

7、s1、将混合相第一炼化分离，得到第一组分相和混溶相ⅱ；

8、s2、将混溶相ⅱ第二炼化分离，得到第二组分相和混溶相ⅲ；

9、s3、可选地，将混溶相ⅲ第三炼化分离，得到第三组分相和混溶相ⅳ；

10、s4、更可选地，将混溶相ⅳ第四炼化分离，得到第四组分相和尾气相；

11、其中，所述第一组分相、第二组分相、第三组分相和第四组分相的主组分的碳链长度由高到低，分别选自沥青相、重组分相、中组分相和轻组分相中的一种。

12、优选地，

13、所述重组分相富含c23+主组分；和/或

14、所述中组分相富含c13主组分、c14主组分、c15主组分、c16主组分、c17主组分、c18主组分、c19主组分、c20主组分、c21主组分、c22主组分中的至少一种；和/或

15、所述轻组分相富含c4主组分、c5主组分、c6主组分、c7主组分、c8主组分、c9主组分、c10主组分、c11主组分、c12主组分中的至少一种。

16、优选地，所述步骤(2)包括：

17、将混合相炼化分离，得到至少含30wt％沥青组分的沥青相、至少含50wt％c23+主组分的重组分相、至少含50wt％c13-c22主组分的中组分相、至少含50wt％c4-c12主组分的轻组分相中的至少一种和尾气相；

18、或者

19、所述步骤(2)包括：

20、将混合相炼化分离，得到至少含50wt％c19-c22主组分的中组分相、至少含50wt％c15-c18主组分的中组分相、至少含50wt％c12-c14主组分的中组分相、至少含50wt％c9-c11主组分的轻组分相、至少含50wt％c4-c8主组分的轻组分相中的至少一种和尾气相；

21、或者

22、所述步骤(2)包括：

23、将混合相炼化分离，得到至少含50wt％c21-c22主组分的中组分相、至少含50wt％c19-c20主组分的中组分相、至少含50wt％c17-c18主组分的中组分相、至少含50wt％c15-c16主组分的中组分相、至少含50wt％c13-c14主组分的中组分相、至少含50wt％c11-c12主组分的轻组分相、至少含50wt％c9-c10主组分的轻组分相、至少含50wt％c7-c8主组分的轻组分相、至少含50wt％c4-c6主组分的轻组分相中的至少一种和尾气相。

24、优选地，所述混合相中二氧化碳的质量分数为10％-98％，优选为50％-90％。

25、优选地，所述二氧化碳的流量为0.1-40万吨/天，优选为0.5-30万吨/天；和/或

26、所述原油的流量为0.1-4万吨/天，优选为0.5-3万吨/天。

27、优选地，所述炼化分离的条件包括：

28、炼化压力为0.1-60mpa，优选为1-40mpa；和/或

29、炼化温度为20-350℃，优选为30-200℃。

30、优选地，纯化的条件包括：压力为0-60mpa，优选为0-20mpa；和/或温度为0-200℃，优选为10-100℃。

31、第二方面，本发明提供一种二氧化碳炼化分离原油的装置，该装置包括原油储存单元、原油增压单元、炼化分离单元、尾气处理单元和二氧化碳增压单元，其中，

32、原油储存单元为系统提供原油原料；

33、原油增压单元用于提供动力将原油输入炼化分离单元；

34、炼化分离单元用于炼化分离原油，按照主组分碳链长度由高到低可以得到沥青相、重组分相、中组分相、的轻组分相中的至少一种，以及尾气相；

35、尾气处理单元用于处理尾气相得到纯化的二氧化碳；

36、二氧化碳增压单元用于提供动力使纯化的二氧化碳返回炼化分离单元；

37、所述原油储存单元、原油增压单元、炼化分离单元、尾气处理单元和二氧化碳增压单元通过管线依次串联连通，且所述二氧化碳增压单元的纯化二氧化碳出料口与炼化分离单元的含二氧化碳的气体进料口通过管线连通。

38、优选地，所述尾气处理单元包括膜分离器、低温蒸馏气体分离器、吸附分离器、吸收分离器和液化分离器中的至少一种。

39、与现有技术相比，本发明具有如下优势：

40、本发明对原油进行二氧化碳炼化分离，具有绿色低碳无污染、成本低、安全性高、二氧化碳利用率高的特点。

技术特征：

1.一种二氧化碳炼化分离原油的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(2)包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述炼化分离的条件包括：

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，纯化的条件包括：压力为0-60mpa，优选为0-20mpa；和/或温度为0-200℃，优选为10-100℃。

9.一种二氧化碳炼化分离原油的装置，其特征在于，该装置包括原油储存单元、原油增压单元、炼化分离单元、尾气处理单元和二氧化碳增压单元，其中，

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述尾气处理单元包括膜分离器、低温蒸馏气体分离器、吸附分离器、吸收分离器和液化分离器中的至少一种。

技术总结本发明涉及石油炼化技术领域，具体地涉及一种二氧化碳炼化分离原油的方法和装置。该方法包括：(1)将二氧化碳与原油混合，得到混合相；(2)将混合相炼化分离，按照主组分的碳链长度由高到低得到沥青相、重组分相、中组分相和轻组分相中的至少一种，以及尾气相；可选的(3)将所述尾气相纯化得到纯化二氧化碳，将所述纯化二氧化碳返回步骤(1)。本发明利用原油各组分在二氧化碳中的溶解度和分配系数的差异，对原油进行二氧化碳炼化分离，具有绿色低碳无污染、成本低、安全性高、二氧化碳利用率高的特点。技术研发人员：崔乐雨,吴春芳,沈之芹,何秀娟,李应成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