制备低硫石油焦的方法和装置与流程

本发明涉及低硫石油焦生产领域，具体地，涉及制备低硫石油焦的方法和装置。

背景技术：

1、随着全球经济的迅速发展，对能源的需求量日益增加，而石油资源经长期开发，重质化、劣质化程度不断增强。石油资源劣质、重质化和环保要求日益严格为炼油技术提出了新的挑战，重质油的高效绿色转化，一方面要求对原料油尽可能的“吃干榨净”，另一方面就是要环保。

2、目前，由于原油中硫含量越来越高，而环保要求日益严格的情况下，延迟焦化生产的石油焦中硫含量不能大于3wt％的要求，使高硫石油焦面临不能出厂的境遇。

3、低硫石油焦根据硫含量的不同又可分为1号(硫含量≤0.5wt％)、2a(硫含量：0.5-1.0wt％)、2b(硫含量：1.0-1.5wt％)、3a(硫含量：1.5-2.0wt％)和3b(硫：2.0-3.0wt％)五种，其中1号低硫焦用于炼钢工业中制作普通功率石墨电极；2a和2b低硫焦用于炼铝工业中制作预焙阳极；3a和3b低硫焦用于制作碳化物、炭素行业用原料。

4、对焦化装置原料进行前处理，降低其硫含量，是降低石油焦硫含量的最有效途径。降低焦化装置原料硫含量，主要有临氢和非临氢两种方式。

5、chevron公司pascagoula炼油厂采取渣油加氢脱硫和延迟焦化组合工艺生产低硫石油焦。高硫渣油经470万吨/年固定床渣油加氢装置加氢后，加氢蜡油作为fcc或加氢裂化进料，加氢减渣用作延迟焦化进料。增设渣油加氢装置后，焦化进料中直馏减渣：加氢减渣＝53％：47％，焦炭产品硫含量由7.3wt％降至2.5wt％，可生产3b低硫焦，但是该工艺的反应条件较为苛刻，需要较高的生产成本。

6、从目前的研究情况来看，非加氢脱硫技术主要包括吸附脱硫、络合脱硫、萃取脱硫、生物脱硫、离子液体脱硫、膜分离脱硫和烷基化脱硫等以及这些技术间的组合。与传统的其它非加氢脱硫技术(包括吸附脱硫、萃取脱硫、生物脱硫、离子液体脱硫)工艺相比，络合脱硫工艺具有脱硫效率高和反应条件温和等优点，近年来已成为非加氢脱硫技术的研究重点，越来越受到重视。

7、例如，文献(gerald parkinson.another new route to deep-desulfurizationof diesel fuel.chemical engineering,107(4),2000)报道了法国cnrs研究的一种预处理减少有机硫后加氢处理的脱硫法。在该方法中，用一种称为pi-acceptor的π电子接受体化合物(络合剂)与柴油在常温常压下混合，络合剂与油中的烷基化二苯并噻吩络合生成一种不溶性络合物，过滤除去，然后在较温和条件下加氢脱硫。该方法脱硫效果好，但不能脱除油品中的酸性组分。

8、又如，文献(杨洪云，赵德智，毛微等.柴油碱洗-络合萃取脱硫工艺.抚顺石油学院学报,23(1),2003)采用预碱洗的方式对柴油进行络合脱硫。在复合试剂v(l2)/v(l1)＝0.2，剂油体积比为0.12，络合剂金属化合物的质量分数为0.03％时，脱硫率为67.2％，柴油回收率达96.0％。

9、又如，文献(孙宗礼，汪恩阳，王国梁.柴油络合脱硫精制研究.石油与天然气化工,32(2),2005)采用dmf-fecl3作为络合萃取剂，利用均匀设计实验方法进行了络合实验，并回归出相关的数学方程，达到最佳的络合脱硫效果。

10、另外，在反应条件较为缓和时，蜡油加氢装置的产物油的氢含量往往低于12.6wt％，无法进入催化裂解装置用于高价值丙烯的生产。

11、因此，有必要提供一种能够同时生产低硫石油焦和高价值丙烯的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种能够同时生产低硫石油焦和高价值丙烯的方法和装置。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种制备低硫石油焦的方法，该方法包括：

3、(1)在加氢催化剂存在下，将蜡油原料进行加氢处理，并将得到的产物进行蒸馏切割以得到轻馏分和重馏分；控制所述蒸馏切割的条件使得所述轻馏分的氢含量为12.65-12.90wt％；

4、在络合剂存在下，将渣油原料进行络合脱硫反应，得到脱硫渣油；

5、(2)在延迟焦化反应条件下，将所述重馏分与所述脱硫渣油进行接触反应，得到焦化蜡油和低硫石油焦；

6、该方法还包括：将所述轻馏分引入至提升管反应器中进行催化裂解反应，得到丙烯、催化裂解蜡油和油浆；并且

7、将循环物料循环回步骤(1)中进行所述加氢处理；所述循环物料中含有所述催化裂解蜡油、所述焦化蜡油、所述油浆中的至少一种；

8、其中，所述提升管反应器的条件包括：反应温度为500-650℃，绝对反应压力为0.15-0.30mpa，剂油体积比为1-100：1，反应时间为0.5-4s。

9、本发明的第二方面提供一种制备低硫石油焦的装置，该装置中含有加氢单元，该加氢单元中含有蜡油加氢装置；

10、络合脱硫单元，该络合脱硫单元中含有络合脱硫装置；

11、催化裂解单元，该催化裂解单元中含有催化裂解装置；

12、延迟焦化单元，该延迟焦化单元中含有延迟焦化装置；

13、所述加氢单元与所述催化裂解单元、所述延迟焦化反应单元中的至少一种通过管线保持连通，以使得所述加氢单元中的物料能够流经所述催化裂解单元、所述延迟焦化反应单元中的至少一种；

14、同时使得所述催化裂解单元、所述延迟焦化反应单元中的循环物料能够循环回所述加氢单元；

15、所述络合脱硫单元与所述延迟焦化单元通过管线保持连通，以使得所述络合脱硫单元中的物料能够流经所述延迟焦化单元。

16、本发明通过对蜡油原料进行加氢处理、对渣油原料进行络合脱硫处理以及对加氢处理得到的部分产物与络合脱硫处理得到的产物进行延迟焦化处理的工艺进行组合，能够获得低硫石油焦；并且通过对加氢处理得到的部分产物进行催化裂解处理，能够得到高价值的丙烯。

技术特征：

1.一种制备低硫石油焦的方法，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，在步骤(1)中，所述加氢催化剂中含有载体以及负载在所述载体上的活性组分元素，且所述载体选自al2o3、sio2、无定形硅铝中的至少一种，所述活性组分元素选自第vib族元素、第viii族元素中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述加氢处理的条件包括：反应温度为300-430℃，反应压力为4-14mpa，体积空速为0.1-3.0h-1，氢油体积比为300-2000nm3/m3。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，在所述蒸馏切割中，所述轻馏分和所述重馏分的切割点温度为400-520℃。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述催化裂解反应在提升管反应器中进行，且提升管反应器的条件包括：反应温度为500-650℃，绝对反应压力为0.15-0.30mpa，剂油体积比为1-100：1，反应时间为0.5-4s；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述络合脱硫反应的条件包括：反应温度为30-130℃，反应时间为1-20h，反应压力为2-6mpa。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述渣油原料与所述络合剂的用量重量比为5-800：1；

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述延迟焦化反应的条件包括：反应温度为250-550℃，反应时间为0.5-10h，反应压力为1-4atm。

9.一种制备低硫石油焦的装置，其特征在于，该装置中含有：

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述蜡油加氢装置为固定床加氢装置；

11.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述络合脱硫装置中含有串联连接的1-4个反应器。

12.根据权利要求9-11中任意一项所述的方法，其中，所述延迟焦化装置中含有依次连接的加热炉、焦炭塔和分馏塔。

技术总结本发明涉及低硫石油焦生产领域，公开了一种制备低硫石油焦的方法和装置。该方法包括：(1)在加氢催化剂存在下，将蜡油原料进行加氢处理，并将得到的产物进行蒸馏切割以得到轻馏分和重馏分；在络合剂存在下，将渣油原料进行络合脱硫反应，得到脱硫渣油；(2)在延迟焦化反应条件下，将所述重馏分与所述脱硫渣油进行接触反应，得到焦化蜡油和低硫石油焦；该方法还包括：将所述轻馏分进行催化裂解反应，得到丙烯、催化裂解蜡油和油浆；并且将循环物料循环回步骤(1)中进行所述加氢处理；所述循环物料中含有所述催化裂解蜡油、所述焦化蜡油、所述油浆中的至少一种。本发明提供的方法能够生产低硫石油焦，同时能够生产较多的高价值丙烯。技术研发人员：任亮,张璠玢,浦宁,戴立顺,刘涛,邓中活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：2024/7/9