石油炼制-溶剂脱沥青_精品文档.ppt
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本章内容提要本章内容提要第第1节节概概述述一、为什么溶剂脱沥青?
一、为什么溶剂脱沥青?
裂化产物裂化产物裂化产物裂化产物饱和烃饱和烃饱和烃饱和烃沥青质沥青质沥青质沥青质芳烃芳烃芳烃芳烃胶质胶质胶质胶质缩合缩合缩合缩合裂化裂化裂化裂化缩合缩合缩合缩合裂化裂化裂化裂化侧链断裂侧链断裂侧链断裂侧链断裂侧链侧链侧链侧链断裂断裂断裂断裂侧链断裂侧链断裂侧链断裂侧链断裂TIQI焦炭焦炭前身物中间相缩合/聚合低苛刻度高苛刻度高苛刻度第第1节节概概述述一、为什么溶剂脱沥青?
一、为什么溶剂脱沥青?
减渣饱和份wt%芳香份wt%胶质wt%沥青质wt%Arabheavy17.643.525.313.6Orinoco12.123.040.524.4渣油富集了原油中大部分的渣油富集了原油中大部分的胶质、沥青质、重金属胶质、沥青质、重金属等等非理想组分,而这些非理想组分对重质油轻质化过程非常非理想组分,而这些非理想组分对重质油轻质化过程非常不利不利脱沥青!
脱沥青!
第第1节节概概述述二、溶剂脱沥青二、溶剂脱沥青通过溶剂作用把渣油中很难转化的通过溶剂作用把渣油中很难转化的沥青质和稠环化合物沥青质和稠环化合物,以及对催化加工有害的以及对催化加工有害的重金属和重金属和S、N化合物化合物脱除出去,而把质脱除出去,而把质量较好的脱沥青油(量较好的脱沥青油(DAO)作为催化加工原料。
)作为催化加工原料。
劣质渣油的预处理方法!
劣质渣油的预处理方法!
劣质渣油的预处理方法!
劣质渣油的预处理方法!
11、脱碳(分母减小):
、脱碳(分母减小):
催化裂化、热转化、催化裂化、热转化、溶剂脱沥青溶剂脱沥青22、加氢:
加氢裂化、加氢:
加氢裂化重重重重质质质质油油油油轻轻轻轻质质质质化化化化第第1节节概概述述三、溶剂脱沥青的作用三、溶剂脱沥青的作用1.润滑油30年代工业化,C3,C3/C4为溶剂2.催化裂化原料3.加氢裂化原料4.道路沥青,建筑沥青5.特别制品(制氢,燃料,碳纤维等)1.脱残炭和脱金属能力强2.灵活性大,不同拔出率可得到不同质量DAO3.先脱沥青后加氢,有利于直接加氢。
4.整体效益好于焦化【焦炭收率高于沥青收率】第第1节节概概述述四、技术特点四、技术特点【胜利:
胜利:
DOA的重金属:
的重金属:
250ppm;CRC:
35wt】减压渣油大庆阿拉伯L阿拉伯H阿拉斯加DAO,%(v)88.7836888DOA,%(w)11.3213614Coke,%(w)17343729coke/DOA1.51.621.032.07本章内容提要本章内容提要利用低分子烷烃对渣油中利用低分子烷烃对渣油中饱和分、芳香分饱和分、芳香分有相当大溶解度,有相当大溶解度,而对而对胶质、沥青质胶质、沥青质则难溶或几乎不溶的特性,使则难溶或几乎不溶的特性,使胶质、沥青质胶质、沥青质从从渣油中脱除。
渣油中脱除。
第第2节节溶剂脱沥青原理溶剂脱沥青原理1.溶剂【C3C5烷烃或其混合物烷烃或其混合物】丙烷对渣油各组分溶解度大小次序:
烷烃环状烃类高分子多环烃类胶状物质烷烃环状烃类高分子多环烃类胶状物质注意丙烷对胶状物质和高分子多环烃类的溶解度很小,并且温度越高,其溶解度也越小!
第第2节节溶剂脱沥青原理溶剂脱沥青原理2.以丙烷为例说明第第11相区相区第第第第22相区相区相区相区Tc=96.7Tc=96.7Pc=4.2MPaPc=4.2MPapp第第11相区:
胶质、沥青质不溶,油也不溶相区:
胶质、沥青质不溶,油也不溶pp第第22相区:
溶剂脱沥青过程操作区,油相区:
溶剂脱沥青过程操作区,油/沥青沥青/丙烷溶解度丙烷溶解度关系复杂:
温度关系复杂:
温度,溶解能力,溶解能力油油/沥青沥青/丙烷丙烷溶解度关系图溶解度关系图2.以丙烷为例说明温度是控制产品质量最灵敏的因素!
p温度升高,残炭值下降:
3872;3.8%1.6%p温度升高可改进DAO质量,但收率下降;p高温时,溶解能力降低,变为一个纯提纯过程。
第第2节节溶剂脱沥青原理溶剂脱沥青原理本章内容提要本章内容提要一基本工艺一基本工艺原料性质原料性质温温度度溶溶剂剂比比溶剂组成溶剂组成影响因素影响因素影响因素影响因素二影响因素二影响因素11温度丙烷:
5090丁烷:
100140戊烷:
150190p恒温区,温度低,选择性差,溶解能力强,保证DAO收率及DOA质量p升温区,温度高,选择性好,溶解能力弱,保证脱沥青油的质量。
回流。
p接近溶剂临界点,溶解度随温度变化很大p低温大溶解度,高温小溶解度,与常规相反二影响因素二影响因素22溶剂比p决定溶剂脱沥青过程经济性的重要因素p反映了萃取能力。
溶剂比越大,不溶解沥青能力越大。
p生产润滑油料:
8:
1p生产催化裂化原料:
4:
1p原料进塔之前予稀释二影响因素二影响因素33溶剂及溶剂组成乙乙烷烷丙丙烷烷丁丁烷烷戊戊烷烷溶溶溶溶剂剂剂剂来自来自FCCFCC气体分馏气体分馏p溶解度增大,脱沥青油收率提高,但选择性下降,性质下降。
p要根据原料性质及对脱沥青油的性质要求,选择合适的溶剂或混合溶剂组成。
二影响因素二影响因素44原料性质
(1)含油量对最低丙烷用量影响很大p含油量高,用丙烷多含油量高,用丙烷多【对丙烷过程不利,减压渣油要深拔对丙烷过程不利,减压渣油要深拔】p沥青析出是因为丙烷加入改变了油对其溶解度沥青析出是因为丙烷加入改变了油对其溶解度减压渣油含油量对脱沥青油质量影响减渣占原油,wt%DAOCRC,wt%521.90271.48231.23210.81
(2)拔出深度不同的减压渣油,抽提温度不同二影响因素二影响因素44原料性质项目一级VR二级VR渣油性质,200.91770.9328CRC7.829.18收率3632操作条件Pkg/cm23623顶温,7668萃取段顶温,6644萃取段低温,5029DAO性质CRC,wt0.640.65收率,wt2421本章内容提要本章内容提要第第4节节溶剂脱沥青工艺流程溶剂脱沥青工艺流程KerrKerrMcGeeMcGee:
ROSEROSEESSOESSO:
FWCFWCIFPIFP:
MDSMDSUOPUOP:
DemexDemexShellShell:
Hydro-CycloneHydro-CycloneKelloggKellogg:
SDCSDC溶溶溶溶剂剂剂剂脱脱脱脱沥沥沥沥青青青青工工工工艺艺艺艺上世纪上世纪70年代以来,被用作年代以来,被用作渣油加工工艺渣油加工工艺以后,迅猛发展。
以后,迅猛发展。
基本原理相同,目的产品和溶剂回收方法或流程不同。
基本原理相同,目的产品和溶剂回收方法或流程不同。
第第4节节溶剂脱沥青工艺流程溶剂脱沥青工艺流程第第4节节溶剂脱沥青工艺流程溶剂脱沥青工艺流程一抽提部分一抽提部分抽提塔:
上部沉降段,下部抽提段抽提塔:
上部沉降段,下部抽提段压力采用到使丙烷为液态:
3.24.0MPa。
1.一段法:
不生产重DAO,难以同时保证DAO和DOA质量2.两段法:
生产重DAO,除多得一个有用产品外,可以保证DAO和DOA质量二溶剂回收二溶剂回收【HDAO,LDAO;DOA】1.临界回收LDAO【在严格低于Tc12得DPLDAO】2.蒸发方法回收DPLDAO,HDAO3.加热炉回收DOA4.FosterWheeler三效蒸发流程LEDA(LowEnergyDeAsphalt);公用工程费用为单效的55,超临界溶剂回收系统与双效的合用工程费用相当。
p第一段:
1822atm,6070p第二段:
150p汽提:
23atm220250;1822atm汽提三关键设备三关键设备11抽提塔p混合沉降器:
早期p静态混合器:
70年代p挡板塔:
大量使用p转盘塔:
大量使用,轴承密封有困难三关键设备三关键设备22回收设备p沉降塔:
空塔停留时间p蒸发器:
类似换热器,特殊本章内容提要本章内容提要第第5节节超临界流体萃取脱沥青超临界流体萃取脱沥青11渣油评价新方法渣油评价新方法超临界流体萃取分馏超临界流体萃取分馏22超临界溶剂脱沥青工艺超临界溶剂脱沥青工艺pROSE:
实际溶剂回收为超临界状态p石油大学:
15万吨/年工业装置【戊烷-丁烷为溶剂】本章内容提要本章内容提要第第6节节深度溶剂脱沥青技术深度溶剂脱沥青技术一概述一概述nn用用C5C5溶剂,脱沥青油溶剂,脱沥青油DAODAO收率高达收率高达80908090;nn有效脱除金属、重胶质和沥青质;有效脱除金属、重胶质和沥青质;nn为催化裂化和加氢脱硫提供为催化裂化和加氢脱硫提供更多优质原料;更多优质原料;nn沥青产率低于延迟焦化焦炭产率沥青产率低于延迟焦化焦炭产率。
第第6节节深度溶剂脱沥青技术深度溶剂脱沥青技术二选择二选择C5的理由的理由1.溶解能力明显高于C3、C4;2.随着烃类分子含碳数达5以后,脱出沥青质量相差不大。
当溶剂碳数继续增加,脱沥青油质量会迅速变差;溶剂回收困难;3.萃取温度高,传质效果好,分离时间短,对重质渣油的萃取更有利;4.操作温度高,热量容易回收,能耗低;5.沥青收率低,可进一步开发利用途径;第第6节节深度溶剂脱沥青技术深度溶剂脱沥青技术二选择二选择C5的理由的理由脱沥青油收率与溶剂碳数关系第第6节节深度溶剂脱沥青技术深度溶剂脱沥青技术三技术优势三技术优势11催化裂化22加氢裂化p可采取相对缓和的工艺条件,改善产品质量,降低烯烃含量p产品结构分布会有改善,轻质油收率提高p生焦量大大降低,可减少能耗p降低催化剂金属沉积p减少系统结焦,有利于长周期运转p脱除对加氢影响比较大的金属如Na,Ca,Fe等p提高催化剂使用寿命,延长开工周期提高处理量p降低操作的苛刻度,节能降耗第第6节节深度溶剂脱沥青技术深度溶剂脱沥青技术四技术难题及解决方案四技术难题及解决方案pDAO收率高,必然使脱油沥青软化点升高(180220甚至更高)。
不能采用常规沥青加热炉沥青汽提塔方法;p向其中掺兑油浆以降低粘度和软化点的作法也有问题,油浆与沥青的混合问题,加热炉中油浆的结焦问题p硬沥青的出路中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室提出了创新技术:
硬沥青喷雾造粒技术第第6节节深度溶剂脱沥青技术深度溶剂脱沥青技术四技术难题及解决方案四技术难题及解决方案减压渣油深度溶剂脱沥青第第6节节深度溶剂脱沥青技术深度溶剂脱沥青技术五中试装置五中试装置l具有原创性的硬沥青喷雾造粒系统l工艺-工程-装备结合【100吨吨/年深度溶剂脱沥青中试装置年深度溶剂脱沥青中试装置】第第6节节深度溶剂脱沥青技术深度溶剂脱沥青技术六典型中试结果六典型中试结果Mn残炭wt%Swt%Nwt%四组分,wt%饱和份芳香份胶质nC7沥青质nC5沥青质116015.30.31.133.734.029.81.920.7大港减渣性质金属含量(g/g)NiVNaFeCa81.41.323.18.937.5六典型中试结果六典型中试结果11脱沥青油收率性质关系六典型中试结果六典型中试结果11脱沥青油收率性质关系轻脱油重脱油总脱油沥青66.917.184.016.058.025.883.816.2典型操作条件下DAO的收率六典型中试结果六典型中试结果22脱沥青油性质项目分率,wt%分子量粘度残炭金属含量(g/g)MPaSwt%FeNiVNaCaMg原料100.0115915.278.984.11.323.137.5轻脱油66.9788245.76.922.534.80.30.31.00.358.0545.67.133.629.50.30.31.20.2重脱油17.19891411.513.9111.588.40.81.45.40.425.82043.314.8212.774.80.81.970.4总脱油84.08223518.344.345.70.40.51.90.383.88199.56.443.40.50.830.3金属脱除率84.252.874.095.195.879.376.855.370.792.593.383
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