一种防止或延缓延迟焦化分馏塔结盐的方法
【专利摘要】本发明提供的用于防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，将焦化分馏塔顶循环油、焦化汽油馏分、轻柴油馏分的一种或几种的混合物作为特定馏分油，将所述特定馏分油通过第一注入口注入焦炭塔顶大油气管线内，用以降低焦炭塔顶大油气管线内的焦化油气的温度；或/和将特定馏分油通过第二注入口注入所述焦炭塔顶大油气管线内，所述特定馏分油与所述焦化油气混合后作为延迟焦化分馏塔的进料进入延迟焦化分馏塔。
【专利说明】
一种防止或延缓延迟焦化分馏塔结盐的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种延迟焦化方法，特别涉及一种防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法。
【背景技术】
[0002]延迟焦化是一种石油二次加工技术，是指以贫氢的重质油为原料，在高温(约500°C)下进行深度的热裂化和缩合反应，生产气体、汽油、柴油、蜡油、和焦炭的技术。所谓延迟焦化是指将焦化原料(原料油和循环油)经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，快速进入焦炭塔内，在加热炉管内不生焦，而进入焦炭塔再进行焦化反应，故有延迟作用，称为延迟焦化技术。
[0003]随着原油的变重，以及社会对轻质油品需求量的不断增加，重油渣油延迟焦化技术更加受到人们的关注。延迟焦化装置原料渣油中的S、N、0、Cl、H等原子经焦化加热炉加热，在焦炭塔内生焦反应后生成N2、NH3, H2S以及HCl等。气态的順3和HCl随焦炭塔塔顶油气进入分馏塔。随着油气在分馏塔内的上升，温度也由高变低，当温度降至330°C左右时，又有NH4Cl生成。NH4Cl以极细小的颗粒被油气携带至上部塔盘，当塔内水蒸汽温度低于其露点温度时，将产生凝结，从而形成NH4Cl水溶液，并随内回流下流的过程中将逐渐被浓缩，与铁锈、焦粉、排水污泥等一起沉积粘结在塔盘、降液管、受液槽等处，造成分馏塔结盐。
[0004]国内的研究结果表明，焦化原料中的盐类在目前的电脱盐水平下不可能全部脱除，特别值得指出的是原油中的有机氯通过电脱盐及常减压蒸馏是除不掉的，原料中的氮化物更不可能彻底清除，这是焦化分馏塔顶结盐的内在因素，而结盐的外在因素是分馏塔顶温较低，分馏塔顶部塔盘温度低于与水蒸气分压对应的饱和温度，水蒸气凝结成水，造成结盐，并越积越多，造成生产异常。
[0005]目前，处理焦化分馏塔结盐的方法有:
[0006](I)水洗是较为有效的解决分馏塔顶塔盘结盐的有效解决方法，对于分馏塔顶塔盘结盐，国内焦化装置和催化裂化装置分馏塔基本都是采用水洗处理的方法，但该种方法只能是在分馏塔结盐时的应急处理，而不能彻底根除结盐，过一段时间后，分馏塔还会结盐，还需要再次水洗。
[0007](2)通过增加顶循脱水罐、连续脱盐，将顶循管线及分馏塔内的盐垢溶解至含硫污水中送至酸性水汽提装置，最终形成焦化分馏塔顶部及顶循管线内铵盐的开路处理，从工艺操作上减少分馏塔结盐的措施，该方法比较复杂。
[0008]例如张金先〔张金先.焦化塔顶塔盘结盐的处理措施.炼油技术与工程.2009.3(3):25 一 26〕认为水洗是较为有效的解决分馏塔顶塔盘结盐的有效解决方法，对于分馏塔顶塔盘结盐，国内焦化装置和催化裂化装置分馏塔基本都是采用水洗处理的方法，虽然水洗的细节不尽相同，比如有些用除氧水而有些用新鲜水等，但原理及流程大致相近，但该种方法只能是在分馏塔结盐时的应急处理，而不能彻底根除结盐，过一段时间后，分馏塔还会结盐，还需要再次水洗。
[0009]例如王宾等〔王宾，付强，郭守学.延迟焦化装置顶循结盐原因分析及处理.广州化工，2013年I月，第41卷第I期:〕通过增加顶循脱水罐、连续脱盐，将顶循管线及分馏塔内的盐垢溶解至含硫污水中送至酸性水汽提装置，最终形成焦化分馏塔顶部及顶循管线内铵盐的开路处理，从工艺操作上减少分馏塔结盐的措施，该方法比较复杂。
【发明内容】
[0010]为了解决上述问题，本发明提供一种防止或延缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，将焦化分馏塔顶循环油、焦化汽油馏分、轻柴油馏分的一种或几种的混合物作为特定馏分油，将所述特定馏分油通过第一注入口注入延迟焦化焦炭塔顶大油气管线内，作为急冷介质用以降低延迟焦化焦炭塔顶大油气管线内的焦化油气温度；或/和将特定馏分油通过第二注入口注入所述延迟焦炭塔顶大油气管线内，所述特定馏分油与所述焦化油气混合后作为延迟焦化分馏塔的进料进入延迟焦化分馏塔。
[0011]所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，特定馏分油代替原急冷介质仅通过所述第一注入口注入，特定馏分油占焦化进料的质量百分比为3 —10%。
[0012]所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，原急冷介质不变，特定馏分油仅通过所述第二注入口注入，特定馏分油占焦化进料的质量百分比为2 — 9%。
[0013]所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，所述第一注入口和第二注入口都注入特定的馏分油，第一注入口、第二注入口注入特定馏分油的质量占焦化进料质量百分比分别为I—8%、2 — 9%。
[0014]所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，所述第一注入口和第二注入口都注入特定的馏分油，第一注入口、第二注入口注入特定馏分油的质量占焦化进料质量百分比分别为2 — 9% NI — 8%。
[0015]所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，所述第一注入口和第二注入口都注入特定的馏分油，还包括，将特定馏分油和原急冷介质混合注入所述第一注入口，所述原急冷介质占焦化进料的质量百分比为I一9%。
[0016]所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，特定馏分油仅通过所述第一注入口注入，将特定馏分油和原急冷介质混合注入所述第一注入口，特定馏分油占焦化进料的质量百分比为2 — 9%，所述原急冷介质占焦化进料的质量百分比为I一8%，或特定馏分油占焦化进料的质量百分比为I一8%，所述原急冷介质占焦化进料的质量百分比为2 — 9%。
[0017]所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，所述特定馏分油优选延迟焦化分馏塔顶循环油。
[0018]所述的用于防止延迟焦化分馏塔结盐的方法，所述第一注入口设于所述焦炭塔顶大油气管线上且紧靠焦炭塔上部，所述第二注入口设于所述炭塔顶大油气管线上且位于靠近延迟焦化分馈塔的一端。
[0019]所述的用于防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，所述特定馏分油优选来自所述焦化分馏塔的分馏产物。
[0020]发明效果:采用该发明前，焦化分馏塔3— 6个月发生结盐堵塔一次，采用该发明后，1.0 — 2.0年没有发生结盐堵塔现象。
[0021]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0022]图1用于延迟焦化装置的防止或减缓分馏塔结盐的结构示意图。
[0023]附图标记:
[0024]1、焦炭塔；
[0025]2、第一注入口 ；
[0026]3、焦炭塔顶大油气管线；
[0027]4、第二注入口 ；
[0028]5、延迟焦化分馏塔；
[0029]6、焦化分馏塔顶循环油抽出栗；
[0030]7、换热器；
[0031]8、顶循环支路
【具体实施方式】
[0032]造成延迟焦化分馏塔顶结盐的盐类主要是NH4Cl, NH4Cl在延迟焦化分馏塔油气中浓度极低，在没有液态水的条件下以极细小的雾状颗粒被油气携带至上部塔盘，一部分被携带出分馏塔，一部分被吸附在塔盘和降液管上，滞留在塔内。如果延迟焦化分馏塔顶有水形成，NH4Cl溶于水中，当水份蒸发后，被浓缩析出，形成较大的颗粒，当颗粒大到一定程度时，不能被带出塔，同时由于静电作用牢固地吸附在塔盘和降液管上，最终造成结盐堵塔。因此本发明的原理是，通过增加延迟焦化分馏塔的油气分压，来降低延迟焦化分馏塔水蒸气分压，使其露点温度降低，使操作温度高于水蒸气的露点温度，从而保证分馏塔中没有水的生成，极细小的雾状颗粒NH4C1就不会被水溶解浓缩析出，从而不能形成较大的颗粒，最终避免或减缓结盐堵塔。
[0033]如图1所示，焦化装置包括焦炭塔1、延迟焦化分馏塔5、焦炭塔顶大油气管线3。新鲜原料油经换热后与回炼油混合，经加热炉加热后进入延迟焦化焦炭塔，在焦炭塔I内发生焦化反应，生成高温的焦化油气，所述焦化油气经焦炭塔I顶部出口通过焦炭塔顶大油气管线3进入延迟焦化分馏塔5，为增加延迟焦化分馏塔5的油气分压，来降低延迟焦化分馏塔5内的水蒸气分压，使其露点温度降低，将延迟焦化分馏塔5的特定馏分油代替原急冷介质通过第一注入口 2注入所述焦炭塔顶大油气管线3，原急冷介质一般采用蜡油、中段循环油等，所述特定馏分油包括焦化分馏塔顶循环油、焦化汽油馏分、轻柴油馏分的一种或几种的混合物，当然所述的特定馏分油可来自本装置的延迟焦化分馏塔的顶循环油，如图1所示，所述分馏塔顶循环是来自分馏塔塔盘内的顶循环油经焦化分馏塔顶循环油抽出栗6、换热器7再流入分馏塔塔盘内，在所述换热器7之后引出一顶循环支路8，该顶循环支路8与第一注入口 2连通，焦化分馏塔顶循环油通过顶循环支路8进入焦炭塔顶大油气管线3，所述第一注入口 2设置于焦炭塔顶大油气管线3上且靠近所述延迟焦化焦炭塔I的顶部，所述特定馏分油使得所述焦炭塔顶大油气管线3内的焦化油气降温，然后特定馏分油、焦化油气混合进入分馏塔，第一注入口注入的特定馏分油用量占焦化进料的质量百分比为3-10%,焦化进料是指进入延迟焦化分馏塔的进料。
[0034]除了上述通过第一注入口注入特定馏分油代替原急冷油提高焦化分馏塔的油气分压方式之外，如图1所示，还可以在所述焦炭塔顶大油气管线3上且靠近延迟焦化分馏塔设有第二注入口 4，将提高延迟焦化分馏塔油气分压的特定馏分油仅通过第二注入口 4注入，作为分馏塔的部分进料和焦化油气混合进入延迟焦化分馏塔，经第二注入口 4注入的特定馏分油用量占焦化进料的质量百分比为2 — 9%。
[0035]当然并不限于上述两种实施方式，本发明采取的注入方法有多种，注入的物质有多种，例如仅将特定馏分油和原急冷介质混合注入所述第一注入口，所述特定馏分油占焦化进料的质量百分比为1—8%，所述原急冷介质占焦化进料的质量百分比为2—9%。例如将原急冷介质注入所述第一注入口且将所述特定馏分油注入所述第二注入口，所述原急冷介质占焦化进料的质量百分比为2—9%，所述特定馏分油注入占焦化进料的质量百分比为2—9 % ο例如第一注入口和第二注入口都注入特定的馏分油，第一注入口、第二注入口注入特定馏分油的质量占焦化进料质量百分比分别为I一8%、2 - 9%或者2 — 9%、1 — 8%。
[0036]为进一步描述本发明，举特定馏分油为焦化分馏塔顶循环油为最优实施例进一步说明本发明。
[0037]实施例1，某延迟焦化装置处理量为210万吨/年，循环比0.2:1，延迟焦化焦炭塔操作压力为0.18MPa，延迟焦化焦炭塔内反应生成的焦化油气的温度为450— 460°C，该焦化油气经延迟焦炭塔顶部流入焦炭塔顶大油气管线，将焦化分馏塔顶循环油通过第一注入口注入焦炭塔顶大油气管线3内，焦化分馏塔顶循环油注入速度为28 — 30吨/小时，将焦炭塔顶大油气管线3的焦化油气降温到415—425°C，其效果是，延迟焦化分馏塔18个月没有发现结盐现象。
[0038]对比实施例1，某延迟焦化处理量为210万吨/年，循环比0.2:1，延迟焦炭塔操作压力为0.18MPa，延迟焦炭塔内反应生成的焦化油气的温度为450— 460°C，该焦化油气经延迟焦炭塔顶部流入焦炭塔顶大油气管线，将蜡油以25 — 28吨/小时速度注入焦炭塔顶大油气管线内，将焦炭塔顶大油气管线内的焦化油气降温到415— 425°C，降温后的焦化油气和蜡油作为混合油气注入延迟焦化分馏塔，其效果是，延迟焦化分馏塔3— 5个月结盐一次，通过水洗处理。
[0039]实施例1与对比例I相比可知，焦化分馏塔顶循环油作为急冷油防止分馏塔结盐的效果要比蜡油效果更好，但实施例1仅通过第一注入口注入焦化分馏塔顶循环油，该焦化分馏塔顶循环油占焦化进料的质量百分比为8.9 — 9.5%。
[0040]实施例2，某延迟焦化装置处理量为160万吨/年，焦化加热炉出口温度为500°C，焦炭塔操作压力为0.16MPa，循环比0.3:1，焦炭塔内反应生成的焦化油气的温度为445—455°C，该焦化油气经焦炭塔顶部流入焦炭塔顶大油气管线，将焦化分馏塔顶循环油以20—22吨/小时的速度注入焦炭塔顶大油气管线3内，将焦炭塔顶大油气管线的焦化油气进行降温，通过冷却后该焦炭塔顶大油气管线内的油气温度降为420— 425°C，此时焦化分馏塔顶循环油占焦化进料的质量百分比为7.7 — 8.5%，其效果是，该延迟焦化分馏塔14个月没有发现结盐现象。
[0041]对比例2，某延迟焦化装置处理量为160万吨/年，焦化加热炉出口温度为500°C，延迟焦化焦炭塔操作压力为0.16MPa，循环比0.3:1，焦炭塔内反应生成的焦化油气的为445— 455°C，该焦化油气经焦炭塔顶部流入焦炭塔顶大油气管线，以中段循环油作为急冷介质对焦炭塔顶大油气管线内的高温油气进行降温，注入量为18 — 20吨/小时，其效果是焦化分馏塔4一6个月结盐一次，通过水洗处理。
[0042]实施例2与对比例2为相同外界条件，焦化分馏塔顶循环油要比中段循环油作为急冷油防止分馏塔结盐效果好，实施例1与实施例2为不同外界条件，即延迟焦化装置处理量、焦炭塔操作压力、循环比、焦化油气的温度都不相同，但经第一注入口注入的焦化分馏塔顶循环油达到的防结盐效果都很明显，说明注入焦化分馏塔顶循环油来防止结盐效果明显且稳定。
[0043]实施例3某延迟焦化处理量为120万吨/年，焦炭塔操作压力为0.15MPa，循环比0.15:1，焦炭塔内反应生成的焦化油气的温度为440— 450°C，该焦化油气经焦炭塔顶部流入焦炭塔顶大油气管线，以中段循环油通过第一注入口注入焦炭塔顶大油气管线内，注入量为9.0 —11吨/小时，将焦炭塔顶大油气管线内的焦化油气降温，降温冷却后焦化油气温度为415— 420°C，降温后的焦化油气进入延迟焦化分馏塔前，将焦化分馏塔顶循环油通过第二注入口注入焦炭塔顶大油气管线内，焦化顶循环油的注入量为8吨/小时，其效果是焦化分馏塔2年没有发现结盐现象，该实施例3采用的是工业原有的急冷油不变，而只采用在分馏塔进料中掺入焦化分馏塔顶循环油，注入顶循环油的量占焦化进料量的4.6%。
[0044]对比例3:某延迟焦化处理量为120万吨/年，焦炭塔操作压力为0.15MPa，焦炭塔内反应生成的焦化油气温度为440— 450°C，循环比0.15:1，以中段循环油作为急冷介质对焦炭塔顶大油气管线内的高温油气进行降温，中段循环油注入量为9.0 —11吨/小时，冷却后该焦化油气温度降为415— 420°C，其效果是，焦化分馏塔4一6个月结盐一次，通过水洗处理。
[0045]实施例4某延迟焦化处理量为120万吨/年，焦炭塔操作压力为0.15MPa，循环比
0.15:1，焦炭塔内反应生成的焦化油气的温度为440— 450°C，该焦化油气经焦炭塔顶部流入焦炭塔顶大油气管线，以中段循环油和塔顶循环油的混合油作为急冷介质通过第一注入口注入焦炭塔顶大油气管线内，急冷介质的注入量为9.0— 11吨/小时，其中焦化顶循环油的注入量为5.5吨/小时，中段循环油的注入量为4 一 6吨/小时，将焦炭塔顶大油气管线内的焦化油气降温，降温冷却后焦化油气温度为415— 420°C，降温后的焦化油气进入延迟焦化分馏塔前，将焦化顶循环油通过第二注入口注入混合油气进入分馏塔，该部分焦化顶循环油的注入量为2.5吨/小时，效果是焦化分馏塔2年没有发现结盐现象。
[0046]实施例3的实施方式为工业目前现有的急冷油注入量及种类不变，进入延迟焦化分馏塔前再将延迟焦化分馏塔分馏出的部分顶循环油注入，与降温后的焦化油气混合后进入延迟焦化分馏塔，通过增大延迟焦化分馏塔的油气分压，来降低延迟焦化分馏塔水蒸气的分压，使得水蒸气露点温度较低，当然并不限于实施例3所述的方法，例如实施例4所述的方法，即原急冷油采用部分特定馏分油代替，也可取得较好的效果。
[0047]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，将焦化分馏塔顶循环油、焦化汽油馏分、轻柴油馏分的一种或几种的混合物作为特定馏分油，将所述特定馏分油通过第一注入口注入延迟焦炭塔顶大油气管线内，作为急冷介质，用以降低焦炭塔顶大油气管线内的焦化油气的温度；或/和将特定馏分油通过第二注入口注入所述焦炭塔顶大油气管线内，所述特定馏分油与所述焦化油气混合后作为延迟焦化分馏塔的进料进入延迟焦化分馈塔。2.如根据权利要求1所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，特定馏分油代替原急冷介质仅通过所述第一注入口注入，特定馏分油占焦化进料的质量百分比为3—10 % ο3.如根据权利要求1所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，原急冷介质不变，特定馏分油仅通过所述第二注入口注入，特定馏分油占焦化进料的质量百分比为2—9%。4.如根据权利要求1所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，所述第一注入口和第二注入口都注入特定的馏分油，第一注入口、第二注入口注入特定馏分油的质量占焦化进料质量百分比分别为I一8%、2 - 9%。5.如根据权利要求1所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，所述第一注入口和第二注入口都注入特定的馏分油，第一注入口、第二注入口注入特定馏分油的质量占焦化进料质量百分比分别为2 — 9%、1 一 8%。6.如根据权利要求4或5所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，还包括，将特定馏分油和原急冷介质混合注入所述第一注入口，所述原急冷介质占焦化进料的质量百分比为I一9%。7.如根据权利要求1所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，特定馏分油仅通过所述第一注入口注入，将特定馏分油和原急冷介质混合注入所述第一注入口，特定馏分油占焦化进料的质量百分比为2—9%，所述原急冷介质占焦化进料的质量百分比为I一8%，或特定馏分油占焦化进料的质量百分比为I一8%，所述原急冷介质占焦化进料的质量百分比为2 — 9%。8.如根据权利要求1所述的防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，所述特定馏分油优选延迟焦化分馏塔顶循环油。9.如根据权利要求2-7任意之一所述的用于防止延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，所述第一注入口设于所述焦炭塔顶大油气管线上且紧靠焦炭塔上部，所述第二注入口设于所述焦炭塔顶大油气管线上且位于靠近延迟焦化分馏塔的一端。10.如权利要求1所述的用于防止或减缓延迟焦化分馏塔结盐的方法，其特征在于，所述特定馏分油优选来自所述焦化分馏塔的分馏产物。
【文档编号】C10G75/00GK105861054SQ201510035865
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月23日
【发明人】杨长文, 刘海澄, 李京辉, 相养冬, 王宏德, 于洋, 张永翰, 徐鲁燕, 张华
【申请人】中国石油天然气股份有限公司