專(zhuān)利名稱(chēng)：一種輻照裂化重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)油的生產(chǎn)方法，具體地說(shuō)是一種輻照裂化重 質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方法。
背景技術(shù)：
隨著全球工業(yè)化程度的提高，人類(lèi)對(duì)能源，尤其是石油資源需求 急劇增大，并由于這些能源的大量消耗所導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題也逐漸得到 了人們的重視。因此現(xiàn)在人們?cè)谥\求新能源的同時(shí)越來(lái)越謀求對(duì)現(xiàn)有 能源，尤其是石油資源的深度利用，并使之與現(xiàn)有工藝相比既能降低 單位產(chǎn)品能耗又能盡可能符合環(huán)境保護(hù)要求的新方法和新工藝。在石油資源的深度利用上，主要體現(xiàn)在使石油資源盡可能生產(chǎn)更 多的輕質(zhì)燃料油滿(mǎn)足現(xiàn)有社會(huì)對(duì)能源的需求?，F(xiàn)有的從重質(zhì)油生產(chǎn)輕 質(zhì)燃料油的傳統(tǒng)方法是通過(guò)催化裂化、加氫裂化或焦炭化的方法。催 化裂化是以減壓餾分油、渣油、常壓重油等為原料，在催化劑的催化作用下，在450 — 53(TC反應(yīng)溫度，l一3atm反應(yīng)壓力條件下，在提升 管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。該工藝具有能耗較大，催化劑容易中毒，環(huán)境污 染嚴(yán)重和操作費(fèi)用較高等缺點(diǎn)。加氫裂化實(shí)質(zhì)上是催化加氫與催化裂 化這兩種反應(yīng)的有機(jī)結(jié)合，雖然它較催化裂化具有原料適用廣泛，例 如原料可以是輕原料油和重原料油，但是也是在催化劑存在，在260 一425"C反應(yīng)溫度，在15 — 18Mpa反應(yīng)壓力的條件下進(jìn)行操作，這樣的操作條件對(duì)裝置材料提出了苛刻的要求。焦炭化是以貧氫的重油、如減壓渣油，裂化渣油等為原料，在高溫(400 — 55(TC)下進(jìn)行深的 的熱裂化和縮合反應(yīng)過(guò)程，該過(guò)程生產(chǎn)的輕質(zhì)油含硫，氮等非烴類(lèi)化 合物較高，安定性較差，必須經(jīng)過(guò)加氫精制。采用高能粒子(X射線(xiàn)，Y射線(xiàn)，電子束等)對(duì)有機(jī)分子進(jìn)行輻 照，是基于當(dāng)高能粒子高速撞擊有機(jī)分子時(shí)，使得有機(jī)分子發(fā)生化學(xué) 鍵的斷裂，生成與原料相比更小的分子。隨著輻照技術(shù)的不斷研究和 發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。把高能粒子輻照技術(shù)用在有機(jī)材料的 某些處理方面已有一些研究和報(bào)道，如CN101194684A就是采用高能 電子束輻照裂解的方法降低短棉絨纖維素的聚合度來(lái)制備不同纖維 素組分的膳食纖維。CN1560201A采用Y射線(xiàn)對(duì)油品進(jìn)行脫硫醇除臭 處理。CN1544129A采用電子束深度氧化凈化煙道氣。但是采用輻照 技術(shù)由重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油方面未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道和研究。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種輻照裂化重質(zhì) 油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方法，它采用輻照源提供的高能粒子對(duì)重質(zhì)油進(jìn)行分 子裂化生成輕質(zhì)油，因此具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、能耗低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的它是在輻照反應(yīng)器中將重質(zhì)油 采用高能粒子進(jìn)行輻照，使重質(zhì)油分子發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂從而生產(chǎn)出 輕質(zhì)油。其中所述的重質(zhì)油是原油、減壓餾分油、常壓重油、瀝青、石蠟 油、渣油中的一種或幾種；所述的高能粒子是X射線(xiàn)、Y射線(xiàn)、電本發(fā)明較好的技術(shù)方案是輻照反應(yīng)器由多個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)組成；其中輻照條件為高能粒子能量0. 2-10MeV，吸收劑量l一100kGy，劑 量率0. l-100kGy/s，溫度0 — 50(TC，壓力為0 —5Mpa。通過(guò)控制工 藝條件和輔助劑(水蒸氣或空氣)的用量和種類(lèi)來(lái)調(diào)控產(chǎn)品收率和質(zhì) 量，最后從輻照反應(yīng)器輸出反應(yīng)物，切割餾分得到輕質(zhì)油產(chǎn)品。本發(fā)明的原理是當(dāng)高能粒子(X射線(xiàn)，Y射線(xiàn)，電子束)通過(guò)罐體或罐體窗口進(jìn)入反應(yīng)器后與里面的重質(zhì)油(減壓餾分油，常壓重 油，瀝青，石蠟油，各種渣油甚至是原油)發(fā)生碰撞，使得重質(zhì)油分 子化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，生成小分子和分子碎片，同時(shí)在小分子間，小分 子和分子碎片，小分子和輔助物質(zhì)碎片之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如加氫、 氫轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化、聚合等。最后生成輕質(zhì)油產(chǎn)品(包括汽油，煤油， 柴油，液化石油氣以及氣體組分)。本發(fā)明與現(xiàn)有工藝相比它具有以下優(yōu)點(diǎn)1、 工藝簡(jiǎn)單，操作方便，能耗低，對(duì)環(huán)境影響很小，不會(huì)帶來(lái) 二次污染等。2、 設(shè)備簡(jiǎn)單、安全性高，操作費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有工藝。3、 能夠通過(guò)添加輔助組分的種類(lèi)和用量降低輕質(zhì)油產(chǎn)品中的非烴類(lèi)化合物的含量，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1把減壓餾分油預(yù)熱到30(TC，通過(guò)泵打到輻射罐側(cè)面入口，此時(shí)通過(guò)高壓蒸汽使重質(zhì)燃料油在輻射罐內(nèi)霧化，油氣比為1: 1。用高能電子束(2Mev)對(duì)霧化后的重質(zhì)油進(jìn)行輻照，輻照罐內(nèi)壓力為 1.2atm，劑量速率為6kGy/s,劑量為30kGy。把在輻射罐內(nèi)完成了反 應(yīng)的產(chǎn)品引出，冷凝，按餾分切割。氣體組分7%， C5-16(TC餾分18 %， 160 — 350。C餾分53%， 350 — 500。C餾分15%，油渣7%，從而 得到不同的輕質(zhì)油。 實(shí)施例2把常壓重油預(yù)熱到35(TC，通過(guò)泵打到輻射罐側(cè)面入口，此時(shí)通 過(guò)高壓蒸汽使重質(zhì)燃料油在輻射罐內(nèi)霧化，油氣比為1: 2。采用Y 射線(xiàn)(1. 25Mev)對(duì)霧化后的重質(zhì)油進(jìn)行輻照，輻照罐內(nèi)壓力為2atm， 劑量速率為7kGy/s，劑量為42 kGy。通過(guò)輻射罐的側(cè)線(xiàn)引出輕質(zhì)油產(chǎn) 品，冷凝，按餾分切割。氣體組分5%， C5-16(TC餾分12%， 160 — 350。C餾分55X， 350 — 50(TC餾分19%，油渣9%，從而得到不同的 輕質(zhì)油。 實(shí)施例3把減壓渣油預(yù)熱到35(TC，通過(guò)泵打到輻射罐側(cè)面入口，在輻射 罐內(nèi)霧化，采用x射線(xiàn)(2. 5Mev)對(duì)霧化后的重質(zhì)油進(jìn)行輻照，采用 兩個(gè)輻照反應(yīng)器串聯(lián)，分兩段工藝，第一段采用的條件為輻照罐內(nèi) 壓力為1. 5atm，溫度為35(TC，劑量速率為7kGy/s，劑量為35 kGy， 以水蒸氣霧化，油汽比為l: 3;第二段采用的條件為壓力為3atm，劑量速率為lkGy/s，劑量為18 kGy，溫度250。C;同時(shí)通入經(jīng)過(guò)輻照 后的空氣，油氣比為1: 0.05。反應(yīng)后把輻射罐內(nèi)的產(chǎn)品引出，冷凝， 按餾分切割。氣體組分5%， C5-16CTC餾分10%， 160 — 35(TC餾分 45%， 350 — 500°(:餾分27%，油渣13%，從而得到不同的輕質(zhì)油。實(shí)施例4把原油預(yù)熱到30(TC，通過(guò)泵打到輻射罐側(cè)面入口，此時(shí)通過(guò)高 壓蒸汽使重質(zhì)原油在輻射罐內(nèi)霧化，油氣比為1: 3。采用Y射線(xiàn) (1.25Mev)對(duì)霧化后的重質(zhì)油進(jìn)行輻照，輻照罐內(nèi)壓力為2atm，劑 量速率為7kGy/s,劑量為28 kGy。通過(guò)輻射罐的側(cè)線(xiàn)引出輕質(zhì)油產(chǎn)品， 冷凝，按餾分切割。氣體組分9%， C5-16(TC餾分20%， 160 — 350 。C餾分55X， 350 — 50(TC餾分10%，油渣6%。實(shí)施例5把常壓重油、瀝青和石蠟油按4: 1: 2的比例預(yù)熱到40(TC，采 用兩個(gè)輻照反應(yīng)器串聯(lián)，分兩段工藝，第一段采用x射線(xiàn)(2.5Mev) 對(duì)霧化后的重質(zhì)油進(jìn)行輻照，第一段輻照的條件為輻照罐內(nèi)壓力為 15atm，溫度為35(TC，劑量速率為7kGy/s，劑量為70 kGy，以水蒸 氣霧化，油汽比為l: 5;第二段采用Y射線(xiàn)(1.25Mev)對(duì)霧化后的 重質(zhì)油進(jìn)行輻照，輻照的條件為壓力為20atm，劑量速率為lkGy/s， 劑量為18kGy，溫度250。C;同時(shí)通入經(jīng)過(guò)輻照后的空氣，油氣比為 1: 0.05。反應(yīng)后把輻射罐內(nèi)的產(chǎn)品引出，冷凝，按餾分切割。氣體 組分5%， C5-160。C餾分13%， 160 —350。C餾分48%， 350 —500°C 餾分24%，油渣10%，從而得到不同的輕質(zhì)油。
權(quán)利要求
1、一種輻照裂化重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方法，它是在輻照反應(yīng)器中將重質(zhì)油采用高能粒子進(jìn)行輻照，使重質(zhì)油分子發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂從而生產(chǎn)出輕質(zhì)油。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻照裂化重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方 法，其中所述的重質(zhì)油是原油、減壓餾分油、常壓重油、瀝青、石蠟 油、渣油中的一種或幾種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻照裂化重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方 法，其中所述的高能粒子是X射線(xiàn)、Y射線(xiàn)、電子束中的一種或幾 種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻照裂化重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方 法，其中所述的輻照反應(yīng)器由多個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻照裂化重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方 法，其中輻照條件為高能粒子能量0. 2-10MeV，吸收劑量l一100kGy， 劑量率O.卜100kGy/s，溫度0 —500°C，壓力為0 — 5Mpa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)油的生產(chǎn)方法，具體地說(shuō)是一種輻照裂化重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的方法。它是在輻照反應(yīng)器中將重質(zhì)油采用高能粒子進(jìn)行輻照，使重質(zhì)油分子發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂從而生產(chǎn)出輕質(zhì)油。本發(fā)明與現(xiàn)有工藝相比它具有以下優(yōu)點(diǎn)1.工藝簡(jiǎn)單，操作方便，能耗低，對(duì)環(huán)境影響很小，不會(huì)帶來(lái)二次污染等。2.設(shè)備簡(jiǎn)單、安全性高，操作費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有工藝。3.能夠通過(guò)添加輔助組分的種類(lèi)和用量降低輕質(zhì)油產(chǎn)品中的非烴類(lèi)化合物的含量，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)C10G15/10GK101323792SQ20081004860
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者何小海, 馮敬濤, 張惠君, 蔡雄輝, 平 陳, 霍春生 申請(qǐng)人:湖北久瑞核技術(shù)股份有限公司