本發(fā)明涉及一種萃取分離常壓重油減壓渣油的方法，屬于石油加工
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：常壓重油和減壓渣油是常減壓塔的塔底物料，分子量較大，沸點在350℃以上，稠環(huán)芳烴量較高，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量在40％以上，在溫度較高時容易分解和縮合。由于其結(jié)構(gòu)復雜，往往難以得到有效的利用。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和石油資源的不斷開采，資源日益匱乏。隨著分子煉油的提出，重質(zhì)油的有效利用成為煉油行業(yè)的重點議題，而重質(zhì)油的有效分離是重質(zhì)油得到有效利用的前提。在工業(yè)上處理常壓重油和減壓渣油的技術(shù)方法通常有四大類，即重質(zhì)油催化裂化技術(shù)，重質(zhì)油加氫轉(zhuǎn)化技術(shù)，重質(zhì)油溶劑脫瀝青技術(shù)和重質(zhì)油的熱加工技術(shù)。其中，溶劑脫瀝青過程是物理過程，其他三者是化學過程。溶劑脫瀝青利用了丙烷、丁烷、戊烷等小分子烷烴對瀝青質(zhì)的不溶解性使得瀝青質(zhì)從油品中沉淀下來。由于在近臨界和超臨界狀態(tài)下，小分子烷烴發(fā)生變化，溶解度的差異實現(xiàn)溶劑的回收。其根本目的是為了從重質(zhì)油品中提取輕油部分，然而除了沉淀瀝青質(zhì)時會攜帶部分膠質(zhì)外，大部分的膠質(zhì)和稠環(huán)芳烴并沒有得到分離。而這些物質(zhì)在后續(xù)加工過程中會使催化劑結(jié)焦和中毒，造成設(shè)備堵塞，增加了裝置的運行成本。CN1093395A公開了一種利用高含蠟原油的減壓渣油生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普通石油瀝青的方法，采用溶劑抽提的方法進行分離，溶劑主要為丙烷、丁烷和戊烷，可以得到優(yōu)質(zhì)的普通石油瀝青。該方法得到的產(chǎn)品只是普通的道路瀝青，產(chǎn)品附加值低，且得到的重脫瀝青油質(zhì)量較差。CN1315490A公開了一種從常壓重油生產(chǎn)針狀石油焦的方法，是將常壓重油和焦化過程的循環(huán)油一起進行緩和熱處理，然后進入延遲焦化裝置，進行低溫長停留時間的液相反應來生產(chǎn)出符合規(guī)格的針狀石油焦，該方法得到的針狀焦產(chǎn)率較低，耗時長。CN105176579A公開了一種減壓渣油/煤焦油輕質(zhì)化和生產(chǎn)重交瀝青的方法及裝置，該方法采用了重油催化裂化和溶劑抽提的聯(lián)合工藝，溶劑采用的是混合C4。該方法分離時不夠徹底，脫瀝青油中依然含有大量的稠環(huán)芳烴，易生焦。瀝青質(zhì)中含有大量的膠質(zhì)，直接用于調(diào)和生產(chǎn)道路瀝青，附加值低。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種萃取分離常壓重油和減壓渣油的方法，其是利用極性非質(zhì)子型溶劑通過萃取的方式將常壓重油和減壓渣油分成脫瀝青油和脫油瀝青。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種萃取分離常壓重油和減壓渣油的方法，其包括采用極性非質(zhì)子型溶劑對常壓重油和/或減壓渣油進行萃取的步驟。本發(fā)明所提供的方法采用極性非質(zhì)子型溶劑，利用極性力和氫鍵力的不同將渣油分成脫瀝青油和脫油瀝青，其中脫瀝青油主要含有飽和烴和輕芳烴；脫油瀝青相主要含有稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，在一定程度上降低脫瀝青油中的S、N和金屬含量，降低了后續(xù)裝置的工藝或設(shè)備要求，減少了雜原子和重金屬對催化劑的影響，減少了環(huán)境污染。在上述方法中，所采用的極性非質(zhì)子型溶劑包括含S＝O的溶劑、C＝O含的溶劑和含P＝O的溶劑等中的一種或幾種的組合，優(yōu)選為含S＝O的溶劑。上述含S＝O的溶劑優(yōu)選包括環(huán)丁砜、二甲基亞砜、二甲基砜、2,4二甲基環(huán)丁砜以及其它含有S＝O鍵的溶劑等中的一種或幾種的組合。上述含C＝O的溶劑優(yōu)選包括N,N二甲基甲酰胺、2-吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、糠醛、乙酰胺、尿素、甲基丙酮、N-甲基丙酰胺、己內(nèi)酰胺、N,N二乙基甲酰胺、N甲基吡咯烷酮、甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、2,5-己二酮、乳酸戊酯、1,3二甲基2-咪唑啉酮、2-糠酸甲酯、乙酰噻吩、雙丙酮醇以及其它含有C＝O鍵的溶劑等中的一種或幾種的組合。上述含P＝O的溶劑優(yōu)選包括六甲基磷酸酰三胺以及其它含有P＝O鍵的溶劑等中的一種或幾種的組合。本發(fā)明所采用的極性非質(zhì)子型溶劑可以包括環(huán)丁砜、二甲基亞砜、二甲基砜、2,4二甲基環(huán)丁砜、N,N二甲基甲酰胺、2-吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、糠醛、乙酰胺、尿素、甲基丙酮、N-甲基丙酰胺、己內(nèi)酰胺、N,N二乙基甲酰胺、N甲基吡咯烷酮、甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、2,5-己二酮、乳酸戊酯、1,3二甲基2-咪唑啉酮、2-糠酸甲酯、乙酰噻吩、雙丙酮醇、六甲基磷酸酰三胺等中的一種或幾種的組合。上述含有S＝O、C＝O、P＝O等化學鍵的溶劑的化學結(jié)構(gòu)式如下所示：本發(fā)明的分離方法采用的極性非質(zhì)子型溶劑能夠?qū)⒊褐赜秃?或減壓渣油分成脫瀝青油和脫油瀝青，其中，脫瀝青油主要含有飽和烴和輕芳烴；脫油瀝青相主要含有稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。原因在于，極性非質(zhì)子溶劑中包含了S＝O、C＝O和P＝O等化學鍵，具有很大的電負性，形成永久偶極矩，而渣油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)分子量大且含有大量的雜原子，也會形成永久偶極矩，溶劑通過偶極相互作用使得膠質(zhì)和瀝青質(zhì)溶解。另一方面，S＝O、C＝O和P＝O等官能團會與膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中雜原子官能團發(fā)生氫鍵的酸堿作用形成氫鍵絡(luò)合物，因此，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)能夠選擇性的被溶解。在上述方法中，在萃取過程中優(yōu)選加入降粘劑，能夠降低渣油的粘度，提高傳質(zhì)效果；更優(yōu)選地，所采用的降粘劑包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、烯酸長鏈酯-馬來酸酐-醋酸乙烯酯三元共聚物、馬來酸酐-苯乙烯-丙烯酸長鏈酯、乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇聚醚三元共聚物等中的一種或多種的組合。在上述方法中，優(yōu)選地，極性非質(zhì)子型溶劑與常壓重油和/或減壓渣油的質(zhì)量比為2:1-10:1，更優(yōu)選為3:1-7:1。在上述方法中，優(yōu)選地，極性非質(zhì)子型溶劑與常壓重油和/或減壓渣油進行混合時的溫度控制為40-100℃，更優(yōu)選為60-80℃；混合時的壓力控制為0.1-8MPa，更優(yōu)選為1-2MPa。本發(fā)明所提供的方法的萃取過程具體如圖1所示，來極性溶劑儲罐1的極性非質(zhì)子型溶劑由泵4通過加熱器7進入萃取塔10上部，來自降粘劑儲罐2的降粘劑由泵5通過加熱器8進入萃取塔10中部，來渣油儲罐3的渣油由泵6通過加熱器9進入萃取塔10下部。渣油與極性非質(zhì)子型溶劑、降粘劑在塔中逆流接觸。萃取塔10的操作溫度可以控制為40-100℃，壓力可以控制為0.1-8MPa，劑油質(zhì)量比可以控制為2:1-10:1。塔頂為萃余相，主要包含少量溶劑、飽和烴和輕芳烴，進入溶劑蒸發(fā)器11；塔底為萃取相，主要包括大量溶劑、大量稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，進入溶劑蒸發(fā)器12。極性非質(zhì)子型溶劑可通過蒸發(fā)的方法進行回收。在上述方法中，萃取所得到的組分包括脫瀝青油和脫油瀝青，該脫瀝青油主要包括飽和烴和輕芳烴，該脫油瀝青主要包括稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。脫瀝青油經(jīng)加氫處理可以進入催化裂化和加氫裂化裝置生產(chǎn)燃料油和化工產(chǎn)品；脫油瀝青可以生產(chǎn)高等級道路瀝青、紡絲瀝青、針狀焦等高附加值產(chǎn)品或者作為氣化料。采用本發(fā)明所提供的方法降低的含S組分主要是硫醚和噻吩類物質(zhì)；降低的含N組分主要是吡啶類、吡咯類和胺類物質(zhì)；降低的含O組分主要是羰基、羧基和羥基類物質(zhì)；降低的重金屬為Ni、V、As、Mn等。本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的技術(shù)方案對常壓重油和減壓渣油進行了清晰分割，提高了對輕重組分的選擇性，同時提高了脫瀝青油的拔出率；在溶劑萃取過程中加入降粘劑，能夠提高渣油的傳質(zhì)效果，同時降低了設(shè)備的能耗。相較于現(xiàn)有的溶劑脫瀝青裝置，操作條件不苛刻，無須在超臨界狀態(tài)下操作，降低了真?zhèn)€裝置的能耗，并且，溶劑便宜且環(huán)保，經(jīng)濟成本低。分離稠環(huán)芳烴時更為徹底，重組分和金屬脫除程度更高，進一步提高了輕油的拔出率和凈化程度。脫瀝青油中的S、N和金屬含量較少，降低了催化裂化和加氫裂化裝置的要求，減少了雜原子和重金屬對催化劑的影響，減少了環(huán)境污染。對于加氫過程來說減少了氫耗，同時也減少了設(shè)備的腐蝕，污染氣體的產(chǎn)生和水污染的排放。脫瀝青油中稠環(huán)芳烴很少，減少了裝置的結(jié)焦，延長了裝置的運行周期，降低了能耗。從油品質(zhì)量來看，車用汽柴油標準已經(jīng)對汽柴油中的硫和稠環(huán)芳烴的含量作了進一步要求，國V要求汽油中含硫小于10ppm，柴油中硫含量小于50ppm，這對脫硫裝置提出了更高的要求，本發(fā)明通過對輕油中硫的有效處理，減小了脫硫的壓力，使生產(chǎn)汽柴柴油更能符合新一代的車用燃料油標準。降粘劑的存在降低了常壓重油和減壓渣油的粘度，提高了萃取過程中的傳質(zhì)效率，使其能夠接近理想液液相平衡，對輕重組分分離的更加徹底，同時，降低了設(shè)備的能耗，也減少了機械動力損耗和設(shè)備堵塞，提高了安全系數(shù)。附圖說明圖1為本發(fā)明所提供的方法的萃取過程的示意圖。主要附圖標號說明：1極性溶劑儲罐；2降粘劑儲罐；3渣油儲罐；4，5，6泵；7，8，9加熱器；10萃取塔；11，12溶劑蒸發(fā)器具體實施方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術(shù)方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。實施例1本實施例提供了一種對重油進行萃取分離的方法，其是利用萃取塔進行的，具體流程如圖1所示。該方法包括以下步驟：以二甲基亞砜為溶劑1，使其進入萃取塔的上部，降粘劑進入萃取塔的中部，重油1進入萃取塔的下部，劑油質(zhì)量比為3:1，溫度為70℃，壓力為1MPa，重油1與極性溶劑1、降粘劑在塔中逆流接觸；萃取塔塔頂排出的是脫瀝青油相，主要含有飽和烴和輕芳烴，進入溶劑蒸發(fā)器；萃取塔塔底排出的脫油瀝青相，主要含有稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，進入溶劑蒸發(fā)器。對重油1、脫瀝青油相和脫油瀝青相進行四組分分析和S、N、及金屬Ni、V的含量進行檢測，其結(jié)果分別如表1、2、3所示。表1重油1的部分性質(zhì)表戊烷瀝青質(zhì)，m％11.3膠質(zhì)，m％48.5芳香份，m％33飽和份，m％15.7S含量，m％2.93N含量，m％0.77Ni含量，μg/g42.2V含量，μg/g4.4表2重油1的脫瀝青油的部分性質(zhì)表戊烷瀝青質(zhì)，m％0膠質(zhì)，m％1.14芳香份，m％53.36飽和份，m％45.53S含量，m％0.56N含量，m％0.08Ni含量，μg/g0V含量，μg/g0表3重油1的脫油瀝青的部分性質(zhì)表戊烷瀝青質(zhì)，m％14.58膠質(zhì)，m％62.11芳香份，m％21.23飽和份，m％0S含量，m％3.56N含量，m％0.96Ni含量，μg/g54.44V含量，μg/g5.68從表1可以看出，重油1中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量高，飽和分的含量低。極性溶劑1將重油1其萃取后分為脫瀝青油和脫油瀝青，從表2可以看出，脫瀝青油中無瀝青質(zhì)，膠質(zhì)含量很低，飽和份和芳香份各占比例為53.3％和45.5％，芳香份中主要為輕芳烴，并且硫、氮含量低，分別只有0.56％和0.08％，降低了催化裂化和加氫裂化裝置的要求，很大程度上減少了催化劑的中毒。對于加氫過程來說減少了氫耗，同時也減少了設(shè)備的腐蝕，污染氣體的產(chǎn)生和水污染的排放。脫瀝青油中稠環(huán)芳烴很少，減少了裝置的結(jié)焦，延長了裝置的運行周期，降低了能耗，并間接提高了燃料油的質(zhì)量。脫油瀝青中則富集了瀝青質(zhì)和膠質(zhì)以及稠環(huán)芳烴，無飽和份，硫、氮和金屬組分都在其中，可以生產(chǎn)高等級道路瀝青、紡絲瀝青、針狀焦等高附加值產(chǎn)品或者作為氣化料。降粘劑的存在降低了渣油的粘度，提高了萃取過程中的傳質(zhì)效率，使其能夠接近理想液液相平衡，對輕重組分分離的更加徹底；同時，也減少了機械動力損耗和設(shè)備堵塞，提高了安全系數(shù)。綜上所述，極性非質(zhì)子型溶劑具有更好的選擇性，分離稠環(huán)芳烴時更為徹底，重組分和金屬脫除程度更高，進一步提高了輕油的拔出率和凈化程度。實施例2本實施例提供了一種對重油進行萃取分離的方法，其是利用萃取塔進行的，具體流程如圖1所示。該方法包括以下步驟：以環(huán)丁砜為溶劑2，使其進入萃取塔的上部，降粘劑進入萃取塔的中部，重油2進入萃取塔的下部，劑油質(zhì)量比為3:1，溫度為75℃，壓力為1.2MPa，重油2與極性溶劑2和降粘劑在塔中逆流接觸；萃取塔塔頂排出的是脫瀝青油相，主要含有飽和烴和輕芳烴，進入溶劑蒸發(fā)器；萃取塔塔底排出的脫油瀝青相，主要含有稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，進入溶劑蒸發(fā)器；對重油2、脫瀝青油相和脫油瀝青相進行四組分分析和S、N、及金屬Ni、V的含量進行檢測，其結(jié)果分別如表4、5、6所示。表4重油2的部分性質(zhì)表戊烷瀝青質(zhì)，m％13.7膠質(zhì)，m％47.9芳香份，m％32.4飽和份，m％19.5S含量，m％1.35N含量，m％0.85Ni含量，μg/g46V含量，μg/g2.2表5重油2的脫瀝青油的部分性質(zhì)表戊烷瀝青質(zhì)，m％0膠質(zhì)，m％0.96芳香份，m％48.06飽和份，m％52.07S含量，m％0.22N含量，m％0.06Ni含量，μg/g0V含量，μg/g0表6重油2的脫油瀝青的部分性質(zhì)表戊烷瀝青質(zhì)，m％16.67膠質(zhì)，m％57.93芳香份，m％21.3飽和份，m％0S含量，m％1.56N含量，m％1.01Ni含量，μg/g55.98V含量，μg/g2.68從表4可以看出，重油2中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量高，飽和分的含量低。極性溶劑2將重油2其萃取后分為脫瀝青油和脫油瀝青。從表5可以看出，脫瀝青油中無瀝青質(zhì)，膠質(zhì)含量很低，飽和份和芳香份各占比例為48.06％和52.07％，芳香份中主要為輕芳烴，并且硫、氮含量低，分別只有0.22％和0.06％，降低了催化裂化和加氫裂化裝置的要求，很大程度上減少了催化劑的中毒。對于加氫過程來說減少了氫耗，同時也減少了設(shè)備的腐蝕，污染氣體的產(chǎn)生和水污染的排放。脫瀝青油中稠環(huán)芳烴很少，減少了裝置的結(jié)焦，延長了裝置的運行周期，降低了能耗，并間接提高了燃料油的質(zhì)量。脫油瀝青中則富集了瀝青質(zhì)和膠質(zhì)以及稠環(huán)芳烴，無飽和份，硫、氮和金屬組分都在其中，可以生產(chǎn)高等級道路瀝青、紡絲瀝青、針狀焦等高附加值產(chǎn)品或者作為氣化料。降粘劑的存在降低了渣油的粘度，提高了萃取過程中的傳質(zhì)效率，使其能夠接近理想液液相平衡，對輕重組分分離的更加徹底；同時，也減少了機械動力損耗和設(shè)備堵塞，提高了安全系數(shù)。綜上所述，極性非質(zhì)子型溶劑具有更好的選擇性，分離稠環(huán)芳烴時更為徹底，重組分和金屬脫除程度更高，進一步提高了輕油的拔出率和凈化程度。當前第1頁1 2 3