專(zhuān)利名稱(chēng):制備烴類(lèi)餾分油和渣油以及含該渣油的瀝青組合物的方法
本發(fā)明涉及從烴類(lèi)原料的催化裂化或加氫裂化所得的殘?jiān)宛s分制備烴類(lèi)餾出油和烴類(lèi)渣油的方法。
在石油煉制中，裂化是廣泛采用的操作。裂化是從相對(duì)重的原料獲得較輕產(chǎn)品的一種方法。裂化操作包括熱裂化、催化裂化和加氫裂化。裂化操作之后，通常用蒸餾的方法，將裂化產(chǎn)物至少分離為一種餾分油和一種殘?jiān)汀＿@種殘?jiān)徒?jīng)常作燃料油組分。
可是，這種殘?jiān)秃腥舾煞N相對(duì)輕的烴類(lèi)，這些烴類(lèi)比燃料油組分有更高的內(nèi)在價(jià)值。特別是加氫裂化和催化裂化操作后得到殘?jiān)?，就是這種情況。這些相對(duì)輕的烴類(lèi)是這種殘?jiān)筒贿m合用做瀝青組分的主要原因。所以，將這些相對(duì)輕的烴類(lèi)分離是有效益的，因?yàn)椴坏梢缘玫奖容^有價(jià)值的烴類(lèi)，而且還得到適用于瀝青組合物的一個(gè)組分。
因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)結(jié)垢和堵塞的問(wèn)題，用減壓蒸餾分離這些相對(duì)輕的烴類(lèi)是存在困難的。這是因?yàn)樵诒容^理想的蒸餾條件下，很大一部分殘?jiān)舭l(fā)并夾帶較重的餾出產(chǎn)品。這不僅造成產(chǎn)品分離不好，而且引起蒸餾塔塔頂餾出管線(xiàn)堵塞。而且塔底油也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)榇呋鸦?或加氫裂化的催化劑粉沫存在于裂解殘油中，并在減壓蒸餾的塔底油中濃集，造成這些塔底油粘度增大，導(dǎo)出時(shí)會(huì)引起導(dǎo)出線(xiàn)堵塞。
本發(fā)明提供了解決上述問(wèn)題的方法。它涉及制備烴類(lèi)餾分油和烴類(lèi)渣油的一種方法，包括使烴類(lèi)原料經(jīng)催化裂化或加氫裂化所得殘?jiān)团c第二種其至少50%(重)餾出溫度大于400℃的烴類(lèi)餾分油混合，將所得混合物進(jìn)行減壓蒸餾，至少得到一種餾分油和一種渣油。
由于殘?jiān)团c第二種餾分油混合，蒸餾出的混合物的數(shù)量相應(yīng)減少，因此避免了夾帶問(wèn)題，另一方面，塔底油的相對(duì)增加保證催化劑粉沫濃度較低并分散得很好，所以再也不發(fā)生導(dǎo)出線(xiàn)堵塞問(wèn)題。
這樣得到的塔底渣油作為瀝青組分顯示出驚人的優(yōu)良性能。
上面提到的問(wèn)題在處理催化裂化產(chǎn)品時(shí)比處理加氫裂化產(chǎn)品更加突出。本發(fā)明的方法適用于處理烴類(lèi)原料的催化裂化殘?jiān)汀?br>按本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的殘?jiān)?，一般以裂化產(chǎn)品(常壓)蒸餾的塔底油形式得到。(常壓)蒸餾的條件可能發(fā)生變化，所以塔底油的沸程性質(zhì)也可能變化。而且，并不是所有的塔底油都要按本發(fā)明的方法處理。用本方法處理的殘?jiān)停涑躔s點(diǎn)至少為200℃為宜。
第二種烴類(lèi)餾分必須滿(mǎn)足其餾程的一些需要。這些要求保證在負(fù)壓蒸餾時(shí)，被蒸出的餾分油量不要太多。因此，它必須有這樣的餾程，即至少50%(重)餾出溫度要在400℃以上，最好是60%(重量)餾出溫度在460℃以上。
第二餾分可以從范圍很寬的重質(zhì)烴類(lèi)中選擇，如常壓渣油、減壓渣油、熱裂化殘?jiān)?，?rùn)滑油餾分的溶劑抽出物，特別是糠醛、酚或甲基吡咯烷酮抽出物，或二氧化硫抽出物，或二氧化硫/苯抽出物，脫瀝青油或脫瀝青工藝所得的瀝青。脫瀝青用低分子烷烴，特別是C3～C8烷烴，比如丙烷，丁烷或戊烷。
兩種殘?jiān)s分油混合的比例，在很大的程度上取決于它們的餾程性質(zhì)和負(fù)壓蒸餾的條件。
在所得的混合物中，第二種餾分油和烴類(lèi)原料裂化所產(chǎn)生的殘?jiān)捅壤詈迷?∶9和9∶1的范圍內(nèi)。
負(fù)壓蒸餾的操作溫度應(yīng)該是相應(yīng)于具有常壓沸點(diǎn)至少為400℃的烴類(lèi)在負(fù)壓下的沸點(diǎn)溫度。特別是該溫度最好高于常壓下(一個(gè)巴)沸點(diǎn)為460℃的烴類(lèi)在負(fù)壓下相應(yīng)的沸點(diǎn)溫度。在這些條件下，渣油具有降低了的揮發(fā)度，滿(mǎn)足作為瀝青組分的標(biāo)準(zhǔn)。蒸餾溫度是在一個(gè)合適的范圍之內(nèi)，該溫度范圍相應(yīng)于常壓沸點(diǎn)在460℃～550℃范圍內(nèi)的烴類(lèi)的減壓下的沸點(diǎn)范圍。這樣保證了渣油的適宜揮發(fā)度。
根據(jù)Maxwell-Bonnell關(guān)系式(見(jiàn)《工業(yè)工程化學(xué)》49卷1187-1196頁(yè))將負(fù)壓沸點(diǎn)換算之后，就得出對(duì)這種烴類(lèi)常壓(1巴)沸點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。實(shí)際上，這些烴類(lèi)的沸點(diǎn)是在負(fù)壓下測(cè)定的。因?yàn)樵谠S多不同的負(fù)壓下測(cè)得許多不同的沸點(diǎn)，技術(shù)熟練的操作人員喜歡用單一的常壓沸點(diǎn)。
這種負(fù)壓蒸餾可以是常規(guī)的減壓蒸餾。更可取地，是減壓閃蒸。即將這兩種殘?jiān)宛s分的混合物加熱到某低壓下液體餾程范圍的某一溫度，并送進(jìn)減壓閃蒸段以得到餾分油和殘?jiān)?br>許多種負(fù)壓壓力可以在本發(fā)明的蒸餾中應(yīng)用。所選用的每一個(gè)壓力都確定了適于這種蒸餾操作的溫度極限。用于這種蒸餾的實(shí)際溫度最好不超過(guò)400℃。低于這個(gè)溫度，混合物中烴類(lèi)或烴類(lèi)之間的反應(yīng)，如裂解反應(yīng)，基本上不發(fā)生。由于在較長(zhǎng)的停留時(shí)間下，當(dāng)溫度高到400℃時(shí)，裂解反應(yīng)就可以發(fā)生，所以最好采用稍低一些的實(shí)際蒸餾溫度，具體說(shuō)在310～370℃之間。蒸餾操作壓力最好在2到120毫米汞柱之間(0.27至16.0千帕)。
本發(fā)明的方法推薦這樣的操作，即所配制混合物的20～80%(重)以蒸出餾分油回收，而蒸余物為渣油。這一目的可以通過(guò)選擇兩種殘?jiān)s分的合適比例及選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)壓蒸餾條件達(dá)到。混合物的比例不僅取決于被混合餾分的蒸餾性質(zhì)，還取決于它們的粘度。當(dāng)?shù)诙s分的揮發(fā)度低且不使負(fù)壓蒸餾塔底油的粘度增加時(shí)，本方法中第二個(gè)餾分的含量要相對(duì)的低。當(dāng)潤(rùn)滑油餾分的溶劑抽出物用作第二種烴類(lèi)殘?jiān)徒M分時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)上述的情況。
本發(fā)明還涉及含有用前面所述的方法得到的烴類(lèi)渣油的瀝青組合物。這種瀝青組合物具有良好的綜合性能，特別是附著力好。盡管氧化安定性已經(jīng)比較滿(mǎn)意，但如果對(duì)烴類(lèi)渣油進(jìn)行氧化(吹空氣)處理，其氧化安定性還可提高。氧化處理可以在與其他瀝青組分混合之前或之后。這種氧化處理過(guò)程最好在氧化塔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，液體瀝青組分不斷進(jìn)入氧化塔，并不斷抽出氧化后的瀝青，使塔內(nèi)液面大致保持恒定?？諝鈴慕咏撞康姆峙淦鞔等氩⒋┻^(guò)液層。這種氧化處理的合適溫度在170～320℃，最合適的溫度是220～275℃。
根據(jù)本發(fā)明，其瀝青組合物可由按本發(fā)明制備的渣油單獨(dú)組成。已知多種瀝青組分可以進(jìn)行調(diào)合，以使瀝青混合物具有滿(mǎn)意的性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，其瀝青組合物也可以含有其它的瀝青組分。最好含有50%到99%的按本發(fā)明制備的烴類(lèi)渣油。
在本發(fā)明方法中，用潤(rùn)滑油餾分的溶劑抽出物作為第二種烴類(lèi)殘?jiān)褪禽^好的，因?yàn)檫@樣得到的烴類(lèi)渣油作為瀝青組分非常合適。它不僅具有上述性質(zhì)，而且還顯示出很好的著色性，在顏料濃度相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，如占瀝青組合物總量的0.1～2%(重)，就表現(xiàn)出很滿(mǎn)意的顏色。適用的顏料包括紅的和黃的氧化鐵，氧化鈦，鉻綠，鈷蘭等。
當(dāng)最終的瀝青組合物用于鋪路面時(shí)，通常還要加入骨科和填充料各5～98%(重)，最好各加入20～95%(重)，均以瀝青組合物為基數(shù)計(jì)算。合適的骨科是碎石、卵石、石片和砂子;填料是粉塵、白堊和石灰石細(xì)粉、滑石等。
可向本發(fā)明的瀝青組合物中加入添加劑，如天然或合成橡膠，例如任意的氫化，線(xiàn)型或支鏈的(星狀)苯乙烯和共軛二烯(如丁二烯或異戊二烯)的嵌段、標(biāo)記或無(wú)規(guī)共聚物;這些添加劑還可以是蠟，如烷烴蠟;聚合物，如聚乙烯、聚丙烯，聚丁(異丁)烯;膠粘劑，如羥基脂肪酸的C10～C40脂肪酸的鋰鹽，如羥基硬脂酸鋰鹽等等。
實(shí)施例1在本例中，將一種50%(重)餾出溫度低于450℃，76%(重)餾出溫度低于500℃，其中催化劑粉末含量為0.2%(重)的催化裂化產(chǎn)品的常壓殘?jiān)驮谝粋€(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)模的減壓閃蒸塔內(nèi)進(jìn)行閃蒸，減壓塔的進(jìn)料量為0.6公斤/小時(shí)，壓力為29毫米汞柱(3.87千帕)，溫度為365℃，相當(dāng)于常壓下烴的沸點(diǎn)為500℃。幾小時(shí)的操作之后(蒸餾收率為73%(重))，閃蒸試驗(yàn)中看到了嚴(yán)重的結(jié)垢和堵塞趨勢(shì)。
分別用含85%和75%北海原油的熱裂化殘油(該熱裂化殘油的大約18%(重)餾出溫度為500℃)與15%和25%的上述的催化裂化產(chǎn)品殘油組成原料，重復(fù)試驗(yàn)。閃蒸試驗(yàn)有效地持續(xù)了60個(gè)小時(shí)，沒(méi)有看到任何結(jié)垢和堵塞趨勢(shì)。蒸餾收率分別為25.9%(重)和32.7%(重)。
實(shí)施例2含有閃蒸過(guò)的催化裂化殘?jiān)秃蜔崃鸦瘹堅(jiān)偷臑r青組合物的性質(zhì)也進(jìn)行了測(cè)定。閃蒸操作條件相當(dāng)于烴類(lèi)的常壓沸點(diǎn)為470℃。在A(yíng)STMD1754薄膜烘箱試驗(yàn)(TFOT)中，對(duì)上述組分加熱，并通入空氣，測(cè)定了它們的老化性能。上述試驗(yàn)后，測(cè)定了針入度并與原來(lái)的針入度進(jìn)行比較，得到一個(gè)保留針入度值(用%表示)。保留針入度值越高，這個(gè)組分的抗熱和抗空氣氧化的能力越強(qiáng)。在試驗(yàn)中還測(cè)定了重量損失;以及用環(huán)-球法測(cè)定了軟化點(diǎn)的變化，(用△R& B表示)。為了比較，試驗(yàn)結(jié)果與不含催化裂化渣油的組分一并列于表1。
表Ⅰ原料 A B C催化裂化殘?jiān)停?重 40 20 0熱裂化殘?jiān)停?重 60 80 100針入度/25℃，dmm 29 45 69軟化點(diǎn)，℃ 51.5 49 48針入度指數(shù)，-1.9 -1.7 -1.0TFOT(163℃)的加熱損失 %m/m 0.04 0.02 0.1保留針入度 % 51 56 54△R& B ℃ 7.5 8 9實(shí)施例3在這個(gè)實(shí)例中，光亮油糠醛抽出油(BFE)作為第二種餾分。由25%(重)的BFE和75%(重)的催化裂化殘?jiān)徒M成的混合原料，在365℃和1.2千帕下閃蒸，相當(dāng)于常壓下烴的沸點(diǎn)為540℃的溫度。閃蒸渣油(22%重)的針入度為21dmm，其軟化點(diǎn)為56℃。
這種閃蒸渣油和中東原油的BFE調(diào)合并測(cè)定了它的性質(zhì)。結(jié)果列于表Ⅱ。調(diào)合后具有極好的著色性。
表Ⅱ原料 D閃蒸渣油 %重 81中東BFE %重 19針入度，dmm 81軟化點(diǎn) ℃ 44針入度指數(shù) -1.7TFOT(163℃)加熱損失 %m/m -0.1保留針入度 % 65△R& B ℃ 8
權(quán)利要求
1.制備一種烴類(lèi)餾出油和烴類(lèi)渣油的方法，包括下列步驟，使烴類(lèi)原料催化裂化或加氫裂化所得產(chǎn)品的殘?jiān)团c第二種烴類(lèi)餾分油相混合，第二種餾分的餾程是它的至少50%(重)餾出溫度要在400℃以上，將上述混合物進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，至少得一種餾出油和一種渣油。
2.權(quán)利要求
1的方法，其中殘?jiān)蛠?lái)自烴類(lèi)原料的催化裂化。
3.權(quán)利要求
1或2的方法，其中第二種烴類(lèi)餾分油的餾程是60%(重)以上的餾出溫度在460℃以上。
4.權(quán)利要求
1至3的任一方法，其中第二種烴類(lèi)餾分油與烴類(lèi)原料裂化所得的產(chǎn)品的殘?jiān)宛s分的比例是在1∶9和9∶1之間。
5.權(quán)利要求
1至4的任一方法，其中負(fù)壓蒸餾的操作溫度是常壓沸點(diǎn)為460℃的烴類(lèi)在相應(yīng)的減壓的下沸點(diǎn)。
6.權(quán)利要求
1至5的任一方法，其中負(fù)壓蒸餾是一種閃蒸。
7.按權(quán)利要求
1至6中任何一項(xiàng)方法制備的烴類(lèi)蒸出餾分油或烴類(lèi)渣油。
8.含有權(quán)利要求
7的烴類(lèi)渣油的瀝青組合物。
9.權(quán)利要求
8的瀝青組合物，其中含有50%(重)到99%(重)的權(quán)利要求
7的渣油。
10.權(quán)利要求
8或9的瀝青組合物，其中烴類(lèi)渣油是將潤(rùn)滑油溶劑抽出油或脫瀝青油的溶劑抽出油用作第二種烴類(lèi)餾分油后得到的。
專(zhuān)利摘要
制備烴類(lèi)餾分油和渣油的方法，包括使烴類(lèi)原料的催化裂化或加氫裂化所得產(chǎn)品的殘油和第二種烴類(lèi)餾分油相混合，第二餾分油的餾程是至少50％(重)的餾出溫度在400℃以上，所制得的混合物經(jīng)負(fù)壓蒸餾，至少得到一種餾分油和一種渣油。所制備的蒸餾渣油是瀝青組合物的合適成分。
文檔編號(hào)C10G7/00GK87102482SQ87102482
公開(kāi)日1987年10月14日 申請(qǐng)日期1987年4月2日
發(fā)明者雅洛布斯·亨德里庫(kù)斯·布魯克, 格里特·萬(wàn)·古斯維里根, 約翰尼斯·利奧波德·瑪麗賽里亞 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan