一種利用熱重分析儀模擬乙烯裂解燃料油摻煉延遲焦化原料焦化過程的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于重質(zhì)油加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及重質(zhì)油加工過程中的延遲焦化模擬技術(shù)， 具體涉及一種利用熱重分析儀模擬乙烯裂解燃料油摻煉延遲焦化原料焦化過程的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙烯裂解燃料油是乙烯裂解原料在熱裂解過程中原料及產(chǎn)品高溫縮合產(chǎn)物，是乙 烯裂解過程中的一種副產(chǎn)品。其主要成分為芳烴化合物，且主要是雙環(huán)以上稠環(huán)芳烴的混 合物，芳烴含量達90%以上，側(cè)鏈短、碳氫比高、灰分含量低、重金屬含量少。乙烯裂解燃料 油的產(chǎn)量和組成隨乙烯裂解原料及裂解條件不同而有所差異，就其產(chǎn)量而言，大體是乙烯 產(chǎn)量的15°/『20%。在國外乙烯裂解燃料油主要用作生產(chǎn)炭黑的原料，但是目前國內(nèi)只有很 少部分裂解燃料油利用引進的裝置生產(chǎn)炭黑。絕大多數(shù)都用來作為鍋爐或者窯爐的燃料使 用。因其熱值較低，實際經(jīng)濟附加值不高。也有少部分乙烯裂解燃料油被用來提取萘、甲基 萘或制備瀝青、針狀焦等，但因加工難度較大、實際利用率不高，經(jīng)濟效益也較低。面對如此 大量的乙烯裂解副產(chǎn)物(年加工100萬噸/a，產(chǎn)生將近20萬噸的裂解燃料油)，如何增加其 附加值，提高乙烯生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益成為亟待解決的問題。
[0003] 延遲焦化裝置作為煉油廠二次加工裝置具有其獨特的優(yōu)勢，對原料的適應(yīng)性強、 可增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油，提高柴汽比。延遲焦化裝置目前已能處理包括直餾(減粘、加氫裂化）渣 油、循環(huán)油、焦油砂、瀝青、脫瀝青焦油、澄清油以及煤的衍生物、催化裂化油漿、煉廠污油 (泥）等60余種原料。處理原料油的康氏殘?zhí)靠梢詾?.8% ~ 45%?？梢哉f延遲焦化裝置對 于原料的適應(yīng)性比較強。
[0004] 綜上所述，如果能夠充分利用工廠現(xiàn)有延遲焦化裝置"不挑食"的優(yōu)點，將乙烯裂 解過程中產(chǎn)生的乙烯裂解燃料油以延遲焦化裝置原料的形式，進行二次加工，將其轉(zhuǎn)化為 附加值更高的汽油、柴油、蠟油、焦炭等，將大大增加乙烯生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。但由于延遲 焦化使用的原料組成極為復雜，摻煉乙烯裂解燃料油后變得更加復雜。計算焦化過程產(chǎn)品 收率的關(guān)聯(lián)式一般根據(jù)實際操作數(shù)據(jù)和中試實驗數(shù)據(jù)得出，適用于工藝方案估算或技術(shù)經(jīng) 濟評價，難以用于具體指導工程設(shè)計或現(xiàn)場優(yōu)化操作，因此目前，乙烯裂解燃料油是否能以 延遲焦化裝置原料的形式摻煉無法驗證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種利用熱重分析儀模擬乙烯裂解 燃料油摻煉延遲焦化原料焦化過程的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法驗證乙烯裂解燃料油是 否能以延遲焦化裝置原料的形式摻煉的問題，同時本發(fā)明方法時間短、實驗用料少、實驗結(jié) 果重復性好，便于操作。
[0006] 本發(fā)明的方法包括下述步驟： 將單純焦化原料以及混合焦化原料稱量后置于熱失重分析天平的坩堝中，然后對樣品 進行熱失重過程分析；即，稱取5mg原料，在初始溫度25°C，N2流量為150mL/min的條件下， 以-20°C /min的升溫速率降溫至20°C，排除儀器設(shè)備中的空氣；然后以升溫率50°C /min， N2流量為50mL/min的條件快速由20°C升溫至200°C;以升溫率50°C /min，N2流量為50mL/ min的條件快速由200°C升溫至350°C;然后以升溫率50°C /min，N2流量為50mL/min的條件 快速由350°C升溫至500°C ;最后以升溫率0°C /min，N2流量為50mL/min的條件，在500°C 保持20min ;根據(jù)熱失重曲線上，上述對應(yīng)溫度段的失重比例得出相應(yīng)的餾分含量。
[0007] 所述的單純焦化原料選用單純乙烯裂解燃料油、中石油撫順石油二廠大蒸餾減壓 渣油、中石油撫順石油二廠南蒸餾減壓渣油或中石油撫順石油催化油漿。
[0008] 所述的混合焦化原料為，按延遲焦化裝置原料質(zhì)量混合比例制得混合料，向混合 料中摻入乙烯裂解燃料油調(diào)配得混合焦化原料。
[0009] 所述的混合料為中石油撫順石油二廠大蒸餾減壓渣油48. 2wt%、中石油撫順石油 二廠南蒸餾減壓渣油48. 2wt%和中石油撫順石油催化油漿3. 6wt%。
[0010] 所述的乙烯裂解燃料油摻煉的質(zhì)量比分別為〇%、10%、20%和30%。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點效果如下：、 本發(fā)明利用熱失重分析儀在特定的實驗條件下，對不同乙烯裂解燃料油摻煉比的樣品 進行延遲焦化過程的模擬實驗，對不同原料的裂解過程及生焦趨勢進行預判，用較短的時 間、較少的用料驗證了單純焦化原料以及與乙烯裂解燃料油混合后，混合原料的性質(zhì)變化 規(guī)律，熱反應(yīng)生焦趨勢，進而得出乙烯裂解燃料油作為焦化原料進行延遲焦化的可行性，解 決了本領(lǐng)域一直渴望解決的技術(shù)難題。
【附圖說明】
[0012] 圖1實施例1 N2保護下TGA曲線。
[0013] 圖2實施例2N2保護下TGA曲線。
[0014] 圖3實施例3N2保護下TGA曲線。
[0015] 圖4實施例4N2保護下TGA曲線。
[0016] 圖5 a_5d分別為實施例1-實施例4 N2下的DTA曲線。
[0017] 圖6實施例5的N2保護下TGA曲線。
[0018] 圖7實施例6的N2保護下TGA曲線。
[0019] 圖8實施例7 N2保護下TGA曲線。
[0020] 圖9實施例8 N2保護下TGA曲線。
[0021] 圖IOa-IOd分別為實施例5-實施例8 N2下的DTA曲線。
[0022] 表1原料油性質(zhì)。
[0023] 表2原料油恩氏蒸餾數(shù)據(jù)。
[0024] 表3原料油族組成。
[0025] 表4乙烯裂解燃料油的GC-MS分析。
[0026] 表5原料油膠體穩(wěn)定性參數(shù)測定及四組份分析結(jié)果。
[0027] 表6原料油平均結(jié)構(gòu)參數(shù)。
[0028] 表7實施例5-實施例8的產(chǎn)物分布。
【具體實施方式】
[0029] 以下通過實施例進一步說明本發(fā)明的方法。
[0030] 將單純焦化原料以及混合焦化原料稱量后置于熱失重分析天平的坩堝中，然后對 樣品進行熱失重過程分析。具體的儀器設(shè)定參數(shù)步驟如下： 稱取5mg原料，在初始溫度25°C，N2流量為150mL/min的條件下，以-20°C /min的升溫 速率降溫至20°C，排除儀器設(shè)備中的空氣；然后以升溫率50°C /min，N2流量為50mL/min的 條件快速由20°C升溫至200°C(模擬汽油餾分);以升溫率50°C /m