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CN104610995A - 一种基质沥青的生产方法 - Google Patents

一种基质沥青的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基质沥青的生产方法。该方法包括：原油经常压蒸馏后的常压渣油进入焦化主分馏塔，在焦化主分馏塔脱过热段与焦化反应油气接触后，落入焦化分馏塔塔底与焦化循环油混合。抽出一路焦化循环油去减压蒸馏塔进行减压蒸馏，在减压蒸馏塔中拔出相对较轻的馏分。减压塔底油抽出作为沥青生产的原料。本发明方法流程短、工艺先进合理，可以明显增产优质的基质直馏沥青，减少或不用富芳贫蜡馏分油来调配沥青原料，实现增产优产基质沥青的目的。

Description

一种基质沥青的生产方法
技术领域
本发明属于石油炼制领域，具体地说涉及一种基质沥青的生产方法。
技术背景
随着全球公路网络建设的深入展开，筑路业对道路沥青材料的质量要求不断提离。特别是近年来，在高档次、大交通量、重载较多的道路建设中，对高等级道路沥青的需求量更大、质量要求更加严格。
目前国内外生产高等级道路沥青的生产工艺主要有减压蒸馏（深拔）、溶剂脱沥青、沥青氧化和沥青改性等手段，其中最简单、最经济的方法就是由减压蒸馏直接生产高等级道路沥青。但世界上能通过减压蒸馏直接生产高粘度级别的高等级道路沥青的原油却为数不多。沙特阿拉伯中质原油的减压渣油虽然是生产高等级道路沥青的优质原料，但采用一般的燃料型减压塔生产的70号沥青，特别是要求针入度不大于70的产品的耐久性、闪点和低温延度都不能满足高等级道路沥青标准。魁托原油大于500℃减压渣油粘度、残炭高，饱和烃含量低，芳烃、胶质含量高，蜡含量低，是生产高等级沥青产品的好原料。但也需要减压蒸馏的清晰分割和适当深拔操作来保证其减压渣油生产沥青产品的闪点要求。
塔河原油减压渣油是生产A级沥青产品的好原料。近年来，随着塔河原油重质化、劣质化趋势加剧，塔河原油减压蒸馏装置的减压渣油存在闪点指标偏低且波动较大、针入度偏低等问题，已严重影响了A级沥青产品的正常生产。为了保证A级沥青产品的生产要求，企业曾采用外购减压馏分油掺入减压进料中参与减压蒸馏，以此来提高减压渣油的闪点和针入度。实际运行实验表明，这样不仅造成物料重复加工，增加了装置负荷和能耗；而且外购减压馏分油调运困难，增加生产成本。有的企业也采取减压蒸馏进行深拔处理，保证减压渣油的闪点合格，然后在往减压渣油中兑入适量的高芳香份馏分油（如糠醛抽出油等）来保证减压渣油作为沥青生产原料的针入度指标。这样增加了沥青生产的原料成本，很不经济。
CN1039045A公开了一种用鲁宁管输原油减压渣油生产道路沥青方法，是以鲁宁管输原油减压渣油为原料，通过延迟减粘装置轻度裂化其中饱和烃降低其粘度，再通过减压蒸馏拔出裂化产物，蒸馏残渣作为沥青调和的原料。该方法用减粘裂化和两次减压蒸馏工艺来实现沥青原料的生产，工艺路线长，生产能耗高。
CN200410061765.2公开了一种在常压蒸馏中提高汽油、煤柴油馏分的收率，又在减压蒸馏中把蒸馏条件提高到最高切割馏分温度，提高VGO收率，与此同时提供25℃下的针入度(1/10mm)是20～200、蜡成分是2(m)％以下、薄膜加热试验后15℃下的伸长度是100cm以上的难龟裂、难显车辙性槽、耐久性好的直馏沥青。其特征在于是对减压蒸馏的切割馏分温度在 600℃以上，可得到具有25℃下的针入度(1/10 mm)大于100该性能的直馏沥青的原油进行常压蒸馏后，在切割馏分温度 500～650℃的范围对常压蒸馏渣油进行减压蒸馏，通在在得到的减压蒸馏渣油中混合沥青质成分不足13质量％的脱沥青而得到的，25℃下的针入度(1/10mm)是20～200、蜡成是2 (m)％以下、薄膜加热试验后15℃下的伸长率是100cm以上。该方法用减压蒸馏生产直馏沥青，切割温度达到600℃以上，工业生产很难实现。
发明内容
针对现有直馏沥青原料资源短缺，生产基质沥青过程中存在的问题等诸多状况，本发明提供一种基质沥青的生产方法。本发明方法可以明显增产优质的基质沥青，减少或不用富芳贫蜡馏分油来调配沥青原料。
本发明提供的一种基质沥青的生产方法包括如下内容：
原油经常压蒸馏后的常压渣油换热升温后进入焦化主分馏塔，在焦化主分馏塔脱过热段与焦化反应油气接触后，落入焦化分馏塔塔底与焦化循环油混合。焦化分馏塔塔底油按焦化工艺正常流程进入下一步工序，抽出一路去减压蒸馏塔进行减压蒸馏，在减压蒸馏塔中拔出相对较轻的馏分。减压塔底油抽出作为沥青生产的原料。
本发明提供的一种基质沥青的生产方法是这样实现的：
（1）原油经常压蒸馏后的常压渣油进入焦化主分馏塔的脱过热段上部，在塔脱过热段与420℃～450℃的焦化反应油气接触；
（2）常压渣油中相对较轻的馏分（一般为小于400℃馏分）气化上升随焦化反应油气在焦化主分馏塔中实现切割；
（3）脱除了轻馏分的常压渣油和焦化重循环油在焦化主分馏塔塔底混合； 
（4）从焦化主分馏塔塔底引出一股物流去减压蒸馏装置的减压炉前，加热至380℃～420℃进入减压蒸馏塔；
（5）在减压蒸馏塔中进行减压蒸馏，拔出相对较轻的组分（即减压馏分油），减压蒸馏塔塔底组分作为直馏沥青原料抽出。
步骤（1）中所述原油的API°一般小于20，通常为中间基、环烷基或中间-环烷基原油。原油中的胶质、沥青质、重金属含量高、残炭值高，轻馏分油收率低，其常压渣油和减压渣油不宜于催化裂化工艺来直接处理。
步骤（1）中所述的焦化主分馏塔一般为常规延迟焦化工艺的产品分馏塔。
步骤（3）中所述的焦化重循环油可以为焦化主分馏塔重蜡油或轻蜡油，其通常为延迟焦化工艺所用的循环油。
步骤（5）中所述的减压蒸馏塔采用常规的减压蒸馏工艺。
与现有技术相比，本发明的方法通过原油加工流程的合理配置及优化，实现了原料在最适宜条件下获得理想的综合加工效果，具有以下优点：
1、本申请的发明人发现，经过延迟焦化高温深度裂化反应而得到的焦化蜡油中含有较多的重质多环芳烃、碱性氮化物和杂质，这些组分具有极高的针入度。本发明方法中，将常压渣油与焦化反应油气以及焦化重循环油在焦化主分馏塔内进行分馏，恰恰能够补充原油常规蒸馏减压渣油中缺少的满足沥青针入度要求的组分，从而克服了现有技术中直馏沥青生产工艺中的不足或缺陷。
2、常压渣油进入焦化主分馏塔进行分馏，还可以合理利用焦化装置富裕的热量来脱除常压渣油中的轻馏分，从而降低减压蒸馏塔的负荷。
3、经过焦化主分馏塔分馏的常压渣油再进行减压蒸馏时，还有利于降低减压蒸馏装置的操作苛刻度，减压蒸馏塔只需适当拔出，控制减压渣油闪点合格即可。因此，本发明工艺能够在降低减压蒸馏装置操作苛刻度的同时，还可以提高基质直馏沥青的收率。
4、炼油企业避免用外购抽出油调节减压蒸馏渣油针入度要求所带来的成本增加、沥青产品质量无法保证等问题，确保了基质直馏沥青质量的合格与稳定。
5、本发明工艺具有流程短、工艺先进合理、操作费用低、装置能耗低、运行周期长、产品质量保证等优点，对于新设计或新建装置具有装置投资少、占地少，装置能耗先进，产品满足指标等特点；对于旧装置改造具有改造费用低，降低装置能耗，延长装置运转周期等特点。
附图说明
图1是本发明提供的一种基质沥青的生产方法流程示意图。
其中1为原油，2为常压炉，3为常压蒸馏塔，4为焦化反应油气，5为焦化蜡油抽出，6为洗涤油，7为焦化分馏塔，8为焦化分馏塔塔底油，9为减压炉，10为减压蒸馏塔，11为减压渣油，12为常压渣油入焦化分馏塔进料。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的一种基质沥青的生产方法进行更具体的描述。
如图1所示：原油1进行换热升温后在常压炉2加热到350～370℃进入常压蒸馏塔3进行常压蒸馏。蒸馏塔底常压渣油入焦化分馏塔进料12进入延迟焦化装置焦化分馏塔7。高温的焦化反应油气4进入焦化分馏塔底部换热洗涤板下换热段，焦化蜡油抽出5分出一部分洗涤油6进入洗涤换热段上部，对高温反应油气进行洗涤冷却，冷凝下来的焦化循环油和常压渣油在焦化分馏塔7塔底混合。焦化分馏塔塔底油8经泵抽出后部分送焦化炉，部分经减压炉9加热到380～420℃进入减压蒸馏塔10。在减压蒸馏塔10中焦化分馏塔塔底油8进行减压蒸馏，从侧线抽出相对较轻的馏分油，从塔底抽出减压渣油11，作为基质沥青送往沥青调和装置。
本发明的一种基质沥青的生产方法，通过利用焦化装置循环油来补充原油常规蒸馏减压渣油中缺少的满足沥青针入度要求的组分，从而实现增产优产基质沥青的目的。
下面通过具体实施例对本发明方法作详细的说明。
实施例1，塔河原油按本发明方法生产基质沥青试验。
塔河原油性质见表1，从表中看出，塔河原油为重质中间基原油，金属含量及残炭值较高，轻油收率较低，其常压渣油和减压渣油不宜于催化裂化工艺来处理。
表1  塔河原油性质。
分析项目 塔河2012-1重质原油
API° 18.0
密度(20℃)，g/cm3 0.9434
运动粘度(50℃)，mm2/s 360.6
运动粘度(80℃)，mm2/s 69.99
凝点/℃ -8
倾点/℃ -6
残炭值/wt% 15.00
灰分含量/wt% 0.050
碳含量/wt% 85.76
氢含量/wt% 11.29
硫含量/wt% 2.00
氮含量/wt% 0.32
氯含量/wt% 0.12
闪点(开口)/℃ 70 46
水含量/wt% 0.05
机械杂质含量/wt% 0.0300
酸值，mgKOH/g 0.14
盐含量，mgNaCl/L 1908
胶质含量/wt% 6.9
沥青质含量/wt% 14.9
蜡含量/wt% 1.9
金属含量，μg/g  
铁/镍/钒/钙 38.0/32.0/222.0/99.0
钠/铜/铅/镁 260.0/<0.1/<0.1/8.9
特性因数 11.6
以塔河原油进行实沸点蒸馏，获得不同馏程的减压渣油，性质见表2。
表2  塔河原油实沸点蒸馏渣油性质。
馏程℃ 针入度/0.1mm 软化点℃ 闪点℃
>440 32 68.4 254
>381 66 56.6 248
从表2可以看出，塔河原油>440℃减压渣油作为基质沥青时，其闪点满足要求，但针入度过低；而其>381℃渣油作为基质沥青虽然针入度满足了沥青要求，但其闪点不合格。
采用本发明提供的技术方案：将塔河原油经常压蒸馏后的常压渣油进入焦化主分馏塔的脱过热段上部，在塔脱过热段与445℃的焦化反应油气接触；常压渣油中的轻馏分气化上升随焦化反应油气在焦化主分馏塔中实现切割，脱除了轻馏分的常压渣油和焦化重循环油在焦化主分馏塔塔底混合；从焦化主分馏塔塔底引出一股物流去减压炉，加热至410℃进入减压蒸馏塔，拔出减压馏分油，得到减压渣油作为直馏沥青原料抽出。控制不同切割点得到的两种减压渣油的性质列于表3。
采用本发明提供的技术方案，以获得不同馏程的减压渣油，性质见表3。
表3  本发明技术方案减压渣油性质。
馏程℃ 针入度/0.1mm 软化点℃ 闪点℃
>440 68 65.3 280
>381 90 50.4 259
从表3可以得出，不同馏程的渣油都满足沥青生产对基质沥青原料的指标要求。

Claims (7)

1.一种基质沥青的生产方法，包括以下内容：
（1）原油经常压蒸馏后的常压渣油进入焦化主分馏塔的脱过热段上部，在塔脱过热段与焦化反应油气接触；
（2）常压渣油中的轻馏分气化上升随焦化反应油气在焦化主分馏塔中实现切割；
（3）脱除了轻馏分的常压渣油和焦化重循环油在焦化主分馏塔塔底混合； 
（4）从焦化主分馏塔塔底引出一股物流去减压蒸馏装置的减压炉前，加热至380℃～420℃进入减压蒸馏塔；
（5）在减压蒸馏塔中进行减压蒸馏，拔出较轻的组分，减压蒸馏塔塔底组分作为直馏沥青原料抽出。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述原油的API°小于20。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的原油为中间基、环烷基或中间-环烷基原油。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的焦化反应油气的温度为420℃～450℃。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的焦化主分馏塔为常规延迟焦化工艺的产品分馏塔。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的焦化重循环油为焦化主分馏塔的重蜡油或轻蜡油的循环油。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的轻馏分的沸点低于400℃。
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