生产汽柴油、石油焦及高档润滑油基础油的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于炼油、石油化工、煤化工领域，涉及一种劣质原油轻质化的方法，具体 说是将劣质原油预处理、重质原料处理、脱硫与裂化、催化轻质化、基础油制备和气体净化 与制备工艺有机组合的轻质化工艺方法。
【背景技术】
[0002] 随着世界范围内的原油性质变重、变劣，以及经济持续发展的要求和环保法规的 日益严格，人们对轻质清洁燃料的需求越来越大，这些都要求对现有的炼油技术进行完善 和改进，以最低的成本加工劣质原油生产出符合要求的产品。
[0003] 因劣质原油黏度高、比重大、重金属和含硫量以及胶质、浙青质高，利用现有的炼 油技术进行劣质原油加工，存在汽油和柴油收率低，热能损耗大，设备投资高等不利因素。
[0004] 石油焦是生产电极、石墨、碳素、核反应堆减速棒等的材料，在工业、国防、医疗、航 天和原子能等方面也有广泛的用途，是一种对国民经济和科学技术发展有重要影响的材 料。利用劣质原油生产石油焦对满足我国经济和科学技术发展有着重要意义。
[0005] 随着我国汽车制造业、航天航空工业和高速铁路的飞跃发展，我国润滑油的消费 总量也呈现大幅增长。据报道，2012年我国润滑油消费量超过1000万吨，而润滑油年产 量则只有800多万吨，巨大缺口只能依靠进口来弥补，特别是高档润滑油，80%需要依靠进 口。高档润滑油是一种技术含量很高的产品，它关系到各种重要行业，如：汽车、航空、发动 机、机械制造、国防等，因此受制于人的被动局面应该尽快改变。
[0006] 润滑油是由基础油为主体，添加少量的添加剂调和而成，基础油的技术指标和质 量决定着润滑油性能和技术指标。高档润滑油的生产，基础油质量是十分重要的一环。目 前国内润滑油基础油还需从韩国、新加坡等地大量进口，这说明，我国在高档润滑油的生产 方面仍未改变受制于人的被动局面。
[0007] 利用劣质原油生产高档润滑油基础油，可以增加生产原料来源，降低生产成本，对 满足我国经济发展有着一定意义。
[0008] 专利CN1746265A公开了一种劣质油料催化裂化的加工工艺。劣质油料经催化裂 化得到的轻柴油馏分返回催化裂化装置进行回炼，得到的重柴油馏分进行溶剂抽提，抽提 出的重芳烃作为产品，抽余油返回催化裂化装置回炼。但是，该工艺方法对劣质原油轻质化 不够充分，对催化裂化油浆没有充分利用。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是在现有技术基础上，提供一种劣质原油预处理、重质原料处理、脱 硫与裂化、催化轻质化、基础油制备和气体净化与制备工艺有机组合的轻质化工艺方法，最 大限度地将劣质原油转化成轻质油品、石油焦和我国急需的低黏度、低倾点、黏度指数> 120的III类基础油，简化工艺流程，降低整体能耗。
[0010] 本发明的目的通过以下方式实现的：
[0011] -种劣质原油生产汽油、柴油、石油焦及高档润滑油基础油的方法，该方法包括劣 质原油预处理、脱硫与裂化、重质原料处理、催化轻质化、异构脱蜡反应和补充精制反应、气 体净化与制备过程，具体步骤如下：
[0012] (a)劣质原油预处理：将劣质原油进行水洗、脱盐、脱水和脱固体，换热到200°C~ 250°C (优选换热到220°C~230°C )，再通过加热炉加热到360°C~390°C (优选加热到 380°C~390°C )，进入常压分馏塔：分离出气体、汽油、柴油、330°C~350°C常压瓦斯油和> 350°C渣油；
[0013] (b)脱硫与裂化：步骤（a)得到的330°C~350°C常压瓦斯油经过加氢精制（即加 氢脱硫与裂化）得到气体、汽油、柴油、催化原料以及加氢尾油；（汽油、柴油可作为产品出 售，气体继续进行气体净化与制备，催化原料继续进行催化轻质化处理，而加氢尾油进入基 础油单元进行异构脱蜡反应和补充精制反应。）
[0014] (c)重质原料处理：将步骤（a)得到的> 350°C渣油加热到495°C~500°C进行裂 解和缩合反应，生成焦炭和油气；（油气可送回劣质原油预处理单元的分馏塔，聚结在焦炭 塔内的焦炭可经水利切焦系统由焦炭塔内送出，作为产品销售。）
[0015] ⑷催化轻质化：将步骤（b)得到的催化原料在催化剂的作用下发生裂化反应 (大分子裂化成小分子、长链断裂为短链），得到干气、液化气、汽油、柴油和催化油浆；催化 油浆进行步骤（C)的重质原料处理；液化气、汽油、柴油作为产品出售；
[0016] (e)异构脱蜡反应和补充精制反应：步骤（b)得到的加氢尾油在催化剂的作用下 发生异构脱蜡反应（将加氢尾油中的高凝点正构烷烃异构化）和补充精制反应，制取III类 基础油；该III类基础油具有低黏度（III类4号、III类6号KKTC运动粘度范围分别为3. 50~ 4. 50mm2. s \5. 50~6. 50mm2. s \具体见表6)、低倾点（III类4号、III类6号的倾点不高 于-18°C，具体见表6)，黏度指数> 120的特点。
[0017] (f)气体净化与制备：将步骤（a)和步骤（b)分离出的气体以及步骤（d)得到的 干气以及步骤（e)得到的气体进行脱硫和吸附提纯，得到氢气和释放气。
[0018] 上述劣质原油为石蜡基劣质原油或中低温煤焦油或含有中低温煤焦油的石蜡基 劣质原油。上述石蜡基劣质原油为原始油藏温度下脱气油粘度为10000~50000mPa. S、相 对密度大于〇. 93、硫含量大于2. 0 %的石蜡基劣质原油；所述的中低温煤焦油的热解温度 分别为 700°C~900°C和 500°C~700°C。
[0019] 步骤（a)中将劣质原油先在80°C~140°C条件下脱水和固体沉降后再进行水洗、 脱盐、脱水和脱固体，优选在90°C条件下进行。
[0020] 本发明步骤（a)因劣质原油中胶质、浙青质高，轻组分少，采用预处理单元，并采 用"一炉一塔"流程，该预处理单元主要由原料油储罐、电脱盐罐、换热器、常压加热炉和常 压分馏塔组成：劣质原油在原料油储罐内被加热至80~140°C，之后进入电脱盐罐，在电 脱盐罐内经过水洗、脱盐、脱水和脱固体后后与成品油换热到200°C~250°C (I. 2MPa~ I. 7MPa)用泵送至加热炉，加热到360°C~390°C进入常压分馏塔：分离出的气体进入气 体净化与制备单元，分离出的汽油和柴油作为产品外送到加氢精制装置；分离出330°C~ 350°C常压瓦斯油进入脱硫与裂化单元，分离出的> 350°C渣油进入重质原料处理单元。与 常规常压蒸馏不同之处在于增加了 330°C~350°C常压瓦斯油和> 350°C渣油分离功能，将 渣油分成脱硫与裂化单元原料和重质原料处理单元原料油。在满足脱硫与裂化单元原料要 求的基础上降低重质原料处理单元的处理量，达到节省操作费用和能耗的目的。
[0021] 本发明步骤（b)进行脱硫与裂化，原料油和氢气在进加热炉之前混合。采用脱硫 与裂化单元，该单元设置多个反应器，以提高加工量；加氢反应器的类型可以是固定床、移 动床或沸腾床。加氢精制反应所使用的催化剂指具有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属等 功能的单一功能或多种功能组合的催化剂。可采用的非贵金属活性组分，优选VI B族和 VID族的金属氧化物和硫化物，其中活性最好的如W、Mo、Co、Ni,贵金属有Pt、Pd等；为提高 加氢催化剂的加氢脱氮和芳烃饱和性能可加入酸性助剂，酸性助剂可以是〇. 5%~4. 0% 的F、P、或B或3%~10%的无定型硅酸铝或分子筛；可选择的载体有中性载体活性氧化 铝、活性炭、硅藻土等，或者酸性载体硅酸铝、硅酸镁、活性白土、分子筛等。在催化剂中加 入少量的P、F等酸性组分不但能有助于提高C-N键的裂化活性和芳烃饱和活性，而且有助 于提高加氢活性组分的分散度，增加活性金属的利用率。本发明步骤（b)所述的脱硫与裂 化单元中，加氢精制操作的条件为：温度350°C~400°C，氢分压IOMPa~25MPa，体积空速 0. 5h 1~2. Oh \优选体积空速0. 8h 1~I. 5h \氢油体积比500~1200Nm3/m3,优选氢油体 积比800~1000Nm3/m3。原料油在加氢反应器内脱除硫、氮、金属等杂质，并进行芳烃饱和 反应。
[0022] 本发明步骤（C)重质原料处理使用重质原料处理单元，该单元主要由焦化加热炉 和焦炭塔组成，不设分馏装置。> 350°C渣油由预处理单元的常压分馏塔底用进料泵送入焦 化加热炉，加热到495°C~500°C左右进入焦炭塔的底部，在焦炭塔内进行常规裂解和缩合 反应，焦炭塔顶操作压力为〇. 15MPa~0. 2MPa，优选操作压力为0. 18MPa，生成焦炭和油气。 油气送到预处理单元的常压分馏塔，聚结在焦炭塔内的焦炭经水利切焦系统由焦炭塔内送 出，作为产品销售。
[0023] 本发明步骤（d