[发明专利]一种提高延迟焦化液体收率的助剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于石油炼制添加剂领域，涉及一种提高延迟焦化液体收率的助剂及其制备方法和应用。

背景技术

延迟焦化是一种将渣油深度热裂化转化为气体、轻质馏分油、中质馏分油和焦炭的热加工工艺；因具有技术成熟、建设投资低、操作方便、装置灵活度大等特点，而成为广泛应用的一种重油加工技术。随着市场对轻质燃料油需求量的增加，以及渣油进一步变重变差，延迟焦化工艺得到了长足的发展。延迟焦化装置操作和设计的主要目标是最大程度地提高液体收率、减少焦炭产量，生产适合下游工艺处理的汽油、柴油、重瓦斯油，但其液体收率一般不高。延迟焦化所产焦炭的价值较低，高硫焦难以使用。因此，世界各大石油公司一直在研究和改进延迟焦化技术，以提高其液体收率，降低焦炭和气体产率。延迟焦化装置处理能力较大，液体收率每提高1％，就能给炼油厂带来巨大的经济效益。目前，提高延迟焦化液体收率的技术措施主要有：在延迟焦化进料中加入重芳烃或重芳油，加入富氢气体和催化油浆，以及优化操作条件、改变工艺流程，等等。国外一些石油公司(如Exxon-Mobil公司)提出，在热裂解反应过程中加入少量的添加剂(即助剂)以增加延迟焦化液体收率，可以收到显著效果。

国外对提高延迟焦化液体收率助剂的研究起步较早。美国专利US4378288提出，向延迟焦化进料中加入自由基终止剂(如氢醌、N-苯基-2-萘胺)来增加液体收率；其机理是自由基终止剂可以阻止一些不稳定的小分子化合物聚合形成大分子化合物乃至形成焦炭，从而增加液体收率。但所述自由基终止剂的价格较高且用量较大，使其使用成本较高。US5006223提出，向延迟焦化进料中加入适量的聚醚类自由基引发剂，并使延迟焦化反应在较低的温度条件下进行，可获得较高的延迟焦化转化率和更多的液体产物。但所述聚醚类自由基引发剂的用量较大，为进料和自由基引发剂总重量的0.1w％～25w％；且该专利只从自由基引发而促进重质进料裂解反应的机理出发设计并使用自由基引发剂，使液体收率增加的效果有限。US4298455提出，向减粘裂化进料中加入自由基引发剂(如偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰)和链转移剂(如CCl₄)。自由基引发剂与链转移剂反应生成的自由基与长分子链烃竞争以避免形成焦油或焦炭，从而增加液体收率。该专利使用的引发剂原料如偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰，价格昂贵，且生产、储运具有一定的危险性。

近些年来，国内也开始了提高延迟焦化液体收率助剂的研究。CN1244669C公开了一种重质油延迟焦化裂解活化添加剂及其制备方法。所述添加剂按重量百分比计，有20％～40％的镧系稀土有机化合物、5％～15％的金属钝化剂、5％～15％的分散剂、10％～30％的高分子表面活性剂以及10％～30％的溶剂。该技术能够降低重油裂解反应的活化能、加快反应速度，提高分散介质的溶解能力，促进烃类从胶核外表面的溶剂化层中释放出来，并能抑制自由基聚合反应以减少焦炭的生成；从多种机理出发，增加液体收率。但是，该技术所用添加剂的制备过程较为复杂。CN101402880A公开了一种用于渣油延迟焦化工艺中的助剂，以提高液体收率。该助剂为碳酸氢铵、硅酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钾中的一种，加入量为每克重质油加入0.2～0.5g。由于助剂的加入量较大，容易造成延迟焦化反应生成焦炭的灰分含量较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术分别存在的用以提高延迟焦化液体收率助剂的使用成本较高、使液体收率增加的效果有限、助剂制备过程较为复杂或助剂用量较大等问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种提高延迟焦化液体收率的助剂，其特征在于：该助剂由以下组分组成：

其中，所述烷基硝酸酯的结构式为R-NO₃，R是C₂～C₁₀的烷基，硝基化合物为烷基硝基化合物或芳香基硝基化合物，铈系有机化合物为环烷酸铈、2-乙基己酸铈或硬脂酸铈，分散剂为单烯基丁二酰亚胺分散剂、双烯基丁二酰亚胺分散剂或多烯基丁二酰亚胺分散剂，脂肪醇为C₁₀～C₂₀的脂肪醇，溶剂为芳烃溶剂油、汽油或煤油。

上述提高延迟焦化液体收率的助剂的制备方法，其特征在于：将烷基硝酸酯或硝基化合物以及铈系有机化合物、分散剂、脂肪醇和溶剂按比例加入到容器中，在50～100℃和常压下搅拌30～40分钟、至各组分混合均匀，即得到所述的助剂。