一种含蜡原油降凝点的方法
技术领域
本发明属于原油降粘领域，具体涉及一种含蜡原油降凝点的方法。
背景技术
我国主要油田生产的原油大多是含蜡原油，其中大庆、南阳、沈阳原油蜡含量均超过25％以上。乍得、尼日尔等非洲国家具有储量丰富的高蜡原油。含蜡原油低温流动性严重制约着原油常温输送技术的发展。国内外对高蜡原油的输送主要采用物理方法和化学方法。
物理方法主要包括掺稀法和加热法。由于各地掺混原油有限，该方法具有很大的局限性。加热法是利用加热的方式降低原油倾点，是一种传统的成熟的方法，作用机理是通过加热的方式提高原油的流动温度，减少管路摩擦阻力，改善稠油流动性，目前应用仍很广泛。但是据统计，加热管输的燃料动力消耗约占运输成本的1/3，而建设具有伴热的原油运输管道也花费巨大。
另外应用广泛的是添加化学降凝剂。降凝剂是一种化学合成的高分子有机化合物，分子中具有与固体烃类的齿形链结构相似的烷基侧链，能够与蜡分子产生共晶作用，另外还含有极性基团或芳香核，能够使蜡晶晶型产生扭曲。降凝剂的作用机理就是通过其中非极性的烷基侧链、芳香核或者极性基团与高蜡原油中的蜡共结晶或是吸附在蜡结晶表面，影响石蜡晶体生产，改变石蜡晶体形态，防止石蜡形成聚集体或三维网络结构，从而改变其流动性。降凝剂降凝效果的主要影响因素是主碳链长度。降凝剂中含不同碳链长度的烷烃与石蜡分子所含的烷烃碳链长度相近，才能具有更好的共晶作用。因此，降凝剂具有较强的针对性，某种原油只有选择与其相匹配的流动改进剂才能有效的改善其流动性能。因此很难开发出能对所有原油具有普适性的降凝剂。当某种高蜡原油对市售降凝剂感受性不佳时，除了针对该油进行详细的组成分析以开发专用降凝剂外，寻找其它具有广泛适用性的新型降凝方式非常有必要。
减粘裂化是一种成熟的不生成焦炭的热加工技术，主要目的是改善渣油的倾点和粘度，以达到燃料油的规格要求。减粘裂化的原料主要是减压渣油或常压渣油，裂化反应温度在380-480℃之间，压力为0.5-1.0MPa，反应时间为几分钟至几小时。
CN 1847365 A中公开了一种重质油加工成轻质燃料油的釜式催化裂化工艺方法，该方法是将重质油装入蒸馏釜中加热至气化、焦化，其油气直接进入蒸馏釜顶部的催化裂化塔内，通过其塔内装有起催化裂化作用的催化剂床层时，大分子的油被裂化为小分子，油气再经冷凝冷却器冷凝后制成轻质燃料油。该方法是催化加工，条件比较苛刻，以生产燃料油为目的，生成目标产物的同时会产生一定的残渣。
CN87100871 A公开了一种含蜡馏分油的催化择形裂化方法。一种含蜡馏分油的催化择形裂化方法，是将原料油和富含烯烃气体混合，进入一个反应器，和分子筛催化剂接触，同时进行馏分油的择形裂化和气体烃的叠合。反应产品为低凝点柴油、汽油及气体。和单一的择形裂化相比，该方法的液体产物收率可以提高3～5％；平衡反应温度可以降低10～20℃，有利于减少催化剂上的积炭生成，延长催化剂的寿命。
CN101302440 A公布了一种催化烃重整工艺流程，是通过对烃重组馏分进行切割和萃取分离，得到能够调入催化汽油的芳烃组分和调入催化柴油的非芳烃组分，从而可高效的提高催化汽油的辛烷值和柴油的十六烷值。
CN105199775 A公布了一种溶剂脱蜡的方法，该方法包括在脱蜡条件下，将原料油与脱蜡稀释溶剂的混合物进行溶剂脱蜡，得到脱蜡滤液和蜡膏，其中，脱蜡稀释溶剂含有C3-C6的脂肪酮、C6-C8的芳香烃以及副溶剂，副溶剂为水和/或C1-C6的一元醇。该发明采用向脱蜡稀释溶剂C3-C6的脂肪酮、C6-C8的芳香烃的混合溶剂中添加一定量副溶剂，来提高溶剂对原料油中高凝点组分的选择性，降低脱蜡温差，提高过滤速度，进而降低溶剂脱蜡装置能耗，同时满足得到的脱蜡油的低倾点要求。
CN107841333 A公布了一种用于原油降凝的方法，该方法包括：使用超临界状态的甲醇介入原油的热裂化体系中，使原油的热裂化从油相转移至拟均相结构中；原油的热裂化趋向由反应动力学控制，使得低温下加速原油中的C18～C30混合烷烃的烷基断裂，抑制热裂化中的缩合反应，实现原油凝点的永久性降低。该发明还提供了一种原油。采用了该发明中的用于原油降凝的方法及相应的原油，通过在超临界甲醇溶剂中进行原油的浅度热裂化，选择性断裂蜡所对应的烷烃成分，从而永久性降低原油的凝点以节约原油管道运输和后续加工处理的成本；且由于缩合反应得到抑制，原油的族组成分布基本维持不变。
上述专利或者为深度催化裂化制取目标馏分油工艺，或者为不具有普适性的降凝工艺，因此，工艺简单且适应于大多数高蜡原油的降凝方法仍是本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含蜡原油降凝点的方法，以解决现有技术中加热管输法降凝费用高及降凝剂普适性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种含蜡原油降凝点的方法，包括以下步骤：
S1，蒸馏出含蜡原油中的低沸点馏分；所述低沸点馏分为终馏点介于200-540℃之间的馏分；
S2，将S1中除去低沸点馏分的含蜡原油进行热裂化反应生成热裂化气体、裂化液体和裂化残渣；
S3，将S1中蒸馏出的所述低沸点馏分和S2中所述裂化液体和裂化残渣进行调和得到改质油。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述热裂化反应是在带有机械搅拌的间歇性釜式反应器或者管式反应器中进行。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述热裂化气体是S2中热裂化反应产物中溢出反应体系的可挥发组分中不能被冷媒冷凝下来的气体。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述裂化液体是S2中热裂化反应产物中溢出反应体系的可挥发组分中能够被冷媒冷却的液体产物。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，对于间歇性釜式反应器而言，所述裂化残渣是S2中残留在体系中的不可挥发组分。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述蒸馏为实沸点蒸馏或连续蒸馏。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述连续蒸馏可以是单塔蒸馏，也可以是两塔蒸馏。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，热裂化反应温度介于380-430℃，反应压力0.3～1.0MPa，在目标温度下停留10～60min。
本发明的有益效果：
本发明将轻度蒸馏与热裂化工艺相结合，对高蜡原油进行改质处理，可以实现有效的、不可逆的降凝点效果。该方法适用于所有含蜡原油的降粘，具有普遍适用的特性，虽然需要建造减粘装置，但是该装置投资费用低，且为一次性投资，设备费用及操作费用等远低于添加降凝剂的费用，具有工业应用价值及可观的经济价值。
附图说明
图1是本发明含蜡原油采用单塔蒸馏-减粘组合工艺降凝点的方法的示意图。
图2是本发明含蜡原油采用两塔蒸馏-减粘组合工艺降凝点的方法的示意图。
其中，附图标记：
1 蒸馏塔
2 减粘塔
3 混合罐
4 管线
5 管线
6 管线
7 管线
8 管线
A 蒸馏塔
B 蒸馏塔
C 减粘塔
D 混合罐
a 管线
b 管线
c 管线
d 管线
e 管线
f 管线
g 管线
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
本发明公开了一种含蜡原油降凝点的方法，包括以下步骤：
S1，蒸馏出含蜡原油中的低沸点馏分；所述低沸点馏分为终馏点介于200-540℃之间的馏分；
S2，将S1中除去低沸点馏分后剩余的渣油馏分进行热裂化反应生成热裂化气体、裂化液体和裂化残渣；
S3，将S1中蒸馏出的所述低沸点馏分和S2中所述裂化液体和裂化残渣进行调和得到改质油。
高凝点的原油一般是石蜡基原油，烷烃含量占90％以上，而正构烷烃含量一般也在80％，此外含有少量的环烷烃和微量的芳香烃。正构烷烃在热转化反应中主要发生断链和脱氢反应。由于C-C键的键能小于C-H键的键能，前者更容易断裂，且越靠近中间处，C-C键的键能越小，越容易断裂，随着分子质量增大，C-C键能呈减小趋势，更容易断裂。高蜡原油中<350℃的馏分油凝点一般较低，主要是碳原子数较小的液体石蜡含量较高，>350℃的馏分凝点高，主要原因就是具有长碳链烷烃的固体石蜡组分存在。因此，本发明将蒸馏与热裂化相结合，先蒸馏出凝点较低组分，然后将高凝点组分在一定条件下进行热裂化处理，使其中的长链烷烃发生断裂生成短链烷烃，从而达到降低凝点的目的。
其中，本发明降凝方法可以处理任何含蜡原油，尤其适合处理高蜡基原油，处理后的原油可以实现管道顺利输送的效果。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述热裂化反应是在带有机械搅拌的间歇性釜式反应器中进行。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述热裂化气体是S2中热裂化反应产物中溢出反应体系的可挥发组分中不能被冷媒冷凝下来的气体。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述裂化液体是S2中热裂化反应产物中溢出反应体系的可挥发组分中能够被冷媒冷却的液体产物。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，对于间歇釜式反应器而言，所述裂化残渣是S2中残留在体系中的不可挥发组分。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，S3中的调和过程为将裂化液体和裂化残渣混合，然后再加入低沸点馏分进行混合。所述的将蒸馏出的低沸点馏分和热裂化液体和裂化残渣进行调和是将热裂化得到的所有裂化液体和裂化残渣混合，再将原油中切割出去的低沸点馏分加入，并混合均匀。本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，所述蒸馏为实沸点蒸馏或连续蒸馏。
本发明所述的含蜡原油降凝点的方法，其中，热裂化反应温度介于380-430℃，反应压力0.3～1.0MPa，在目标温度下停留10～60min。
本发明的技术方案还可以详细叙述如下：
首先，根据原油实沸点切割得到的窄馏分的凝点分布特征，蒸馏出轻馏分，一般需蒸馏出200-540℃之间的馏分，对于蒸馏工艺，本领域已经比较成熟，在此不再赘述；
然后，将蒸馏后剩余的蒸馏残渣进行热裂化反应，反应温度一般为380-430℃，反应压力一般为0.3～1.0MPa，在该反应条件下进行10～60min，使蒸馏残渣充分进行热裂化反应；
最后，将热裂化得到的裂化液体和裂化残渣进行调和均匀，再加入蒸馏出的低沸点馏分，得到改质油。
图1是本发明含蜡原油采用单塔蒸馏-减粘组合工艺降凝点的方法的示意图。具体为：原料(含蜡原油)从管线4进入蒸馏塔1，塔顶轻油经管线5去往混合罐3，蒸馏塔底油经管线6从减粘塔2的底部进入塔内，减粘后产物从塔顶经管线7在管线中与蒸馏塔顶油混合后经管8进入混合罐3。
图2是本发明含蜡原油采用两塔蒸馏-减粘组合工艺降凝点的方法的示意图。具体为：原料(含蜡原油)从管线a进入蒸馏塔A，塔顶轻油经管线b去往混合罐D方向，蒸馏塔底油经管线c从中部进入蒸馏塔B内，从蒸馏塔B顶部出的馏分经管线d去往混合罐D方向，从蒸馏塔底出的馏分经管线e从减粘塔C的底部进入塔内，减粘后产物从塔顶经管线f在管线中与前面两个蒸馏塔顶油混合后经管线g进入混合罐。
下面通过具体实例对本发明进一步阐述，以便于更好的理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。
实施例1
选取高蜡原油1为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中17.43％的<350℃的轻质馏分(62.51g)，取剩余的296.11g>350℃的蒸馏残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在410℃、0.3MPa下反应20min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入62.51g<350℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的蜡含量和凝点，蜡含量由25.49％降低至16.27％，凝点由37℃降低至24℃，达到常温地下管输要求。
实施例2
选取高蜡原油2为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中29.90％的<350℃的轻质馏分(128.57g)，取剩余的300g>350℃的的残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在405℃、0.6MPa下反应40min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入128.57g<350℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的凝点，由32℃降低至23℃，达到常温地下管输要求。
实施例3
选取高蜡原油3为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中22.5％的<340℃的轻质馏分(67.5g)，取剩余的300g>340℃的的残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在420℃、0.6MPa下反应22min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入67.5g<340℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的凝点，由32℃降低至14℃，达到常温地下管输要求。
实施例4
选取高蜡原油3为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中22.5％的<340℃的轻质馏分，取剩余的300g>340℃的的残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在420℃、0.6MPa下反应15min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入67.5g<340℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的凝点，由32℃降低至19℃，达到常温地下管输要求。
实施例5
选取高蜡原油1为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中17.43％的<350℃的轻质馏分，取剩余的298.34g>350℃的蒸馏残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在420℃、0.3MPa下反应20min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入62.94g<350℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的蜡含量和凝点，蜡含量由25.49％降低至14.53％，凝点由37℃降低至22℃，达到常温地下管输要求。
实施例6
选取高蜡原油1为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中17.43％的<350℃的轻质馏分(63.56g)，取剩余的301.30>350℃的蒸馏残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在420℃、0.6MPa下反应15min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入63.56g<350℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的蜡含量和凝点，蜡含量由25.49％降低至15.29％，凝点由37℃降低至24℃，达到常温地下管输要求。
实施例7
选取高蜡原油2为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中29.90％的<350℃的轻质馏分(128.57g)，取剩余的300g>350℃的的残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在405℃、0.6MPa下反应30min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入128.57g<350℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的凝点，由32℃降低至24℃，达到常温地下管输要求。
实施例8
选取高蜡原油3为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中22.50％的<340℃的轻质馏分(67.5g)，取剩余的300.00g>340℃的的残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在420℃、0.6MPa下反应15min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入67.5g<340℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的凝点，由32℃降低至19℃，达到常温地下管输要求。
实施例9
选取高蜡原油3为原料，经过实沸点蒸馏出占原料中22.50％的<340℃的轻质馏分(67.50g)，取剩余的300.00g>340℃的的残渣加入带机械搅拌的釜式反应器，在430℃、0.6MPa下反应10min，收集在冰水浴中冷凝的裂化液体和残留在反应釜中的裂化残渣进行混合，调入67.50g<340℃的轻质馏分，充分搅拌混合得到改质油，测定原油与改质油的凝点，由32℃降低至16℃，达到常温地下管输要求。
综上可知，本发明以高蜡含量、高凝点的原油为原料，使用原油蒸馏-重组分热裂化-轻重组分调和的方式进行处理，从而达到降低原油凝点，改善原油流动性的目的。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
