專利名稱：一種重油加工組合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于烴油加工領(lǐng)域，特別涉及一種重油深加工工藝。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)輕質(zhì)石油產(chǎn)品的需求量快速增加，而原油卻逐漸變重、變劣，輕質(zhì)油收率逐漸降低，這就迫使石油加工行業(yè)利用重油生產(chǎn)輕質(zhì)油。渣油加工是提高原油輕質(zhì)油收率的關(guān)鍵，也是煉油技術(shù)水平的一種體現(xiàn)。在渣油加工工藝中，有加氫和脫炭?jī)煞N方案，無(wú)論是脫炭技術(shù)還是加氫技術(shù)其目的都是改變?cè)椭械奶細(xì)浔壤固細(xì)渲匦陆M合，將氫含量較低的渣油加工成氫含量較高的輕質(zhì)產(chǎn)品，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的需要。
渣油加氫處理(RHT)是利用加氫的方法改質(zhì)渣油，包括固定床加氫、沸騰床加氫、懸浮床加氫等工藝，目前比較常用的是固定床加氫，如減壓渣油加氫脫硫(VRDS)、常壓渣油加氫脫硫(ARDS)、加氫脫金屬(HDM)等。固定床加氫是將加氫催化劑裝填在反應(yīng)器中，氫氣與渣油混合后在300～450℃高溫、4.0～20.0MPa高壓條件下以涓流的形式流過(guò)催化劑床層，同時(shí)進(jìn)行加氫反應(yīng)，脫除渣油中的金屬和殘?zhí)?，提高了烴中的氫含量，使渣油得到改質(zhì)。
渣油加氫技術(shù)包括減壓渣油脫硫(VRDS)[《石油煉制與化工》1998(6)，P17～21；《石油化工設(shè)備技術(shù)》1995(1)，P10～12]和常壓渣油加氫脫硫(ARDS)[《煉油設(shè)計(jì)》1994(2)P31～34]。VRDS采用多段固定床渣油加氫脫硫技術(shù)，在較高氫分壓下操作脫除金屬和雜質(zhì)，氫分壓至少為15.0MPa，將加氫脫金屬和加氫脫硫反應(yīng)分布在不同的催化劑上進(jìn)行，而脫除的金屬沉積在催化劑上，該技術(shù)適于加工硫和金屬含量較高的原料，優(yōu)點(diǎn)是脫金屬和脫硫能力較強(qiáng)，缺點(diǎn)是脫金屬催化劑不能再生，脫殘?zhí)磕芰^弱。ARDS采用固定床渣油加氫脫硫技術(shù)，將脫金屬和脫硫分別在兩種催化劑上進(jìn)行，操作氫分壓要求在12.0MPa以上，特點(diǎn)是對(duì)金屬和硫含量較高的原料比較適應(yīng)，催化劑的使用壽命為一年，催化劑不能再生，脫金屬和脫硫比較好，但脫殘?zhí)抗δ茌^差。固定床加氫處理的特點(diǎn)是通過(guò)加氫脫除了渣油中的硫化物、重金屬和部分殘?zhí)?，缺點(diǎn)是投資和操作費(fèi)用比較高。S-RHT技術(shù)[《煉油設(shè)計(jì)》2000(4)P2～7；《煉油設(shè)計(jì)》2001(6)P39～43]是與VRDS類似的固定床加氫處理技術(shù)。采用固定床加氫技術(shù)，脫除渣油中的金屬、硫化物等雜質(zhì)，通過(guò)增加渣油氫含量的方法生產(chǎn)輕質(zhì)產(chǎn)品。
脫炭技術(shù)包括FCC、焦化、溶劑脫瀝青等工藝，利用將渣油中含碳量較高的大分子縮合成焦的方式脫除渣油中的炭，同時(shí)脫除渣油中的金屬、硫化物等雜質(zhì)，提高燃料中氫的含量生產(chǎn)高品質(zhì)燃料油，脫炭技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是投資和操作費(fèi)用低，缺點(diǎn)是將一部分渣油轉(zhuǎn)化成了低品質(zhì)的焦炭。
瀝青渣油處理(ART)是通過(guò)瀝青質(zhì)的熱破壞分解使渣油改質(zhì)(oil andgas，1984，82(52)54)，同時(shí)使其中含有的餾分油轉(zhuǎn)化減小到最低程度，是選擇性氣化與流化脫金屬、脫炭相結(jié)合的工藝，該工藝裝置結(jié)構(gòu)與FCC裝置類似，操作條件為0.1～0.3MPa、450～530℃，與FCC操作條件相近。采用一種廉價(jià)的稱為(ARTCAT)熱載體作為吸附劑，該劑的粒度、密度和流化性能與FCC催化劑基本相同，比表面和活性較小，它能容納3％(重量)的金屬。
流化脫炭處理渣油(ROP)工藝是利用一種活性很低的熱載體在提升管中與渣油接觸(陳俊武等《催化裂化工藝與工程》，中國(guó)石化出版社，1995，2，北京，P343)。渣油中含氫較多的組分在與熱載體接觸后迅速蒸發(fā)，含有殘?zhí)康母叻悬c(diǎn)組分不易氣化，即發(fā)生裂化，縮合成焦炭的組分沉積在熱載體上，含在大分子中的金屬污染物和部分硫氮也沉積在熱載體上，熱載體與脫炭、脫金屬油氣進(jìn)行分離并汽提，汽提后的熱載體輸送到再生器中燒焦再生，循環(huán)使用。將脫除炭和金屬的油氣分離出氣體、汽油和柴油后，重餾分油(沸點(diǎn)大于350℃)餾分的性質(zhì)與其原料油相比有較大程度的改善，殘?zhí)亢徒饘俸看蠓档?，?duì)于含硫量較低的原料油經(jīng)ROP處理后的重餾分油可以作為FCC等的原料，但對(duì)于硫含量較高的原料油，經(jīng)ROP處理后的重餾分油中的硫含量仍比較高，不能直接作為FCC等的原料。
流化催化裂化(FCC)工藝，是屬于脫炭工藝，在提升管反應(yīng)器中原料油與催化劑在0.1～0.3MPa，450～530℃條件下接觸，經(jīng)裂化生成氣體、汽油、柴油、重質(zhì)油和焦炭，重質(zhì)油可以循環(huán)作為原料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的加氫和脫炭技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種重油加工組合工藝，該方法由流化預(yù)處理(ROP)、渣油加氫處理(RHT)和渣油流化催化裂化(RFCC)組成，將加氫和脫炭技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，降低設(shè)備投資和操作費(fèi)用。
本發(fā)明重油加工組合工藝包括下列步驟1)ROP處理重油在反應(yīng)溫度420～600℃，最好450～550℃，劑油重量比2～15，最好為5～15，油氣停留時(shí)間為0.5～4秒，最好為1.5～3秒，反應(yīng)絕對(duì)壓力為0.18～0.35MPa、最好為0.2～0.3MPa條件下與無(wú)定型硅酸鋁催化劑接觸，脫除其中的金屬、殘?zhí)?、硫化物和氮化物，分離反應(yīng)油氣，得沸點(diǎn)≥350℃的重油和沸點(diǎn)＜350℃的輕質(zhì)油；2)RHT處理將經(jīng)步驟1)ROP處理后的沸點(diǎn)≥350℃的重油，在氫分壓4.0～12.0MPa，最好6.0～10.0MPa；反應(yīng)溫度300～450℃，最好為330～420℃；氫油體積比為300～1000，最好為500～800；液時(shí)空速為0.4～2.0h-1，最好為0.6～1.5h-1條件下與加氫催化劑接觸，進(jìn)一步脫除其中的金屬、硫化物、殘?zhí)亢偷铮蛛x反應(yīng)油氣，得沸點(diǎn)≥350℃的重油和沸點(diǎn)＜350℃的輕質(zhì)油；3)RFCC處理將經(jīng)步驟2)RHT處理后的沸點(diǎn)≥350℃的重油，在反應(yīng)溫度450～600℃，最好為470～550℃；劑油重量比4～15，最好為5～10；油氣停留時(shí)間為0.5～4秒，最好為1.5～3秒；反應(yīng)絕對(duì)壓力為0.18～0.35MPa，最好為0.2～0.3MPa條件下與催化裂化催化劑接觸，分離反應(yīng)油氣得各種石油產(chǎn)品。
上述RHT處理中的加氫催化劑中的活性組分選自鉑、鈀、鎳、鎢、鉬、鈷金屬中的至少一種，最好是選自鎳、鎢、鉬、鈷金屬中的至少一種；載體選自氧化鋁、氧化硅、氧化鈦或者其混合物。
本發(fā)明所述的重油為原油、常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、加壓蠟油、焦化蠟油、頁(yè)巖油、合成油、煤焦油、回?zé)捰?、油漿或脫瀝青油。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中經(jīng)ROP工藝脫除重油中的金屬和殘?zhí)?，提高了RHT原料的質(zhì)量，可以延長(zhǎng)RHT催化劑的使用壽命，這樣一方面可以降低RHT的操作壓力，使壓力降到8.0MPa以下，將加氫處理裝置的操作壓力從高壓降到了中壓，大幅度降低了設(shè)備投資和操作費(fèi)用；另一方面，重油經(jīng)過(guò)ROP，生產(chǎn)部分輕組分和焦炭，減少了RHT的處理量，即減小裝置規(guī)模；第三方面重油經(jīng)過(guò)ROP脫除了大部分金屬和殘?zhí)浚筊HT脫金屬和殘?zhí)繅毫p小，可以簡(jiǎn)化RHT工藝，僅采用一個(gè)反應(yīng)器即可。RHT工藝可脫除ROP重油中的硫化物，因此減少了RFCC處理過(guò)程的SOx污染。
具體實(shí)施例方式
下面用實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例11)ROP的原料為伊朗減壓渣油，RHT的原料為ROP產(chǎn)物中大于350℃的餾分(ROP重油)，而RFCC的原料為RHT產(chǎn)物中大于350℃的餾分(RHT重油)。伊朗減壓渣油性質(zhì)見(jiàn)表1。ROP采用LTA-1熱載體為催化劑、RHT采用AKZO公司的RF-100催化劑、RFCC采用CC-16催化劑，物化性質(zhì)見(jiàn)表2，所用氫氣純度為99.9％，表3為ROP試驗(yàn)條件和物料平衡數(shù)據(jù)，ROP產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)表4，表5為RHT操作條件和脫硫氮效果，RHT的產(chǎn)品分布和重油性質(zhì)見(jiàn)表6。RFCC試驗(yàn)條件和產(chǎn)品分布見(jiàn)表7，產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)表8。
表1試驗(yàn)用原料性質(zhì)

表2催化劑性質(zhì)

續(xù)表-2催化劑性質(zhì)

表3 ROP操作條件和物料平衡

表4 ROP產(chǎn)品性質(zhì)

表5 RHT工藝條件的影響

表6 RHT產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)

表7 RFCC試驗(yàn)條件和產(chǎn)品分布

表8 RFCC產(chǎn)品性質(zhì)

實(shí)施例2與實(shí)施例1相同，只是ROP的原料為伊朗常壓渣油，其伊朗常壓渣油性質(zhì)見(jiàn)表9。表10為ROP試驗(yàn)條件和物料平衡數(shù)據(jù)，ROP產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)表11，表12為RHT操作條件和脫硫氮效果，RHT的產(chǎn)品分布和重油性質(zhì)見(jiàn)表13。RFCC試驗(yàn)條件和產(chǎn)品分布見(jiàn)表14，產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)表15。
表9試驗(yàn)原料性質(zhì)

表10 ROP試驗(yàn)條件和物料平衡

表11 ROP產(chǎn)品性質(zhì)

表12 RHT工藝條件和脫硫氮效果

表13 RHT產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)

表14 RFCC試驗(yàn)，試驗(yàn)條件和產(chǎn)品分布

表15 RFCC產(chǎn)品性能

權(quán)利要求
1.一種重油加工組合工藝，其特征在于包括如下步驟1)ROP處理重油在反應(yīng)溫度420～600℃，劑油重量比2～15，油氣停留時(shí)間為0.5～4秒，反應(yīng)絕對(duì)壓力為0.18～0.35MPa條件下與無(wú)定型硅酸鋁催化劑接觸，分離反應(yīng)油氣，得沸點(diǎn)≥350℃的重油和沸點(diǎn)＜350℃的輕質(zhì)油；2)RHT處理將經(jīng)步驟1)ROP處理后的沸點(diǎn)≥350℃的重油，在氫分壓4.0～12.0MPa，反應(yīng)溫度300～450℃，氫油體積比為300～1000，液時(shí)空速為0.4～2.0h-1的條件下與加氫催化劑接觸，分離反應(yīng)油氣，得沸點(diǎn)≥350℃的重油和沸點(diǎn)＜350℃的輕質(zhì)油；所述加氫催化劑中的活性組分選自鉑、鈀、鎳、鎢、鉬、鈷金屬中的至少一種，載體選自氧化鋁、氧化硅、氧化鈦中的至少一種；3)RFCC處理將經(jīng)步驟2)RHT處理后的沸點(diǎn)≥350℃的重油，在反應(yīng)溫度450～600℃，劑油重量比4～15，油氣停留時(shí)間為0.5～4秒，反應(yīng)絕對(duì)壓力為0.18～0.35MPa的條件下與催化裂化催化劑接觸，分離反應(yīng)油氣得各種石油產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重油加工組合工藝，其特征在于所述重油為原油、常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、減壓蠟油、焦化蠟油、頁(yè)巖油、合成油、煤焦油、回?zé)捰?、油漿和脫瀝青油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重油加工組合工藝，其特征在于ROP處理重油的條件為反應(yīng)溫度450～550℃，劑油重量比5～15，油氣停留時(shí)間為1.5～3秒，反應(yīng)絕對(duì)壓力為0.2～0.3MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重油加工組合工藝，其特征在于RHT的處理?xiàng)l件為氫分壓6.0～10.0MPa，反應(yīng)溫度為330～420℃，氫油體積比為500～800，液時(shí)空速為0.6～1.5h-1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重油加工組合工藝，其特征在于RFCC的處理?xiàng)l件為反應(yīng)溫度470～550℃，劑油重量比5～10，油氣停留時(shí)間為1.5～3秒，反應(yīng)絕對(duì)壓力為0.2～0.3MPa。
全文摘要
一種重油加工組合工藝，利用重油流化脫炭(ROP)、渣油加氫處理(RHT)和渣油流化催化裂化(RFCC)組合工藝從重油中生產(chǎn)輕質(zhì)燃料油，該發(fā)明將脫炭和加氫有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，并充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)輕質(zhì)燃料油，該發(fā)明投資和操作費(fèi)用低，產(chǎn)品質(zhì)量高，環(huán)境污染小。
文檔編號(hào)C10G67/00GK1546613SQ20031011020
公開(kāi)日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者王月霞, 湯海濤, 趙曉青, 齊國(guó)泉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司