一種重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝。該工藝選用平推流懸浮床加氫反應(yīng)器，配合以兩段沸騰床加氫反應(yīng)器，充分利用兩種反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化氣、液分離系統(tǒng)，能夠處理高瀝青質(zhì)、高金屬、高殘?zhí)俊⒏吡虻闹亓淤|(zhì)油。本發(fā)明具有原料適應(yīng)性廣、轉(zhuǎn)化率高、收率高、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好等特點(diǎn)。
【專利說明】一種重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，涉及一種重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，適應(yīng)于高浙青質(zhì)、高金屬、高殘?zhí)?、高硫的重劣質(zhì)油加氫處理過程。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求日益高漲。特別是中國面對石油資源缺口越來越大、原油趨于重質(zhì)化、油品不斷升級以及環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，重劣質(zhì)油如何高效、清潔轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)液體燃料已成石油化工行業(yè)的重要課題，也是煉油企業(yè)未來提高效益的重要方向。當(dāng)前比較成熟的渣油加氫技術(shù)為固定床渣油加氫，但是采用固定床對原料油要求高，在處理金屬含量高、硫含量高的重劣質(zhì)油時(shí)，容易因高放熱反應(yīng)而引起催化劑床層結(jié)焦、床層壓降高、催化劑快速失活且不易更換，難以滿足重劣質(zhì)油加工的需求。懸浮床和沸騰床加氫工藝原料適應(yīng)性廣，操作靈活，避免了固定床加氫所出現(xiàn)的問題，能夠更好地適應(yīng)于處理高金屬含量、硫含量、殘?zhí)康闹亓淤|(zhì)油。尤其是懸浮床加氫技術(shù)對原料油中雜質(zhì)含量限制低的特點(diǎn)，引起了人們的日益關(guān)注。
[0003]但是，當(dāng)前的懸浮床/沸騰床加氫技術(shù)仍然對原料油性質(zhì)有一定的限制，且轉(zhuǎn)化率較低，需要進(jìn)一步提高。特別是沸騰床反應(yīng)器在處理高金屬、高殘?zhí)?、高硫含量的重劣、質(zhì)渣油過程中，由于高金屬引起的催化劑的中毒失活和稠環(huán)芳烴積累、結(jié)焦問題，不利于裝置的長周期運(yùn)行。這些問題的存在，降低了懸浮床/沸騰床加氫技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性與競爭力，限制了其推廣應(yīng)用。
[0004]US6660157B2公開了一種多金屬催化劑在懸浮床重油加氫裂化裝置中的應(yīng)用。其流程為:氫氣與重油混合后進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器，加氫產(chǎn)物首先進(jìn)入熱高壓分離器進(jìn)行分離，底部液相產(chǎn)物依次進(jìn)入冷高壓分離器、閃蒸罐、真空精餾塔、熱低壓分離器以及冷低壓分離器，分離出的氣體產(chǎn)物與熱高壓分離器頂部產(chǎn)物混合進(jìn)入固定床加氫反應(yīng)器，液體底部分循環(huán)進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器。由于該工藝采用固定床加氫反應(yīng)裝置進(jìn)行二次加氫，難以處理高金屬含量的重劣質(zhì)油，且懸浮床加氫產(chǎn)物分離過程復(fù)雜，設(shè)備能耗高。
[0005]中國專利102533324A公開了一種加氫組合工藝。其流程為:原料油分成兩部分，一部分經(jīng)加熱后與氫氣混合，之后進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器，另一部分與懸浮床催化劑混合后進(jìn)行加熱，之后再與氫氣混合，進(jìn)入懸浮床反應(yīng)器，沸騰床反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物和懸浮床反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入分離系統(tǒng)進(jìn)行分離，分離出的氫氣作為循環(huán)氫循環(huán)使用，分離出的輕質(zhì)油出裝置，分離出的重質(zhì)油全部出裝置，或者一部分循環(huán)至懸浮床反應(yīng)器，另一部分出裝置。該工藝將懸浮床、沸騰床并聯(lián)反應(yīng)，無法解決沸騰床反應(yīng)器在處理高金屬、高殘?zhí)肌⒏吡蚝康闹亓淤|(zhì)油過程中，催化劑易中毒失活和結(jié)焦的問題。
[0006]中國專利103102941A公開了一種多級沸騰床重油加氫處理方法。該工藝設(shè)置三臺串聯(lián)沸騰床反應(yīng)器，通過反應(yīng)器直接的切換操作方式，避免了催化劑再線加排系統(tǒng)的設(shè)置，設(shè)備投資可以明顯降低，同時(shí)將第二個(gè)反應(yīng)器加入新鮮催化劑，而把第二個(gè)反應(yīng)器的催化劑裝入第一個(gè)反應(yīng)器，而原來第一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的催化劑全部丟棄。該方法適用于重金屬含量較高的重質(zhì)烴油多級沸騰床加氫處理過程，但無法對高殘?zhí)?、高浙青質(zhì)的重劣質(zhì)油進(jìn)行高效轉(zhuǎn)化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其能夠最大限度拓寬對原料的適應(yīng)范圍，進(jìn)一步提高原料的轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)油品的收率和質(zhì)量，同時(shí)降低工藝的能耗。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0009]這種重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，包括如下步驟:
[0010]a)原料油與懸浮床加氫反應(yīng)催化劑預(yù)混合后再與H2混合進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫裂化；懸浮床加氫反應(yīng)器操作壓力10?25MPa，溫度400?500°C，氫油體積比500?1500，懸浮床加氫反應(yīng)催化劑的添加量0.5?3.0%，空速為0.4?2.01Γ1 ；
[0011]b)步驟a)所得的反應(yīng)物首先進(jìn)入熱高壓分離系統(tǒng)，所得液相產(chǎn)物依次進(jìn)入冷高壓分離器和蒸餾塔進(jìn)行分離；氣相產(chǎn)物與蒸餾塔氣相產(chǎn)物混合，經(jīng)過換熱后進(jìn)入沸騰床反應(yīng)裝置；沸騰床反應(yīng)裝置的操作壓力8?22MPa，溫度370°C?450°C，氫油體積比500?2500 ；
[0012]c)蒸餾塔底部液相產(chǎn)物分為兩部分，一部分與步驟a)中原料混合作為循環(huán)油進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器，另一部分直接排出；
[0013]d)來自步驟b)沸騰床反應(yīng)裝置的氣液混合產(chǎn)物經(jīng)過分離器分離后，得到氫氣和液相組分，所述氫氣作為循環(huán)氫，液相組分進(jìn)入分餾塔分餾得到石腦油、柴油以及蠟油；蠟油循環(huán)進(jìn)入沸騰床加氫裝置。
[0014]進(jìn)一步，以上步驟a)中，所述懸浮床加氫反應(yīng)器不設(shè)內(nèi)構(gòu)件，流體以平推流的方式通過懸浮床加氫反應(yīng)器。
[0015]進(jìn)一步，步驟a)中，所述原料油為渣油。所述渣油為常/減壓渣油、煤焦油、外甩油漿、焦化蠟油、脫油浙青、重稠油、高硫油、油砂浙青、燃料油。所述燃料油型號為180、280或 380。
[0016]進(jìn)一步，以上所述沸騰床反應(yīng)裝置為兩個(gè)串聯(lián)的沸騰床反應(yīng)器，分別為第一沸騰床反應(yīng)器和第二沸騰床反應(yīng)器，物料依次通過第一沸騰床反應(yīng)器和第二沸騰床反應(yīng)器；所述兩個(gè)串聯(lián)的沸騰床反應(yīng)器中至少有一個(gè)為三相沸騰床反應(yīng)器；在第二沸騰床反應(yīng)器中裝填催化劑，第二沸騰床反應(yīng)器排出的催化劑進(jìn)入第一沸騰床反應(yīng)器，第一反沸騰床應(yīng)器排出的催化劑廢棄。
[0017]進(jìn)一步，以上步驟c)中所述循環(huán)油與蒸餾塔底部液相產(chǎn)物比例為0?1。
[0018]進(jìn)一步，以上步驟d)中所得蠟油循環(huán)進(jìn)入第一沸騰床反應(yīng)器，循環(huán)比例0?1。
[0019]進(jìn)一步，以上步驟d)中所得蠟油循環(huán)進(jìn)入第二段沸騰床反應(yīng)器，循環(huán)比例0?1。
[0020]進(jìn)一步，以上所述懸浮床加氫反應(yīng)催化劑是用于重劣質(zhì)油裂化的固態(tài)或液態(tài)催化劑。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0022]1、本發(fā)明采用的原料適應(yīng)范圍廣，能使用當(dāng)前的各種重劣質(zhì)油作為原料。
[0023]2、本發(fā)明的懸浮床反應(yīng)器不設(shè)內(nèi)構(gòu)件，無流動死區(qū)，反應(yīng)物平推流通過懸浮床加氫裝置，最大限度降低了設(shè)備的磨損和流體的沉積，提高了反應(yīng)裝置對原料固含量、金屬雜質(zhì)的適應(yīng)性。
[0024]3、本發(fā)明將懸浮床與沸騰床優(yōu)化組合，充分吸收了無內(nèi)構(gòu)件懸浮床反應(yīng)器原料適應(yīng)性廣和三相沸騰床反應(yīng)器傳質(zhì)傳熱效果好的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步提高了原料的轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)油的收率和品質(zhì)。
[0025]4、本發(fā)明的工藝合理，懸浮床反應(yīng)器、熱高分、沸騰床反應(yīng)器處于同一體系，沸騰床反應(yīng)器很好的承接了懸浮床反應(yīng)器的溫度、壓力、氫氣，有效地減少能量和物料損失，降低能耗。
[0026]5、本發(fā)明合理利用了沸騰床催化劑在加氫過程中的脫硫、脫金屬作用，通過將后一段反應(yīng)器用過的催化劑取出來加入前一段反應(yīng)器，可延長催化劑的活性和使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明其中一種實(shí)施例工藝的流程示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明另一種實(shí)施例工藝的流程示意圖；
[0029]圖中:1_催化劑；2_原料油；3_混合罐；4_懸浮床加氫反應(yīng)器；5_ —級熱高壓分離器；6_ 二級熱高壓分離器；7_冷高壓分離器；8_分離罐；9_蒸餾塔；10-第一沸騰床反應(yīng)器；11_第二沸騰床反應(yīng)器；12、13_分離器；14_新氫；15_廢氣；16_輕烴；17_石腦油；18-柴油；19_懸浮床反應(yīng)產(chǎn)物；20_ —級熱高壓分離器氣相產(chǎn)物；21_ 二級熱高壓分離器液相產(chǎn)物；22_蠟油；23_ —級熱高壓分離器液相產(chǎn)物；24_冷高壓分離器氣相產(chǎn)物；25_冷高壓分離器液相產(chǎn)物；26_分離罐液相產(chǎn)物；27_蒸餾塔氣相產(chǎn)物；28_蒸餾塔液相產(chǎn)物；29- 二級熱高壓分離器氣相產(chǎn)物；30_沸騰床反應(yīng)產(chǎn)物；31_循環(huán)氫；32_餾分油；33_分餾塔；34-高壓差減壓閥。

【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，包括如下步驟:
[0031]a)原料油與懸浮床加氫反應(yīng)催化劑預(yù)混合后再與H2混合進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫裂化；懸浮床加氫反應(yīng)器操作壓力10?25MPa，溫度400?500°C，氫油體積比500?1500，懸浮床加氫反應(yīng)催化劑的添加量0.5?3.0%，空速為0.4?2.0h—1 ;所述懸浮床加氫反應(yīng)器不設(shè)內(nèi)構(gòu)件，流體以平推流的方式通過懸浮床加氫反應(yīng)器。原料油為渣油；渣油為常/減壓渣油、煤焦油、外甩油漿、焦化蠟油、脫油浙青、重稠油、高硫油、油砂浙青、燃料油。當(dāng)采用燃料油時(shí)，其型號為180、280或380。所述懸浮床加氫反應(yīng)催化劑是用于重劣質(zhì)油裂化的固態(tài)或液態(tài)催化劑。
[0032]b)步驟a)所得的反應(yīng)物首先進(jìn)入熱高壓分離系統(tǒng)，所得液相產(chǎn)物依次進(jìn)入冷高壓分離器和蒸餾塔進(jìn)行分離；氣相產(chǎn)物與蒸餾塔氣相產(chǎn)物混合，經(jīng)過換熱后進(jìn)入沸騰床反應(yīng)裝置；沸騰床反應(yīng)裝置的操作壓力8?22MPa，溫度370°C?450°C，氫油體積比500?2500 ；
[0033]所述沸騰床反應(yīng)裝置為兩個(gè)串聯(lián)的沸騰床反應(yīng)器，分別為第一沸騰床反應(yīng)器和第二沸騰床反應(yīng)器，物料依次通過第一沸騰床反應(yīng)器和第二沸騰床反應(yīng)器；所述兩個(gè)串聯(lián)的沸騰床反應(yīng)器中至少有一個(gè)為三相沸騰床反應(yīng)器；在第二沸騰床反應(yīng)器中裝填催化劑，第二沸騰床反應(yīng)器排出的催化劑進(jìn)入第一沸騰床反應(yīng)器，第一反沸騰床應(yīng)器排出的催化劑廢棄。
[0034]c)蒸餾塔底部液相產(chǎn)物分為兩部分，一部分與步驟a)中原料混合作為循環(huán)油進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器，另一部分直接排出；所述循環(huán)油與蒸餾塔底部液相產(chǎn)物比例為0?
Ιο
[0035]d)來自步驟b)沸騰床反應(yīng)裝置的氣液混合產(chǎn)物經(jīng)過分離器分離后，得到氫氣和液相組分，所述氫氣作為循環(huán)氫，液相組分進(jìn)入分餾塔分餾得到石腦油、柴油以及蠟油；蠟油循環(huán)進(jìn)入沸騰床加氫裝置。所得蠟油循環(huán)進(jìn)入第一沸騰床反應(yīng)器，循環(huán)比例0?1。所得蠟油循環(huán)進(jìn)入第二段沸騰床反應(yīng)器，循環(huán)比例0?1。
[0036]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0037]如圖1所示，原料油2、催化劑1預(yù)混后與H214在混合罐3中混合后進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器4。反應(yīng)器操作壓力10?25MPa，溫度400?500°C，氫油體積比500?1500，催化劑添加量0.5?3.0%，空速為0.4?2.0tT1。懸浮床反應(yīng)產(chǎn)物19首先進(jìn)入一級熱高壓分離器5進(jìn)行分離，一級熱高壓分離器氣相產(chǎn)物20進(jìn)入二級熱高壓分離器6，一級熱高壓分離器液相產(chǎn)物23與二級熱高壓分離器液相產(chǎn)物21混合后進(jìn)入冷高壓分離器7進(jìn)行再次分離，冷高壓分離器氣相產(chǎn)物24進(jìn)入分離罐8回收液體26，與冷高壓分離器液相產(chǎn)物25混合后經(jīng)過高壓差減壓閥34進(jìn)入蒸餾塔9，分離罐8頂部廢氣15排出裝置。蒸餾塔氣相27與第二熱高壓分離器氣相29混合依次進(jìn)入第一沸騰床反應(yīng)器10和第二沸騰床反應(yīng)器11，沸騰床反應(yīng)器操作壓力8?22MPa，溫度370°C?450°C，氫油體積比500?2500，液相產(chǎn)物部分循環(huán)進(jìn)入懸浮床反應(yīng)器3，部分作為廢油排出裝置。
[0038]沸騰床反應(yīng)產(chǎn)物32經(jīng)過換熱冷卻后依次進(jìn)入分離器12、13，分離出循環(huán)氫31、輕烴16和餾分油32，餾分油32經(jīng)過換熱升溫進(jìn)入分餾塔33分離出石腦油17、柴油18以及蠟油22，蠟油22部分循環(huán)進(jìn)入二級沸騰床反應(yīng)器11。
[0039]圖2所示本發(fā)明方法與圖1所示本發(fā)明的不同點(diǎn)僅在于:分餾塔底部產(chǎn)物蠟油22部分循環(huán)，先與蒸餾塔氣相產(chǎn)物27混合后，經(jīng)過升溫升壓進(jìn)入一級沸騰床反應(yīng)器10。
[0040]本發(fā)明涉及的沸騰床反應(yīng)器，可以采用專利CN101376092、CN102039106A、CN200610134154.5等沸騰床反應(yīng)器，本發(fā)明不加限制。
[0041 ] 本發(fā)明涉及的沸騰床催化劑，可以采用中國專利專利102465009A、101376834A等公布的沸騰床催化劑，本發(fā)明對此不加限制。
【權(quán)利要求】
1.一種重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，包括如下步驟: a)原料油與懸浮床加氫反應(yīng)催化劑預(yù)混合后再與H2混合進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫裂化；懸浮床加氫反應(yīng)器操作壓力10?25MPa，溫度400?500°C，氫油體積比500?1500，懸浮床加氫反應(yīng)催化劑的添加量0.5?3.0%，空速為0.4?2.0tT1 ； b)步驟a)所得的反應(yīng)物首先進(jìn)入熱高壓分離系統(tǒng)，所得液相產(chǎn)物依次進(jìn)入冷高壓分離器和蒸餾塔進(jìn)行分離；氣相產(chǎn)物與蒸餾塔氣相產(chǎn)物混合，經(jīng)過換熱后進(jìn)入沸騰床反應(yīng)裝置；沸騰床反應(yīng)裝置的操作壓力8?22MPa，溫度370°C?450°C，氫油體積比500?2500 ； c)蒸餾塔底部液相產(chǎn)物分為兩部分，一部分與步驟a)中原料混合作為循環(huán)油進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器，另一部分直接排出； d)來自步驟b)沸騰床反應(yīng)裝置的氣液混合產(chǎn)物經(jīng)過分離器分離后，得到氫氣和液相組分，所述氫氣作為循環(huán)氫，液相組分進(jìn)入分餾塔分餾得到石腦油、柴油以及蠟油；蠟油循環(huán)進(jìn)入沸騰床加氫裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，步驟a)中，所述懸浮床加氫反應(yīng)器不設(shè)內(nèi)構(gòu)件，流體以平推流的方式通過懸浮床加氫反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，步驟a)中，所述原料油為洛油。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，所述渣油為常/減壓渣油、煤焦油、外甩油漿、焦化蠟油、脫油浙青、重稠油、高硫油、油砂浙青、燃料油。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，所述燃料油型號為180,280 或 380。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，所述沸騰床反應(yīng)裝置為兩個(gè)串聯(lián)的沸騰床反應(yīng)器，分別為第一沸騰床反應(yīng)器和第二沸騰床反應(yīng)器，物料依次通過第一沸騰床反應(yīng)器和第二沸騰床反應(yīng)器；所述兩個(gè)串聯(lián)的沸騰床反應(yīng)器中至少有一個(gè)為三相沸騰床反應(yīng)器；在第二沸騰床反應(yīng)器中裝填催化劑，第二沸騰床反應(yīng)器排出的催化劑進(jìn)入第一沸騰床反應(yīng)器，第一反沸騰床應(yīng)器排出的催化劑廢棄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，步驟c)中所述循環(huán)油與蒸餾塔底部液相產(chǎn)物比例為O?I。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，步驟d)中所得蠟油循環(huán)進(jìn)入第一沸騰床反應(yīng)器，循環(huán)比例O?I。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，步驟d)中所得蠟油循環(huán)進(jìn)入第二段沸騰床反應(yīng)器，循環(huán)比例O?I。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重劣質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化工藝，其特征在于，所述懸浮床加氫反應(yīng)催化劑是用于重劣質(zhì)油裂化的固體粉末催化劑、油溶性催化劑或者水溶性催化劑。
【文檔編號】C10G67/00GK104388116SQ201410628951
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】李大鵬, 王明峰, 霍鵬舉, 黃傳峰, 韓磊, 李曉宏, 楊永佳, 李偉, 蔣中山, 李慧慧, 王永娟 申請人:陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司