[發明專利]一種固定床重油加氫方法

有效

• 申請號: 201110321339.8
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN103059979A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 賈麗;葛海龍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C10G67/02
• 分類號: C10G67/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種固定床重油加氫方法，特別是以重油為原料，采用設置預處理反應段和催化劑級配裝填的多段加氫工藝進行重油改質的工藝過程。

背景技術

隨著全球經濟的快速發展，輕質、清潔燃料油需求的快速增長及原油品質越來越差，重組分含量越來越高，如何有效利用不可再生的石油資源，實現渣油最大限度的輕質化，生產高價值石油產品是當前面臨的重要課題。

為了實現重油的深加工，將高粘度的劣質原料加工成高附加值產品，使得重油加氫技術得以迅速發展。目前比較成熟的重油加氫技術為固定床渣油加氫，該技術操作平穩，在國內外已經得到廣泛應用。常規的重油固定床加氫工藝通常采用多個反應器串聯，反應器中依次裝填保護劑、加氫脫金屬劑、加氫脫硫劑、和加氫脫氮催化劑，按照催化劑在反應器中的裝填順序，催化劑的顆粒尺寸依次減小，表面積依次增大，催化劑大孔所占總孔體積依次減小，活性金屬含量依次增加。通常采用該催化劑級配裝填方案加工重油，依次進行加氫脫垢（鐵、鈣和鈉鹽等容易脫除的金屬鹽類）、加氫脫金屬（主要為鎳和釩）、加氫脫硫和加氫脫氮及加氫轉化反應，為下游的FCC裝置提供優質進料。但由于原料劣質化趨勢越來越嚴重，原料的粘度和雜質含量越來越高，所以使得整個裝置的運轉周期通常僅能維持在一年左右。法國IFP公司雖然提出保護反應器采用切換的操作方式可以適當延長操作周期，但由于保護反應器裝填的催化劑活性低，后續反應器中的催化劑加氫脫雜質的負荷并未減輕，所以整個反應系統的操作性能未能顯著改善。

CN1197105A公開了一種加氫處理含金屬污染物的烴類原料的方法，該方法是在氫氣存在下，使原料與第一催化劑、第二催化劑、第三催化劑中的一個或多個催化劑床層接觸。各種催化劑性質，功能不同。實際上，沿物流方向，催化劑活性逐漸變大，孔徑逐漸減小，是標準的先脫金屬、再脫硫，最后脫氮的加氫處理過程。該技術中使用的保護劑即為常規的固定床保護劑，活性較低，不能有效改善整個級配催化劑系統的加氫性能。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種固定床重油加氫工藝，尤其是設置一個預處理段，該段裝填兩種不同規格的固體物質，保持固定床層的金屬籠和微粒狀催化劑，所述微粒狀催化劑位于金屬籠構成的空間里。該預處理段同時兼具固定床和沸騰床的操作特點，提供較大的容垢能力和加氫脫雜質和瀝青質轉化能力，從而可以保證后續催化劑具有較為彈性的操作空間，實現裝置的長周期運轉。

本發明的一種固定床重油加氫方法包括以下內容：

（a）將重油原料與氫氣混合進入預處理段，進行脫垢、部分加氫脫金屬和瀝青質轉化等預加氫反應；?

（b）預處理段反應流出物進入加氫脫金屬反應段，在加氫脫金屬條件下進行反應；

（c）加氫脫金屬反應流出物進入加氫脫硫反應段，在加氫脫硫條件下進行反應；

（d）加氫脫硫反應流出物進入加氫脫氮反應段，在加氫脫氮條件下進行反應；

（e）步驟（d）所得反應后物流經蒸餾裝置分餾，得到輕質餾分油和加氫尾油。

其中步驟（a）所說的預處理段包括兩種不同規格的固體物質，一種為保持固定床層的大尺寸惰性籠，籠狀物的材質一般為金屬材質。所述金屬籠最好為具有4個以上等面積或不等面積的面的多面籠，籠的各個面均開有小孔，孔間距為0.1～2?mm，其中孔的直徑都小于微粒狀催化劑的直徑。所述的微粒狀催化劑被包裹于金屬籠中，其顆粒直徑（球形直徑或條形直徑）為0.2～3mm，比表面積為100～300m²/g。其中金屬籠與微粒催化劑的當量直徑比為10～1000。反應器中的金屬籠主要起到支撐和隔離作用，用于微粒催化劑的分散，氣液物流的分配，反應熱的傳遞，為活性催化劑形成多個小的沸騰空間。對于每個固定的反應器而言，金屬籠的結構和尺寸是固定和均勻的。

上面所述的微粒狀催化劑，其載體可以為氧化鋁、氧化硅、氧化鋁-氧化硅或氧化鈦中的一種或幾種，活性金屬可以為鎳、鈷、鉬或鎢中的一種或幾種。如催化劑組成以重量百分比計可以包括：鎳或鈷以氧化物計為1%～25%，鉬或鎢以氧化物計為1%～30%。催化劑的形狀呈擠出物或球形，堆密度為0.4～0.9g/cm³，顆粒直徑（球形直徑或條形直徑）為0.2～3mm，比表面積為100～300m²/g。其中大尺寸金屬籠與催化劑顆粒的當量直徑比為10～1000。大尺寸金屬籠主要起到支撐和隔離作用，用于細小催化劑的分散，氣液物流的分配，反應熱的傳遞，為催化劑形成多個小的隨機運動的空間。