[發(fā)明專利]一種重質原料的固定床加氫處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210115435.1
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN103374411A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 邵志才;孫淑玲;戴立順;牛傳峰;劉濤;楊清河;董凱
• 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石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G65/04
• 分類號: C10G65/04;C10G45/08;B01J23/883
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

技術領域

本發(fā)明涉及一種重質原料的固定床加氫處理方法。

背景技術

隨著原油的重質化日益嚴重，原油品種日益增多，對重質原料輕質化的要求也越來越高，該工藝方法的重要性日益顯現(xiàn)，并且有較好的應用前景。

“重質原料”指由拔頭原油、石油渣油、油砂、瀝青、頁巖油、液化煤或再生油得到的高瀝青質含量的烴類。重質原料通常含有各種污染物，例如含碳殘質、硫、氮和金屬等。一般在加工重質原料反應器序列中，依次裝填加氫脫金屬劑、加氫脫金屬脫硫劑、加氫脫硫劑、加氫脫氮劑和加氫脫殘?zhí)縿瑥亩摮刭|原料中的金屬、硫、氮和殘?zhí)浚a合格的催化裂化原料。

重質原料的加氫工藝是一種重油深度加工技術，該工藝是在氫氣及催化劑的存在下，對渣油等重油進行加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫金屬以及殘?zhí)哭D化和加氫裂化反應，所得到的加氫后的渣油可作為優(yōu)質催化裂化的進料來生產輕質油品，以達到渣油最大限度的輕質化，實現(xiàn)無渣油煉廠。

經(jīng)加氫處理后的渣油用作FCC進料可減少FCC汽油的硫含量，同時可減少FCC煙氣中SOx和NOx的排放，還可以使輕餾分油最大化，從而充分利用原油資源。

目前的重質原料加氫催化劑級配中，主要考慮脫金屬、脫硫、脫氮和脫殘?zhí)俊Ｒ虼耍刭|原料加氫過程中主要發(fā)生的反應有加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮以及殘?zhí)哭D化和瀝青質的加氫裂解反應等。重質原料的所有組分中，瀝青質是最難加工的組分。瀝青質的分子量很大，并且含有硫、氮、重金屬和多核芳環(huán)化合物。因此，瀝青質的轉化效果在很大程度上決定了重質原料加氫處理的效果。

US4118310中提出了一個有保護反應器的加工含瀝青質重質原料的方法，在保護反應器中主要是脫除原料中的硫和金屬，再利用后續(xù)加氫反應器中的催化劑進一步脫金屬、脫硫、脫氮和殘?zhí)俊２僮髂Ｊ揭彩遣捎贸Ｒ?guī)渣油加氫的操作模式。

但是，由于瀝青質分子較大，該方法仍不能很好的對瀝青質進行轉化，從而使得重質原料脫金屬、脫硫、脫氮和殘?zhí)哭D化的效果并不理想。

此外，由于渣油是一種膠體結構，外層的油相較易反應，在反應器的進料口附近，這些外層的油相發(fā)生反應會破壞渣油的膠體平衡結構，在各個反應器的出料口附近瀝青質較容易析出，而在重質原料加氫處理過程中，各反應器的出料口溫度較高，較高的反應溫度會使這些析出的瀝青質結焦，影響催化劑的使用壽命。

因此，亟需發(fā)展一種能夠較好的轉化瀝青質且能夠延長催化劑使用壽命的重質原料加氫處理方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是改善現(xiàn)有技術重質原料加氫處理方法的不足，從催化劑和工藝的角度出發(fā)，提出了一種重質原料的固定床加氫處理方法，該方法能夠很好的轉化重質原料中的瀝青質且能夠延長催化劑的使用壽命。

本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中重質原料加氫處理效果并不理想的原因在于重質原料中的瀝青質分子較大，且含有大量的雜原子，而這些雜原子均深深地“埋藏”在瀝青質的分子內部，利用常規(guī)脫金屬催化劑很難將瀝青質轉化，因此也難以將“埋藏”在瀝青質分子內部的雜質脫除。

加氫處理催化劑通常由多孔的難熔載體和金屬活性組分組成。而加氫處理催化劑的孔結構影響催化劑的脫硫、脫氮和殘?zhí)哭D化的活性，以及影響金屬污染物如何迅速使催化劑失活。因此，選擇一種適合對瀝青質進行處理的加氫處理催化劑并配合相應的工藝應該能夠有效的將重質原料中的瀝青質轉化，從而改善重質原料加氫處理的效果。

此外，考慮到每個加氫反應器中都會出現(xiàn)瀝青質析出和結焦的問題，如果在每個反應器的出料口一端都增設一個對瀝青質具有較強轉化能力的催化劑床層應該能夠有效的防止瀝青質的析出和結焦，從而能夠延長催化劑的使用壽命。

正是基于這兩方面，本發(fā)明的發(fā)明人完成了本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種重質原料的固定床加氫處理方法，其特征在于，該方法包括，在加氫處理反應條件下，將重質原料和氫氣依次引入串聯(lián)的多個加氫反應器中，并與該多個加氫反應器中依次設置的加氫保護催化劑床層、加氫脫金屬催化劑床層、加氫脫硫催化劑床層和加氫脫殘?zhí)看呋瘎┐矊咏佑|，每個加氫反應器的出料口一端還設置有大孔加氫處理催化劑床層，且依照所述重質原料的流向，第一加氫反應器中僅設置有加氫保護催化劑床層和所述大孔加氫處理催化劑床層，其中，所述大孔加氫處理催化劑床層中的大孔加氫處理催化劑的平均孔徑為10-40nm，孔容為0.1-2cm³/g，比表面積為100-250m²/g。