[發(fā)明專利]一種渣油加氫處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410495003.7
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105441126B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧中活;戴立順;牛傳峰;劉濤;邵志才;董凱;施瑢;楊清河
• 申請（專利權(quán)）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(xué)研究院
• 主分類號: C10G67/02
• 分類號: C10G67/02
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 劉國平,顧映芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種渣油加氫處理方法。

背景技術(shù)

世界原油的重、劣質(zhì)化日益嚴(yán)重而市場對輕質(zhì)油品的需求持續(xù)增長，因此重油加氫作為重油改質(zhì)和輕質(zhì)化的有效手段，已經(jīng)成為煉油工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)之一。目前工業(yè)上最常用的重油加氫技術(shù)包括固定床技術(shù)和沸騰床技術(shù)，其中沸騰床加氫技術(shù)可在線加入和取出催化劑，因此可加工高金屬含量、高殘?zhí)恐档闹?、劣質(zhì)原料，且催化劑性能可以在整個操作周期保持恒定。另外沸騰床加氫技術(shù)還具有反應(yīng)器溫度易控且均勻，壓降低且恒定，可達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率和較長的操作周期等優(yōu)點(diǎn)。但沸騰床加氫技術(shù)也存在較明顯的缺點(diǎn)，突出反映在其催化反應(yīng)效率較低和產(chǎn)品質(zhì)量較差。

解決上述問題的一個思路是優(yōu)化沸騰床渣油加氫催化劑的級配工藝。渣油加氫工藝的催化劑級配技術(shù)應(yīng)根據(jù)重油的組成特點(diǎn)和反應(yīng)歷程進(jìn)行優(yōu)化。重、渣油原料組成一般具有以下特點(diǎn)：金屬、硫和氮等雜質(zhì)含量高，瀝青質(zhì)含量高，分子大小分布較寬。實(shí)際上，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中富集了原油中大部分的雜原子，要脫除渣油中的雜原子，必須將膠質(zhì)和瀝青質(zhì)大分子解聚。瀝青質(zhì)分子的大小分布從數(shù)納米到數(shù)百納米不等，如果催化劑活性中心的間距小于瀝青質(zhì)分子，則瀝青質(zhì)分子很難通過擴(kuò)散與催化劑的活性中心接觸，而主要是吸附在催化劑的外表面或孔口，隨著反應(yīng)的進(jìn)行只能因熱縮合形成焦炭，導(dǎo)致催化劑失活。大孔催化劑有利于瀝青質(zhì)的脫除，但催化劑的孔徑與比表面互為負(fù)相關(guān)，即平均孔徑大的催化劑，其比表面積就小。因此為了兼顧這種性質(zhì)，催化劑需要有合理的孔分布。

固定床渣油加氫的研究結(jié)果表明渣油加氫比較合理的反應(yīng)過程為先將膠質(zhì)和瀝青質(zhì)分子進(jìn)行適度的轉(zhuǎn)化(包括飽和、開環(huán)和氫解等)，然后主要進(jìn)行加氫脫金屬反應(yīng)，再進(jìn)行加氫脫硫和加氫脫氮反應(yīng)。在這些反應(yīng)過程中重、渣油分子逐漸變小，所需的最佳催化劑孔徑也逐漸變小。所以現(xiàn)有固定床渣油加氫工藝的催化劑級配原則如下：沿物流方向催化劑粒徑由大到小，孔徑由大到小，孔隙率由大到小，活性由低到高?，F(xiàn)有沸騰床渣油加氫工藝一般也借鑒了固定床渣油加氫催化劑的級配思路。在沸騰床加氫工藝中，由于反應(yīng)器內(nèi)物料處于三相返混狀態(tài)，因此單個反應(yīng)器內(nèi)一般只使用一種沸騰床加氫催化劑，在單個反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)多功能催化劑的級配難度較高?，F(xiàn)有沸騰床中不同催化劑級配的技術(shù)一般是通過多段反應(yīng)器來實(shí)現(xiàn)的，其中最典型的是兩段沸騰床加氫技術(shù)：第一段沸騰床主要實(shí)現(xiàn)加氫脫金屬功能，第二段沸騰床主要實(shí)現(xiàn)加氫脫硫功能。

US4212729A公開了一種兩段重油沸騰床加氫處理方法，第一段反應(yīng)區(qū)采用大孔的加氫脫金屬催化劑，活性組分為ⅥB族和/或第Ⅷ族金屬元素；第二段反應(yīng)區(qū)采用加氫脫硫催化劑，活性組分為ⅥB族金屬元素，其孔容為0.5～0.9ml/g，比表面為150～300m²/g，主要孔容分布在8～13nm。

與固定床渣油加氫工藝相比，沸騰床渣油加氫工藝的催化劑濃度更低，而其反應(yīng)溫度卻更高。這兩個特點(diǎn)表明在沸騰床反應(yīng)器中熱裂化反應(yīng)所占比例更高，而熱裂化反應(yīng)的典型特征就是原料輕質(zhì)化和重質(zhì)化同時(shí)進(jìn)行，一部分原料裂化為輕質(zhì)的汽柴油，而一部分稠環(huán)芳烴、瀝青質(zhì)和膠質(zhì)大分子則可能發(fā)生脫氫的縮聚反應(yīng)，生成更重的大分子，情況嚴(yán)重時(shí)這些縮聚物會以淤泥狀析出并逐漸堵塞裝置，甚至導(dǎo)致裝置停工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的渣油加氫處理方法中容易產(chǎn)生裝置堵塞、且汽油和柴油的收率較低的缺陷，提供一種新的渣油加氫處理方法。

為了克服上述缺陷，本發(fā)明的發(fā)明人通過研究后發(fā)現(xiàn)，相對而言，大孔的加氫脫金屬催化劑比小孔的加氫脫硫催化劑更利于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)大分子的轉(zhuǎn)化，而“淤泥”(即淤泥狀縮聚物)的析出又集中在反應(yīng)體系的后部，為此，本發(fā)明的發(fā)明人在現(xiàn)有的渣油加氫處理工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了工藝改變，從而完成了本發(fā)明。

具體地，本發(fā)明提供了一種渣油加氫處理方法，該方法在渣油加氫處理裝置中進(jìn)行，所述渣油加氫處理裝置包括加氫脫硫反應(yīng)區(qū)、加氫脫金屬反應(yīng)區(qū)、第一高壓分離器、第二高壓分離器和分餾系統(tǒng)，其中，所述方法包括：將渣油原料、所述加氫脫硫反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的流出物和第一氫氣物流注入所述加氫脫金屬反應(yīng)區(qū)進(jìn)行反應(yīng)，將所述加氫脫金屬反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的流出物注入第一高壓分離器進(jìn)行分離，將由所述第一高壓分離器分離出的部分液相流出物和第二氫氣物流注入所述加氫脫硫反應(yīng)區(qū)進(jìn)行反應(yīng)，將由所述第一高壓分離器分離出的氣相流出物注入第二高壓分離器進(jìn)行分離，并將由所述第二高壓分離器分離出的液相流出物以及由所述第一高壓分離器分離出的另一部分液相流出物注入所述分餾系統(tǒng)中進(jìn)行分餾。