一种劣质油的多级悬浮床加氢装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种重质劣质油的多级悬浮床加工装置及方法，所述加工装置包括反应单元和产物分离单元，所述反应单元包括第一反应装置以及与第一反应装置连接的第二反应装置；所述第一反应装置包括串联连接的多级全混合式悬浮床加氢反应器；所述第二反应装置包括一台一次通过式悬浮床加氢反应器。所述加工装置结构简单，所述加工方法简便易操作，提高了重质油的转化率，且能够处理固含量高达50％的劣质油，本发明专利技术提供的加工装置及方法能够减缓加工过程中的结焦现象，使所述加工装置能够长周期稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种劣质油的多级悬浮床加氢装置及方法
本专利技术属于化工领域，涉及一种加氢装置，尤其涉及一种劣质油的多级悬浮床加氢装置及方法。
技术介绍
重质油中一般含有较多的胶质和沥青质，并且含有较多的金属杂质，其包含数量繁多的大分子烃类，还集中了原油中大部分硫、氮、氧及金属化合物。由于重质油含有杂质较多且燃烧性能奇差，因此不适合直接用于内燃机和锅炉燃料。但是目前，对轻质燃料油的需求正在大幅增长，原油的价格一直在高位运行；与此同时，原油资源的重质化、劣质化却日趋明显，这就对原油的加工深度提出了更高的要求。随着加工原料的劣质化，减压渣油中的金属含量、残炭和沥青质含量都不断增加。悬浮床加氢轻质化是重质劣质油加工重要路径之一，悬浮床加氢工艺将高分散的细颗粒催化剂或添加物与原料油和氢气一起通过反应器，是一种投资和操作费用较低的劣质重油深加工方法，具有原料适应性强、工艺简单、转化率及脱金属率高、轻油收率高等特点。因此，重油悬浮床加氢技术处理引起了国内外的广泛关注。固定床加氢技术无法满足对杂质含量较高的原料进行处理的要求，同时现有的悬浮床加氢工艺，为了方便控制反应进行，都是采用的二级反应，反应产物中仍有很大比例的未转化重油，生产效率较低。贾丽等在当代化工,2007,36(5):447-450，发表了题为悬浮床与固定床渣油加氢改制技术的区别的文章，该文献公开了悬浮床渣油加氢以及固定床渣油加氢的区别，该文献指出，悬浮床渣油加氢和固定床渣油加氢改质技术在催化剂组成和性质、反应机理及工艺过程等方面有很大的区别，是渣油加氢处理的两种不同的路线。固定床渣油加氢是较成熟的技术，渣油原料经固定床处理后，得到部分柴油、少量石脑油和重油裂化催化原料，但其对原料的残炭和金属含量有严格的要求，而悬浮床加氢技术原料适应性强，操作灵活，可以根据实际情况调整操作参数，但其产品质量较差，需要二次加工。CN1459490A公开了一种重油悬浮床加氢裂化工艺，该工艺所用的加氢裂化反应器为全反混式环流反应器，并附有与之相配合的固定床加氢精制反应器，而且该工艺在产物分离系统中设置了多个旋流分离器，大大降低了循环尾油和减压尾油的固体含量，该工艺虽然能够提高渣油的转化率但是设置了旋流分离器，增大了设备投资，操作工序繁琐。CN1335366A公开了一种重渣油加氢转化方法，其包括如下步骤：首先将反应原料在第一段悬浮床加氢装置中进行低温长时间加氢转化的预处理，经预处理后的反应流出物再在第二段悬浮床加氢装置中进行高温短时间加氢转化。上述技术采用第一段悬浮床加氢预处理，使渣油中的沥青质也更好的分散在胶体悬浮液中，使渣油在进行第二段高温悬浮床加氢转化时，反应生焦率降低了，在一定程度上提高了悬浮床渣油加氢工艺的转化率，但是该工艺氢耗较高，不利于节约资源。CN107177372A公开了一种重油原料的悬浮床加氢方法，所述方法为：将包括重油原料、氢气以及吸附剂的反应进料送入反应单元进行悬浮床加氢反应，以得到加氢产物；其中，所述反应单元为多个串联连接的悬浮床加氢反应器；所述吸附剂为多孔碳质材料；本专利技术还提供了利用上述方法进行重油原料加氢处理的加氢系统。该方法提高了原料重质组分与沥青烯的转化率，但该方法添加了吸附剂，增加了产品中的固含量，不利于后续工序的加工处理。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种重质劣质油的多级悬浮床加工装置及方法。该方法通过全混合式悬浮床加氢反应器以及一次通过式悬浮床加氢反应器的串联步骤以及加氢工艺参数的选择配合，提高了重质劣质油的转化率，提高了生产效率，对于固体杂质含量高的重质劣质油具有很强的适应性。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种重质劣质油的多级悬浮床加工装置，包括反应单元和产物分离单元，所述反应单元包括第一反应装置以及与第一反应装置连接的第二反应装置。所述第一反应装置包括串联连接的多级全混合式悬浮床加氢反应器。所述第二反应装置为一台一次通过式悬浮床加氢反应器。本专利技术提供的技术方案中，多级全混合式悬浮床加氢反应器能够将重质油中的轻组分进行加氢裂解处理，降低后续一次通过式悬浮床加氢反应器的负荷；更高反应温度更高氢分压下的一次通过式悬浮床加氢反应器能够将重质油中难以裂解的成分进行深度加氢反应，提高重质油的转化率。所述一次通过式悬浮床加氢反应器为底部没有设置循环回路的反应器，重质底油从所述一次通过式悬浮床加氢反应器的底部进料口进入，产物由顶部出料口排出。所述第一反应装置中前一级全混合式悬浮床加氢反应器的顶部出料口与后一级全混合式悬浮床加氢反应器的底部进料口连接。串联连接的全混合式悬浮床加氢反应器能够通过多次初步加氢反应，能够充分加氢裂解重质油中的轻组分，提高重质油的转化率。优选地，所述第一反应装置中全混合式悬浮床加氢反应器的级数为2-6级，例如可以是2级、3级、4级、5级或6级，优选为3-5级。全混合式悬浮床加氢反应器的级数与重质油的组成相关，本领域的技术人员可以根据工艺需要进行合理地选择。优选地，所述全混合式悬浮床加氢反应器的塔底设置有循环回路。循环回路能够均匀混合反应器底部的重油，提高氢气与液体的混合程度，进而提高底部重油中轻组分的转化率。优选地，最后一级全混合是悬浮床加氢反应器的顶部出料口与所述产物分离单元相连。优选地，所述第一反应装置中最后一级全混合式悬浮床加氢反应器的循环回路与所述一次通过式悬浮床加氢反应器的底部进料口连接。其中，最后一级全混合式悬浮床加氢反应器的循环回路中为全混合式悬浮床加氢反应器难以处理的油分。优选地，所述一级一次通过式悬浮床加氢反应器的底部进料口还与溶剂油进料口连接。溶剂油可以缓解重质油在反应器内的结焦程度，保证加氢裂解反应的顺利进行。优选地，所述一次通过式悬浮床加氢反应器的顶部出料口与所述产物分离单元相连。优选地，所述加工装置还包括原料供给单元以及氢气供给单元。优选地，所述原料供给单元与所述第一反应装置中第一级全混合式悬浮床加氢反应器的底部进料口连接；优选地，所述氢气供给单元与全混合式悬浮床加氢反应器的底部进料口以及一次通过式悬浮床加氢反应器的底部进料口连接。第二方面，本专利技术还提供了一种利用多级悬浮床加工装置对重质劣质油进行加工的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)重质油、第一溶剂油和催化剂混合后进入多级全混合式悬浮床加氢反应器进行初步加氢反应，得到第一轻质产品油与重质底油；(2)步骤(1)所得重质底油进入所述一次通过式悬浮床加氢反应器进行深度加氢反应，得到第二轻质产品油。优选地，所述第一溶剂油包括链烷烃类溶剂油、双环芳烃类溶剂油或多环芳烃类溶剂油中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括链烷烃类溶剂油与双环芳烃类溶剂油的组合、链烷烃类溶剂油与多环芳烃类溶剂油的组合或链烷烃类溶剂油、双环芳烃类溶剂油与多环芳烃类类溶剂油的组合。优选地，所述重质油包括兰炭煤焦油重馏分、热解煤焦油重馏分、石油基重油馏分、页岩油基重油馏分或含固体粉焦重油馏分中的任意一种或至少两种以上的组合，典型但非限制性的组合包括兰炭煤焦油重馏分与热解煤焦油重馏分的组合，兰炭煤焦油重馏分、石油基重油馏分与页岩油基重油馏分的组合或热解煤焦油重馏分、石油基重油馏分、页岩油基重油馏分与含固体粉焦重油馏分的组合。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重质劣质油的多级悬浮床加工装置，包括反应单元和产物分离单元，其特征在于，所述反应单元包括第一反应装置以及与第一反应装置连接的第二反应装置；所述第一反应装置包括串联连接的多级全混合式悬浮床加氢反应器；所述第二反应装置为一台一次通过式悬浮床加氢反应器。

【技术特征摘要】
1.一种重质劣质油的多级悬浮床加工装置，包括反应单元和产物分离单元，其特征在于，所述反应单元包括第一反应装置以及与第一反应装置连接的第二反应装置；所述第一反应装置包括串联连接的多级全混合式悬浮床加氢反应器；所述第二反应装置为一台一次通过式悬浮床加氢反应器。2.根据权利要求1所述的重质劣质油的多级悬浮床加工装置，其特征在于，所述第一反应装置中前一级全混合式悬浮床加氢反应器的顶部出料口与后一级全混合式悬浮床加氢反应器的底部进料口连接；优选地，所述第一反应装置中全混合式悬浮床加氢反应器的级数为2-6级，优选为3-5级；优选地，所述全混合式悬浮床加氢反应器的塔底设置有循环回路；优选地，最后一级全混合式悬浮床加氢反应器的顶部出料口与所述产物分离单元相连。3.根据权利要求1或2所述的重质劣质油的多级悬浮床加工装置，其特征在于，所述第一反应装置中最后一级全混合式悬浮床加氢反应器的循环回路与所述一次通过式悬浮床加氢反应器的底部进料口连接；优选地，最后一级一次通过式悬浮床加氢反应器的顶部出料口与所述产物分离单元相连；优选地，所述一次通过式悬浮床加氢反应器的底部进料口还与溶剂油进料口连接。4.根据权利要求1-3任一项所述的重质劣质油的多级悬浮床加工装置，其特征在于，所述加工装置还包括原料供给单元以及氢气供给单元；优选地，所述原料供给单元与所述第一反应装置中第一级全混合式悬浮床加氢反应器的底部进料口连接；优选地，所述氢气供给单元与全混合式悬浮床加氢反应器的底部进料口以及一次通过式悬浮床加氢反应器的底部进料口连接。5.一种利用多级悬浮床对重质劣质油进行加工的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)重质油、第一溶剂油和催化剂混合后进入多级全混合式悬浮床加氢反应器进行初步加氢反应，得到第一轻质产品油与重质底油；(2)步骤(1)所得重质底油进入所述一次通过式悬浮床加氢反应器进行深度加氢反应，得到第二轻质产品油。6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，步骤(1)所述第一溶剂油包括链烷烃类溶剂油、双环芳烃类溶剂油或多环芳烃类溶剂油中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述重质油包括兰炭煤焦油重馏分、热解煤焦油重馏分、石油基重油馏分、页岩油基重油馏分或含固体粉焦重油馏分中的任意一种或至少两种以上的组合；优选地，所述重质油中的固含量为0-50wt％，优选为10-30wt％；优选地，所述催化剂的活性组分包括Fe、Ni、Co或Mo中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述第一溶剂油：重质油：催化剂的重量比为(0.5-2):1:(0.01-0.1)，优选为1:1:0.05。7.根据权利要求5或6所述的加工方法，其特征在于，步骤(1)所述重质油、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆元，黄云，常伟先，周晓晓，
申请(专利权)人：胜帮科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31