一种劣质原料两段加氢处理方法技术

本发明专利技术公开了一种劣质原料两段加氢处理方法。劣质原料首先进入第一段进行加氢精制反应，反应流出物进行分离；得到液体进入第二精制段进行深度脱氮和芳烃饱和反应，在第二段中同时采用气液并流和逆流流程。本发明专利技术方法可在较缓和条件下对劣质原料中的含氮杂质进行加氢处理，使其满足催化裂化原料要求，从而拓宽了加氢处理的原料来源；同时由于加氢精制的温度大大降低，从而可以提高装置的运转周期，加工更劣质原料或者在同样运转周期下提高装置的加工能力。

【技术实现步骤摘要】
一种劣质原料两段加氢处理方法
本专利技术公开了一种加氢处理方法，特别是一种加工含氮劣质原料的两段加氢处理方法。
技术介绍
随着我国国民经济的高速发展，石油加工能力快速增长。与此同时，原油价格居高不下，使得原油采购成本在炼油总成本中占的比重大幅上升，炼油企业的利润空间大大减小。另外，由于原油质量逐年变差，进口高硫高氮原油加工量的大幅增加，环保对炼油工艺及石油产品质量的要求日趋严格，以及市场对清洁油品及化工原料需求量的不断增加，使得市场对加氢技术水平的进步提出了更高的要求。在催化裂化工艺中，高硫含量的原料将会导致产品汽柴油的硫含量不能达到清洁产品要求，而且还会使催化裂化烟气中的SOX排放超标，而催化裂化原料中的高氮含量将会增加催化剂的耗量，增加操作费用。催化裂化原料加氢处理技术能够大幅度降低硫氮金属等杂质含量，改善产品性质，提高目的产品收率，因此得到了越来越广泛的应用。现有的催化裂化原料加氢处理工艺，如US4780193公开了一种加氢处理催化裂化进料方法，生产辛烷值较高的汽油调和组分。CN101007964A公开了一种生产优质催化裂化原料的加氢方法，但其操作压力低，不适合加工高氮原料，CN101987967A公开了一种减压深拔蜡油的加氢处理方法，采用两段流程，但其第一段使用活性很弱的加氢保护剂和脱金属保护剂，第二段使用加氢脱硫和加氢脱氮催化剂，加工高氮含量原料时由于催化剂整体活性较低而造成装置处理量不高，或者处理深度不高。针对目前原油质量变差，杂质含量增高，以及原油减压深拔和其它非常规能源的开发，使得加氢处理的原料杂质含量越来越高，特别是某些加氢处理原料的氮含量较高。而现有加氢处理方法处理高氮含量的加氢原料时，需要较高的反应温度，较高的反应压力或较低的操作空速，装置的加工能力下降，同时能耗增加，操作周期缩短。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种改进的两段加氢处理工艺，加工含氮劣质原料油。同现有加氢处理技术相比，可大大提高装置的产品质量和加工能力，或者在同样的产品质量和加工能力条件下降低操作压力，降低操作费用。本专利技术的一种劣质原料两段加氢处理方法，包括以下内容：（1）在加氢精制条件下，劣质原料油和氢气混合进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率一般控制为20wt%~70wt%；（2）第一段反应区流出物进入分离系统，得到气相与液相，气液分离后的气相经脱杂质后可以循环使用；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的加氢精制油进入分离系统，得到加氢处理产品。根据本专利技术的加氢处理方法，其中在步骤（2）中，优选对气液分离后的液相先用水进行洗涤，以降低第一段加氢精制生成油中的氨（NH3）含量，经过水洗后的液相再与氢气进入第二段反应区。此处所述的水洗操作为本领域技术人员的常规操作。本专利技术方法中，所述的劣质原料油为氮含量较高的劣质重质馏分油。劣质原料油的氮含量一般为2500μg/g以上，优选为3500μg/g以上，最优选为3500~15000μg/g。所述的劣质重质馏分油原料的初馏点一般为220～450℃，优选为300～420℃，终馏点一般为500～550℃。所述劣质重质馏分油通常在经加氢后作为催化裂化装置的原料。本专利技术方法中，步骤（1）中第一段反应区的脱氮率一般控制为20wt%~70wt%，优选控制为30wt%~65wt%。第一段反应区的工艺条件为：反应温度为330~480℃，反应压力为5.0~20.0MPa，氢油体积比为100:1~4000:1，液时体积空速为0.2~4.0h-1。优选的工艺条件为：反应温度为350~450℃，反应压力为8.0~17.0MPa，氢油体积比为400:1~2000:1，液时体积空速为0.5~3.0h-1。本专利技术方法中，步骤（3）所述的第二段反应区中，并流反应区的工艺条件为：反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~4000:1，优选为400:1~2000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。第二段反应区中逆流反应区的工艺条件为：反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~2000:1，优选为400:1~1000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。所述的第二段反应区中，气液并流反应区与气液逆流反应区中的催化剂装填体积比，可以根据劣质重质馏分油原料的性质以及第一段反应区的脱氮率具体进行确定。本专利技术方法中，第一段反应区反应流出物进行气液分离，气相脱除硫化氢和氨后，可以循环至第一段反应区继续使用，也可以输送至第二段反应区。液相进入第二段反应区进一步进行加氢处理。第二段反应区反应流出物首先进行气液分离，气相脱除硫化氢和氨后循环使用，也可以直接作为循环氢使用，液相进入分馏系统，根据需要分离出石脑油、柴油和尾油，尾油作为催化裂化原料，或者不经分离，直接作为催化裂化原料。本专利技术方法中，根据装置规模，第一段反应区可以设置一台或几台反应器，第二段反应区也可以设置一台或几台反应器。第一段反应区和第二段反应区可以使用一套循环氢系统，也可以分别设置循环氢系统。采用一套循环氢系统时，需要对氢气流程进行优化，即第一段反应区反应流出物气液分离的气相进行脱硫化氢和脱氨，然后与第二段反应区反应流出物气液分离后得到的气相混合作为循环氢使用，反应过程补充的新氢进入第二段反应区。由于第一段气相硫化氢和氨含量较高，而第二段气相硫化氢和氨含量较低，从而可以大大降低进入循环氢脱硫塔的气体流量，降低设备投资和操作费用。本专利技术方法中，所使用的加氢精制催化剂可以是本领域任意的商业产品，也可以根据本领域现有技术制备。加氢精制催化剂一般以W、Mo、Ni和Co中的一种或几种为活性组分，以氧化物计的活性组分在催化剂中的重量含量一般为20wt%～90wt%，一般为25wt%～65wt%，加氢精制催化剂在反应状态下，加氢活性组分为硫化态。本专利技术方法中，第一段反应区主要发生原料的脱硫、脱氮、脱氧、芳烃饱和等反应；第二段反应区继续进行发生深度加氢脱硫、脱氮、脱氧、芳烃饱和及部分加氢裂化等反应。与现有技术相比，本专利技术的工艺方法具有以下突出效果：1、在加工氮含量很高的劣质原料油时，本专利技术可以明显降低系统中的硫化氢和氨含量，提高氢分压，有效发挥加氢精制催化剂的活性。目前加氢处理进料一般包括减压馏分油、溶剂精制脱沥青油或费托合成油，而劣质原料经过第一反应区进行脱硫、脱氮、脱氧、芳烃饱和等反应后，第二反应区进料质量达到一般加氢处理原料的进料质量要求，可以扩大加氢处理原料的来源。2、本领域技术人员一般认为，加氢精制催化剂具有耐氮性，循环氢或油中的硫化氢和氨对催化剂没有抑制作用。但通过对现有加氢处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种劣质原料两段加氢处理方法，包括以下内容：（1）在加氢精制条件下，劣质原料油和氢气混合进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率控制为20wt%~70wt%；（2）第一段反应区流出物进入分离系统，气液分离后的气相经脱杂质后循环使用；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的加氢精制油进入分离系统，经分离得气体、石脑油、柴油中的一种或几种和尾油。

【技术特征摘要】
1.一种劣质原料两段加氢处理方法，包括以下内容：（1）在加氢精制条件下，劣质原料油和氢气混合进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率控制为20wt%~70wt%；所述劣质原料油的氮含量为2500μg/g以上；（2）第一段反应区流出物进入分离系统，气液分离后的气相经脱杂质后循环使用；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的加氢精制油进入分离系统，经分离得气体、石脑油、柴油中的一种或几种和尾油；其中，第一段反应区使用的加氢精制催化剂具有以下性质：催化剂的平均孔直径为7.5~9.5nm，孔径为4~10nm的孔占总孔容的体积分数为70%~90%；第二段反应区使用的加氢精制催化剂具有以下性质：催化剂的平均孔直径为4至小于7.5nm，孔径为4~10nm的孔的孔容占总孔容的体积分数为50%~75%；其中与第一段中的加氢精制催化剂相比较，第二段中的加氢精制催化剂的平均孔直径要小0.5~3nm，孔径4~10nm的孔占总孔容的体积分数小10~30个百分点。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的劣质原料油的氮含量为3500μg/g以上。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的劣质原料油的氮含量为3500~15000μg/g。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中第一段反应区的脱氮率控制为30wt%~65wt%。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（3）中所述的加氢精制催化剂包括载体和载在载体上的加氢金属组分，催化剂包括元素周...

【专利技术属性】
技术研发人员：白振民，曾榕辉，曹均丰，单利，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11