一种重油临氢热裂化方法技术

本发明专利技术公开了一种重油临氢热裂化方法，该方法包括：将原料油、氢气和催化剂混合并加热后进入到不设催化剂床层的上流式裂化反应器中进行反应后，从反应器顶部流出的产物进入到分离器进行气液分离，得到气相产物和重质油液相产物，重质油液相产物的一部分作为循环油返回至反应器进料管线与原料油混合。本发明专利技术中通过在反应器内部设置气液分配板，可以促进氢气和原料油多次充分混合，并有效控制反应温升，提高轻质油的收率，且该工艺过程具有流程简单、能耗低、操作简单的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工领域，具体地，涉及一种重油临氢热裂化方法。
技术介绍
近年来，随着原油重质化、劣质化趋势的加剧，市场对轻质油品的需求量的增加，以及环保法规的日益严格，重油轻质化技术越来越受到重视，劣质重油的深度加工和改质对于合理利用石油资源，改善产品质量，提高轻质油收率，具有重要的现实意义。重油(渣油)是一个复杂的胶体体系，在一定的反应温度条件下转化时，转化率与反应生焦率存在着一定的限度，如果超过这一界限，沥青质和胶质的沉降生成“第二液相”导致生焦。因此重油加氢改质必须合理的控制转化深度，将反应控制在转化极限点之前，在维持整个反应体系的动态平衡的基础上，使重油得到逐步的转化。重油加氢工艺由于液体产品收率高、质量好，既可以最大量地满足市场对轻质油品需求的增加，又可以生产更清洁的石油产品以满足日趋严格的环保要求，是重油改质技术的发展趋势所在。从反应器类型来分，重油加氢工艺包括固定床、沸腾床、移动床和浆态床四种类型，其中，固定床加氢工艺对原料的要求较高，不适宜加工重质、劣质原料；移动床和沸腾床加氢技术虽然可以处理劣质重、渣油，但是操作条件苛刻，装置投资成本较高；浆态床加氢技术则可以处理各种劣质原料，具有原料适应性强、工艺简单、操作灵活、转化率高、投资也较低的优点。浆态床重油(渣油)加氢是指重油(渣油)馏分在临氢与分散的催化剂(和/或添加剂)在高温、高压下发生热裂化与加氢反应的过程。浆态床加氢工艺技术按催化剂的形态可以分为均相和非均相两大类别。非均相固体粉末催化剂，主要是廉价的天然矿物和工业废渣，如煤粉、褐焦煤，赤泥和天然矿石等。此类催化剂的加氢活性很低，为了提高反应活性，催化剂添加量相对较多，一般占原料油的3％-5％，此类工艺着眼于重油的高单程转化率，催化剂一次性通过，不用回收，反应后固体粉末则留在未转化的残渣中，难以处理和重复利用，还会造成环境污染。均相催化剂包括油溶性的有机金属催化剂和水分散型催化剂两类，主要是Mo、Ni基的，均相催化剂的加氢活性高，注入量少(几百ppmw)，可有效抑制生焦，提高馏分油收率，且可以避免从未转化油中分离、催化剂磨损、催化剂颗粒沉降、浆液输送的问题，但在浆态床重油加氢工艺中使用均相催化剂时，有时会存在催化剂与原料油混合不均匀、接触不充分、反应不完全的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种重油临氢热裂化方法，裂化反应器为上流式裂化反应器，内部无催化剂床层，通过在反应器内设置气液分配板可以促进氢气和原料油多次充分混合，减少液相反应滞留区的存在，且与催化剂接触更均匀、完全，能进一步促进物料有效反应，提高重油的转化率及轻质油收率。为了实现上述目的，本专利技术提供一种重油临氢热裂化方法，其特征在于，该方法包括：将原料油、氢气和催化剂混合并加热后进入到不设催化剂床层的上流式裂化反应器中，进行临氢热裂化反应，使从所述反应器的顶部出口流出的反应产物经过急冷介质冷却后进入到热高压分离器进行分离，得到气相产物和重质油液相产物，将重质油液相产物的一部分作为循环油返回至反应器进料管线与原料油混合；其中，向所述反应器内注入急冷介质以控制反应器内反应的温升，并且所述反应器内部设置气液分配板。本专利技术中提供的一种重油临氢热裂化方法通过在裂化反应器中设置气液分配板能够使原料油、均相催化剂以及氢气混合更均匀、接触更充分，进而减少液相反应滞留区的存在，能进一步促进物料有效反应，提高原料油的转化率，轻质油收率也有所提高。另外，本专利技术中与原料油混合进入反应器的循环油来自热高分分离出的重质油，所需提升压力小，能耗低，工艺流程简单。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术中一种重油临氢热裂化方法的流程示意图。图2是本专利技术中一种优选的重油临氢热裂化方法的流程示意图。附图标记说明设备：A裂化反应器B原料油加热器C1原料油换热器C2原料油加热炉D热高压分离罐E油气冷却器F冷高压分离罐G循环氢压缩机H循环油泵I热高压分离罐液位—重油出装置流量串级控制M气液分配板N急冷介质分配器物流：1原料油2催化剂3新鲜氢气4反应进料5产物6气相产物7轻质油产物8循环氢9急冷介质10重质油液相产物11循环油具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种重油临氢热裂化方法，该方法包括：将原料油、氢气和催化剂混合并加热后进入到不设催化剂床层的上流式裂化反应器中，进行临氢热裂化反应，使从所述反应器的顶部出口流出的反应产物经过急冷介质冷却后进入到热高压分离器进行分离，得到气相产物和重质油液相产物，将重质油液相产物的一部分作为循环油返回至反应器进料管线与原料油混合；其中，向所述反应器内注入急冷介质以控制反应器内反应的温升，并且所述反应器内部设置气液分配板。根据本专利技术，所述的原料油可以为石油化工领域中常见的重油，如可以为减压渣油、脱油沥青、乙烯裂化焦油、煤焦油、超稠原油和炼厂污泥中的至少一种，其中，煤焦油可以是煤焦化过程得到的中高温煤焦油(一般是指大于650℃馏份)；超稠原油一般是指具有高粘度、高密度的重质油，如密度一般等于或大于0.998g/cm3；炼厂污泥是指炼厂生产的含油污水在处理中产生的含油污泥，主要包括隔油池底部的污泥，溶气浮选浮渣和剩余活性污泥，其成分复杂，一般含水量较大，灰份多。本专利技术的重油临氢热裂化方法可以适应多种不同类型的重油作为原料油。在本专利技术中优选的原料油为减压渣油、脱油沥青和乙烯裂化焦油中的至少一种。根据本专利技术，所述的催化剂可以为石油领域中常用的催化剂，具体地，本专利技术中所述的催化剂是指可以完全溶解在原料油中的油溶性催化剂或者通过与原料油混合后在操作条件下能以极细小的催化剂(一般小于几十微米)颗粒均匀悬浮在原料油中的水溶性催化剂。其中，所述油溶性催化剂可以为含钼、镍或钨的有机金属化合物中的至少一种，如可以为多羰基钼、多羰基铁、多羰基镍、环烷酸钼和环烷酸钨中的至少一种；水溶性催化剂可以为含钼、钒或钨的杂多酸或杂多酸盐类化合物中的至少一种，如可以为钼酸铵、磷钼酸和磷钨酸中的至少一种。在本专利技术中，进一步优选的催化剂为多羰基镍、多羰基钼、钼酸铵、磷钼酸和环烷酸钼中的至少一种。根据本专利技术，催化剂添加量(相对于原料油的重量)可以为100-1000PPmw；进一步优选为催化剂添加量(相对于原料油的重量)为200-600PPmw。根据本专利技术，所述原料油、氢气和催化剂可以混合并经换热或加热炉加热以提升温度，加热的温度可以为360℃-420℃，进一步优选为380℃-400℃。根据本专利技术，所述重油临氢热裂化反应的反应器内部不设催化剂床层，沿反应器高度方向设置多个气液分配板和急冷介质分配器；热裂化反应器上设置多个急冷介质注入口，各急冷介质注入口分别和反应器内部的急冷介质分配器相连，本专利技术是通过在所述反应器内设置急冷介质分配器从而将所述急冷介质均匀注入到反应器中以实现反应温度的控制。本专利技术中的裂化反应器优选为浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重油临氢热裂化方法，其特征在于，该方法包括：将原料油、氢气和催化剂混合并加热后进入到不设催化剂床层的上流式裂化反应器中，进行临氢热裂化反应，使从所述反应器的顶部出口流出的反应产物经过急冷介质冷却后进入到热高压分离器进行分离，得到气相产物和重质油液相产物，将重质油液相产物的一部分作为循环油返回至反应器进料管线与原料油混合；其中，向所述反应器内注入急冷介质以控制反应器内反应的温升，并且所述反应器内部设置气液分配板。

【技术特征摘要】
1.一种重油临氢热裂化方法，其特征在于，该方法包括：将原料油、氢气和催化剂混合并加热后进入到不设催化剂床层的上流式裂化反应器中，进行临氢热裂化反应，使从所述反应器的顶部出口流出的反应产物经过急冷介质冷却后进入到热高压分离器进行分离，得到气相产物和重质油液相产物，将重质油液相产物的一部分作为循环油返回至反应器进料管线与原料油混合；其中，向所述反应器内注入急冷介质以控制反应器内反应的温升，并且所述反应器内部设置气液分配板。2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：将经所述热高分得到的所述气相产物冷却后通入冷高压分离器中进行分离，得到氢气和轻质油产物；将该冷高分得到的氢气作为循环氢使用。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述的急冷介质为新鲜氢和/或循环氢；所述的循环氢或者全部作为所述急冷介质，或者全部作为通入到所述反应器底部的反应介质，或者一部分作为所述急冷介质而另一部分作为所述反应介质。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述急冷介质为减压渣油、脱油沥青、减压蜡油、焦化蜡油、催化重循环油和催化油浆中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过在所述反应器内设置急冷介质分配器将所述急冷介质均匀注入到反应器中。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述反应器内部设置2-10个气液分配板，在自下而上第二个及以上气液分配板的下部设置所述急冷介质
\t分配器。7.根据权利要求6所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯祥，吴德飞，徐松，李晋楼，宋智博，周桂娟，李明东，杨玖坡，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11