重、渣油加氢改质组合方法技术

本发明专利技术涉及重、渣油固定床加氢处理技术的改进，将渣油加氢工艺和渣油中间相连续分离工艺技术进行有机组合。其特点是不但能适应渣油加氢原料的重质化和劣质化，而且还提高渣油加氢装置运转寿命、降低其操作苛刻度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
重、渣油加氢改质组合方法本专利技术涉及重、渣油处理技术的改进。随着原油的日益变重以及对轻质油品需求的日益增加，重油轻质化已成为炼油工作者的主要任务。重油加氢改质是重油轻质化的主要方法之一，其不但能大量脱去渣油中的金属、硫、氮等有害杂质，还能使重、渣油裂解成高价值的低沸点组分。目前渣油加氢较多采用固定床反应器，不同功能的催化剂分装于不同的反应器或不同的床层中，渣油通过床层时与催化剂接触进行加氢反应。但这种渣油加氢工艺存在缺点，那就是加工劣质油时催化剂易失活，床层易堵塞，使渣油固定床加氢处理装置运转寿命仅在一年左右。据试验与工业运转证明，渣油固定床加氢处理装置中催化剂易失活的原因是金属沉积和焦炭沉积造成的。对于加氢装置来说，金属沉积是加氢催化剂失活的主要原因，降低渣油进料中的金属含量是延长渣油固定床加氢处理装置运转寿命的有效措施。众所周知，重、渣油是胶体分散体系。重、渣油液相热转化时，沥青质分子不但会发生直链分子的链反应(如脱烷基，从周围其他质点夺取氢原子)外，而且还能通过自聚合反应生成更高分子量的缩合沥青质。渣油中的胶质也同样发生热裂化反应和缩合反应，使胶质向油份和沥青质转化，最终会破坏由沥青质及其表面或内部吸附的部分胶质、重质芳烃构成的沥青质胶束与由饱和分和芳香分构成的胶束间相之间的吸附平衡，使平衡向着胶束间相方向移动，致使沥青质的胶溶状态丧失而产生絮凝态聚沉物，生成介于沥青质-->和焦炭之间的中间相，它为苯不溶物，但能为其他具有更高溶解度参数和表面张力的溶剂所溶。专利CN1152020A中公开了采用渣油中间相连续分离处理原料油的方法，其目的是为生产优质石油焦或重油催化裂化提供原料，但该方法除重金属脱除率较高外，残碳、硫、氮的脱除率很低，不能直接用于催化裂化装置的原料油，若想将产品直接用于催化裂化装置的原料油，那么该方法的目标产品收率将很低，且生成渣油中间相的热裂化反应器很容易结焦堵塞，造成操作不稳。本专利技术的目的在于改进上述中间相连续分离方法和现有渣油固定床加氢处理工艺的不足，提供一种有效的组合工艺，即渣油中间相连续分离工艺与渣油固定床加氢处理工艺的组合工艺。该工艺不但能优化渣油固定床加氢处理工艺的操作，扩大固定床渣油加氢原料的来源，而且还能大大延长渣油加氢装置的运转寿命。本专利技术的技术方案如下：先采用渣油缓和热裂化生成渣油中间相的方法，脱掉金属含量较多的沥青质和/或部分胶质，使其金属含量降低，再直接进行加氢处理，实现劣质渣油的加氢改质或转化。具体地说，首先将渣油原料温度加热到热裂化反应生产中间相所需的温度，再进入热裂化反应器进行反应，生成液相和固相之间的中间相。反应生成物经过冷却，达到所需温度后，进入分离器进行渣油与中间相的分离。反应生成物进入分离器前最好加入稀释剂，因为，石油胶体体系在加入多量油分(饱和分＋芳香分(不包括重质芳烃))时，胶质在油分中的活度(或浓-->度)将降低，从而使吸附层胶质和油分中的胶质之间产生化学位差。在化学位差的推动下，一部分胶质分子会脱离胶溶态进入油分，使沥青质胶核处于裸露状态而增加聚沉倾向。本专利技术所使用的稀释剂是本组合工艺中的汽油产品馏分。分离器将渣油中间相从渣油中分离出来，并由分离器底部排出，其可以做固体燃料或延迟焦化装置的原料，热裂化反应生成的干气从分离器顶部排出，其可以去下游的气体回收系统或作气体燃料，净化后渣油则从分离器上部流出进入分馏塔进行分馏，气体由分馏塔顶部排出，汽油馏分可出装置或循环作稀释剂，柴油馏分根据需要出装置或打入本工艺中的渣油固定床加氢装置，渣油馏分从塔底排出经升压后与氢气混合共同进入加热炉，加热到所需温度后进入渣油加氢装置进行加氢处理，反应后的加氢生成油进入气液分离系统进行分离，分出的富含氢气的气相产物经提纯后再循环回渣油加氢装置继续使用，液相生成油则进入产品分馏塔，分馏出气体、汽油、柴油和加氢渣油。气体和柴油出装置，汽油则可以一部分作中间相分离过程的稀释剂，一部分出装置，也可以全部出装置。加氢渣油出装置后可进入下游的催化裂化装置进一步进行轻质化，或一部分循环回渣油加氢装置。本专利技术中的两个分馏塔可以由加氢生成油分馏塔来代替，那加氢生成油分馏塔的塔底渣油就是加氢渣油与除去渣油中间相的原料油的混合物，但这需根据催化裂化进料的性质指标来决定。但本专利技术优先推荐使用两个分馏塔。所述的生成渣油中间相的反应器为热裂化反应器，其最主要的操作条件是反应温度。反应温度对生成渣油中间相的影响很明显，它越高，中间相数量就越多，金属等杂质脱除效果就越好，但这样渣油的分离液收也会减少，反应器结焦可能性也会增加，并且也会增加新生成沥青质的量，因此，本发-->明中的渣油原料热裂化预处理的温度应根据原料油中沥青质、胶质的含量及分子的反应特性来确定。反应温度一般为360～440℃之间，较好为380～440，最好为390～420℃；反应压力一般为0.1～0.5MPa，较好为0.2～0.5MPa，最好为0.2～0.4MPa；液时体积空速为0.2～2.5h-1，较好为0.4～2.3h-1，最好为0.5～2h-1。所述的液时体积空速是指：原料油体积与反应器有效反应段容积之比。所述的渣油中间相分离单元为塔式分离器。渣油与中间相之间分离效果的好坏主要与它们的分离沉降温度有关。由于从可溶质基质中分离出的沥青质中间相的熔点约为150℃(Lott R et a1.proc int symp on Heavy Oil&ResidueUpgrading&Utilizaiton.Fushun，China：1992.309)，因此若沉降分离温度高于这一温度太多，中间相将会变成液体，就不可能出现中间相而进行分离，反之，则分离器中的渣油粘度太大，又大大影响中间相的沉降速度。本专利技术的分离器温度为150～240℃，较好的是在150～230℃，最好的是在150～210℃。为使渣油中间相分离效果好且分离速度快，本专利技术在渣油中间相分离过程中还使用油分作稀释剂。加入稀释剂不但能增加渣油中间相的聚沉，还能降低渣油的粘度和密度，增大中间相与渣油的密度差，从而提高渣油与中间相的分离效率。本专利技术使用的稀释剂为该组合工艺的汽油产品馏分，加入量为15～50％，具体百分率由分离器的空间大小和中间相的沉降速度等条件决定。中间相的沉降速度可以由斯托克斯定律公式计算出，从而可以计算出渣油在分离器内的停留时间及所需的分离器大小。本专利技术中的渣油在分离器内的停留时间为30～150分钟，较好为50～130分钟，最好为60～120分钟。所述的渣油加氢处理技术可以是任何适用于本专利技术的技术，如悬浮床加-->氢处理技术、沸腾床加氢技术、移动床加氢技术等，以目前工业上较成熟有渣油固定床加氢技术为例，其操作条件一般为：反应温度340-430℃，较好是360-420℃，最好是360-410℃；反应压力为8.0-16.0MPa，较好为8.0-15.0MPa，最好为10.0-15.0MPa；氢油体积比为500-2000，较好为700-2000，最好为700-1500；液时体积空速为0.1-2.0h-1，较好为0.1-1.5h-1，最好为0.2-1.5h-1。所采用的重渣油加氢催化剂是指具有重、渣油加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮和加氢裂化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重、渣油加氢改质组合方法，包括：先采用重、渣油缓和热裂化生成渣油中间相的方法，然后将所述中间相分离，脱掉渣油进料中金属含量较多的沥青质和／或部分胶质，使其金属含量降低，再直接进行加氢处理，实现劣质渣油的加氢改质或转化。

【技术特征摘要】
1、一种重、渣油加氢改质组合方法，包括：先采用重、渣油缓和热裂化生成渣油中间相的方法，然后将所述中间相分离，脱掉渣油进料中金属含量较多的沥青质和/或部分胶质，使其金属含量降低，再直接进行加氢处理，实现劣质渣油的加氢改质或转化。2、按照权利要求1所述的重、渣油加氢改质组合方法，其特征在于所述的劣质渣油的加氢改质或转化方法为：首先将渣油原料温度加热到热裂化反应生产中间相所需的温度，再进入热裂化反应器进行反应，生成液相和固相之间的中间相；反应生成物经过冷却，达到所需温度后，进入分离器进行渣油与中间相的分离，分离器将渣油中间相从渣油中分离出来，并由分离器底部排出，热裂化反应生成的干气从分离器顶部排出，净化后渣油则从分离器上部流出进入分馏塔进行分馏，净化渣油馏分从塔底排出经升压后与氢气混合共同进入加热炉，加热到所需温度后进入渣油加氢装置进行加氢处理；经渣油加氢装置反应后的加氢生成油进入气液分离系统进行分离，分出的富含氢气的气相产物经提纯后再循环回渣油加氢装置继续使用，液相生成油则进入产品分馏塔，分馏出气体、汽油、柴油和加氢渣油。3、按照权利要求1或2所述的重、渣油加氢改质组合方法，其特征在于在所述的重、渣油缓和热裂化生成渣油中间相的过程是在热裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩保平，韩照明，张刘军，佟欣，晋梅，彭派，
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：11[中国|北京]