重、渣油加氢转化的方法技术

本发明专利技术公开了一种重、渣油加氢转化方法，将原料油与占进入反应器总氢量的５％－３０Ｖ％的氢气混合，经加热后，共同由反应器顶部以下流形式进入反应器，剩余氢气则被单独加热后由反应器底部以上流形式进入反应器，两相以逆流流动的形式完成临氢热裂解反应，反应完成后液相流体由反应器底部排出，气相流体由反应器顶部排出，分别进入各自分离器进行分离。通过采用本发明专利技术渣油原料与氢气的逆向流动技术，提高了两相的混合程度，减少了生焦几率和焦炭在反应器内的沉积量，延长了工艺装置的运转寿命，且不易飞温，易操作，减少了冷氢用量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
重、渣油加氢转化的方法本专利技术涉及一种重、渣油加氢处理方法，尤其是采用悬浮床加氢技术处理重、渣油的方法。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。这种渣油加氢工艺的缺点是加工劣质油时催化剂床层易堵塞，并且装置的产品分布基本上是由催化剂和原料油决定，难以随市场变化而调整。而悬浮床加氢工艺技术则能在较高空速，较低操作压力等操作条件下，深度转化劣质重渣油，制取较轻的二次加工原料，且装置的产品分布变化灵活，克服了固定床渣油加氢工艺的缺点，满足了加工劣质渣油的需要，因此许多公司都在研究开发悬浮床加氢工艺技术。悬浮床加氢工艺都是采用细粉状或液体均相催化剂(或添加剂)与原料油混合再与氢气共同以上流形式进入反应器完成临氢热裂解反应，不同之处在于其所使用的催化剂不同。早期的悬浮床加氢技术大都采用固体粉末态的催化剂，代表性的技术有加拿大的CANMET，德国的VCC，日本的SOC等。-->但这种技术在原料油转化后，固体粉末会留在未转化残渣中，难以再进行处理，成为污染源，不能满足日益提高的环保要求。因此，80年代后期以来，各大石油公司竞相研究开发均相催化剂的渣油悬浮床加氢技术，代表性的技术有加拿大的(HC)3技术(使用油溶性有机金属催化剂)，水溶性均相催化剂则有Exxon公司的磷钼酸催化剂和Chevron公司的钼酸铵催化剂等。均相催化剂由于在反应过程中都是以金属微粒及其硫化物的形态存在，活性高，添加量少，不需要再从加氢尾油中进行分离，满足了环保的要求，也减轻了反应系统因固体颗粒带来的磨损问题。但均相催化剂中无论是油溶性的有机金属催化剂还是水溶性的催化剂，都应将其所含的Mo/Ni等金属转化成具有高加氢活性的硫化态，才能使其抑制结焦能力更强。因此均相催化剂应在临氢热裂化反应进行前或进行中变成硫化态。美国专利USP4637870和USP5039392就公布了水溶性均相催化剂在反应前先进行预硫化，然后再加入到原料中进反应器反应的方案，但这种操作会给实际应用带来诸多不变。因此各大石油公司都在研究开发抑制结焦能力强的、在反应中能有效进行硫化的均相催化剂或悬浮床加氢工艺。悬浮床加氢工艺中，反应物进行的化学反应为临氢热裂化反应，是自由基之间的反应，反应速度快，因此反应物自由基会与其接触的自由基最先发生反应。由此可知，若烃类自由基周围是被氢包围，则会抑制烃类发生结焦反应，反之则会发生结焦反应。悬浮床加氢工艺装置运转寿命的长短取决于烃类发生结焦反应的多少和反应器内焦炭沉积的多少，也就是原料油与氢气混合的好坏和流体携带焦粒出装置的能力，因此悬浮床加氢工艺应主要解决烃类少结焦和反应器内焦炭少沉积等问题，其中烃类少结焦是最重要。-->在现有流体并流上流方式的悬浮床工艺中，原料油与氢气的混合仅靠流体重力返混来实现，混合程度不高，理想的气包油状态占有率较低。再加上靠重力返混下来的液相流体大部分是分子量较大的易结焦大分子，很难完全再由液相和/或气相流体携带向上流动，致使其反应停留时间过长，发生缩合反应，最终生成焦粒。中型试验研究也证实了流体并流上流方式的悬浮床工艺中反应器易在其中下部生焦。同时，上流式悬浮床加氢工艺携带固体焦粒出反应器效率的不高，造成反应器内表面将其吸附，逐渐堵塞反应器，造成装置停工。其次，流体并流上流式悬浮床工艺因流体流动方式的原因，反应器内的温度是由下到上逐渐升高的，且温差较高，易引起飞温，工业装置操作难度增大，并且生成的轻质馏分随流体一起向上流动，承受更高裂化温度，会发生过渡裂解，增大气体收率。这一点也由中型试验证实。再者，流体并流上流式悬浮床工艺中，含Mo/Ni等金属的均相催化剂在反应器内硫化时，因初反应生成的硫化氢浓度较低，且流体向上流动，使反应器下部流体中存在的催化剂，不能有效的变成高加氢活性的硫化态，从而降低了其抑制结焦的能力。为了改善上述悬浮床加氢工艺的不足，本专利技术提供一种原料油与氢气逆流流动的悬浮床加氢工艺。与上述现有的悬浮床加氢工艺不同，本专利技术是将原料油与占进入反应器总氢量为5-30V％的少量氢气混合，经加热后，共同由反应器顶部以下流形式进入反应器，剩余氢气则被单独加热后由反应器底部以上流形式进入反应器，两相以逆流流动的形式完成临氢热裂解反应，反应完成后液相流体由反应器底部排出，气相流体由反应器顶部排出，分别进入各自分离器进行分-->离本专利技术所述方法可以采用催化剂或添加剂，也可以不采用催化剂或添加剂。如果采用催化剂或添加剂，可以使用任何适用于渣油悬浮床加氢转化的催化剂或添加剂，既可以是固体粉末催化剂如Co、Mo或Ni的硫化物沉积在氧化铝或硅铝载体上的催化剂；也可以是分散型催化剂，包括油溶性催化剂和水溶性催化剂，例如，油溶性催化剂有将铁化合物和煤粉在油中磨碎所制成的铁-煤糊状催化剂，水溶性催化剂如磷酸钼水溶液催化剂，Mo、Ni、P水溶性催化剂等。其中，以分散型的催化剂效果较好，在分散型催化剂中，本专利技术优先推荐水溶性催化剂，特别推荐一种含Mo2-15w％,Ni含量为0.1-2w％,P含量为0.1-3w％的水溶液催化剂(参见中国专利CN1062621A)。本专利技术所述方法如果采用催化剂或添加剂，则可以将催化剂或添加剂与原料油混合，并再与所述的少量氢气一起被加热后由反应器顶部以下流形式进入反应器。催化剂或添加剂在完成反应后随液相馏分由反应器底部排出装置。所述的由反应器底部和顶部出来的液相流体和气相流体可按以下分离方法进行分离：所述的由反应器底部排出的液相流体，可进入热高压分离器进行分离。在热高压分离器中分离出的液相产物进入热低压分离器进一步分离，在热低压分离器中分离出的气相产物冷却后进入冷低压分离器再分离，分离出的重油出装置。而在热高压分离器中分离出的气相产物冷却后可与所述的由反应器顶部排出的气相流体，一起进入冷高压分离器进行分离。在冷高压分离器中分离出的氢气可循环回反应器，分离出的液相则进入冷低压分离器进一步-->分离，分离后的气相产物可以去气体回收系统，轻油出装置。本专利技术催化剂在进入反应器之前可以根据需要进行预硫化，也可以不进行预硫化。由于本专利技术的流体逆流流动能使反应器内的硫化氢均处于较高浓度，使含Mo/Ni等金属组分的催化剂都能有效的变成具有高加氢活性的硫化态，提高了其抑制结焦的能力，所以没有太大的必要进行催化剂的预硫化。所述的由反应器顶部进入的氢气占进入反应器氢气总量的比例较好为5-10V％；最好为5-8V％。本专利技术所述方法中其它反应条件一般为：反应温度一般为390-460℃，最好为410-460℃；反应压力一般为8.0-17.0MPa，最好为8.0-15.0MPa；液时体积空速一般为0.5-2h-1，最好为1.0-2h-1；氢油体积比一般为500-1500，最好为800-1500。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。本专利技术的流体逆流流动悬浮床工艺中，原料油与氢气的混合除了靠流体返混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重、渣油加氢转化方法，包括：将原料油与占进入反应器总氢量的５％－３０％少量氢气混合，经加热后，共同由反应器顶部以下流形式进入反应器，剩余氢气则被单独加热后由反应器底部以上流形式进入反应器，两相以逆流流动的形式完成临氢热裂解反应，反应完成后液相流体由反应器底部排出，气相流体由反应器顶部排出，分别进入各自的分离器进行分离。

【技术特征摘要】
1、一种重、渣油加氢转化方法，包括：将原料油与占进入反应器总氢量的5％-30％少量氢气混合，经加热后，共同由反应器顶部以下流形式进入反应器，剩余氢气则被单独加热后由反应器底部以上流形式进入反应器，两相以逆流流动的形式完成临氢热裂解反应，反应完成后液相流体由反应器底部排出，气相流体由反应器顶部排出，分别进入各自的分离器进行分离。2、按照权利要求1所述的重、渣油加氢转化方法，其特征在于所述的临氢热裂解反应条件为：反应温度为390-460℃；反应压力为8.0-17.0MPa；液时体积空速为0.5-2h-1；氢油体积比为500-1500。3、按照权利要求1所述的重、渣油加氢转化方法，其特征在于所述的临氢热裂解反应是在催化剂存在下进行的，催化剂是通过与原料油混合后，再与所述的少量氢气混合加热后共同由反应器顶部以下流形式进入反应器的。4、按照权利要求1所述的重、渣油加氢转化方法，其特征在于所述的由反应器底部排出的液相流体，可进入热高压分离器进行分离，在热高压分离器中分离出的液相产物进入热低压分离器进一步分离，在热低压分离器中分离出的气相产物冷却后进入冷低压分离器再分离，分离出的重油出装置；而在热高压分离器中分离出的气相产...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩保平，韩照明，佟欣，蒋立敬，胡长禄，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石油化工集团公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]