一种劣质渣油悬浮床加氢转化方法技术

本发明专利技术公开了一种劣质渣油悬浮床加氢转化方法。该方法包括如下步骤：1)氢气和含有催化剂的渣油原料混合后预热，经过径向轴向二次分布器后进入气升式环流反应器，反应物料在气升式环流反应器中轴向旋转式上升进行化学反应；2)经化学反应的反应物料进入高压和低压分离器，分离后完成渣油转化。本发明专利技术方法中，原料经过二次高效分布后，使原料与氢气充分高效混合进入气升式环流反应器，气液混合物延轴向旋转式上升，使物料和温度在径向分布均匀，由于物料延轴向旋转式上升，增加了物料在反应器内停留时间(4倍)，提高了转化率，由于反应器旋转式的特殊设计，使物料在反应器内结焦大幅度减少，实现了劣质渣油在悬浮床反应器内高效转化和减少结焦。

A hydroconversion method for low quality residuum suspension bed

【技术实现步骤摘要】
一种劣质渣油悬浮床加氢转化方法
本专利技术属于化工
，尤其涉及一种劣质渣油悬浮床加氢转化方法。
技术介绍
随着原油变重趋势的加剧和重质、超重质原油的开采以及市场对石油产品、特别是各种燃料需求的不断增加，重质油将是21世纪的重要能源；重质油特别是高硫、高沥青质、高金属及高残碳质重质油的转化，因其具有较高的经济效益，将仍是21世纪石油炼制关注的重要技术。重质油加工可能会带来诸如产品质量下降、环境保护等问题，应采用相应的加工技术措施加以解决。对劣质原油的减压渣油，因其硫、残炭及金属含量较高，欲高效转化，提高轻质油收率，减少或防止反应器结焦而解决长周期运行问题，目前只能采用加氢转化处理或焦化加工的技术方案。作为一种劣质渣油加工工艺，悬浮床加氢技术具有高效转化特点，在加工劣质渣油、渣油轻质化、高转化率、高脱硫脱金属等方面，具有其独特的优势。但是，目前国内外开发的悬浮床加氢技术都有各自的优势与不足，大部分悬浮床加氢技术都处于开发阶段，存在转化率低、脱硫脱金属低、空速低、反应器结焦严重等问题，这直接影响了技术应用和开工周期。减少反应器结焦，提高转化率，对炼油工业有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种劣质渣油悬浮床加氢转化方法，通过采用气升式环流反应器及径向轴向二次分布器，实现了劣质渣油在悬浮床反应器内的高效转化和减少结焦。本专利技术提供的一种劣质渣油悬浮床加氢转化方法，包括如下步骤：(1)氢气和含有催化剂的渣油原料混合后预热，经过径向轴向二次分布器后进入气升式环流反应器，反应物料在所述气升式环流反应器中轴向旋转式上升进行化学反应；(2)经所述化学反应的反应物料进入高压和低压分离器，分离后完成渣油转化；沿着物料进入的方向，所述径向轴向二次分布器依次包括径向分布器和轴向分布器；所述径向分布器为一端设有进料口的分布筒，所述分布筒的侧壁上设有若干径向分布孔；所述轴向分布器为一分布板，所述分布板的表面设有若干轴向分布孔；所述气升式环流反应器包括：壳体，所述壳体的底部具有流体入口；导流筒，所述导流筒通过支架竖直设置在所述壳体内，使所述壳体和导流筒之间形成环形空间；旋片，多组所述旋片沿所述导流筒的高度方向间隔设置在其外壁上，且所述旋片绕所述导流筒的中心线设置；螺旋折流板，所述螺旋折流板绕所述导流筒的中心线设置在其内壁上。上述的方法中，所述径向轴向二次分布器中，所述径向分布孔可环绕一圈均匀分布在所述分布筒的侧壁上。所述径向分布孔的孔径可为0.1～1.0mm，如0.5mm。所述径向分布孔的个数可为4～20，如8个。所述轴向分布孔可环绕一圈均匀分布在所述分布板的周边。所述轴向分布孔的孔径可为0.1～1.0mm，如0.5mm。所述轴向分布孔的个数可为8～32个，如16个。所述轴向分布孔的两端呈喇叭状。进一步地，所述喇叭状的弧面与所述分布板可呈45度角。喇叭状开口在进入时起到气液混合作用，出来起到气液分布作用。上述的方法中，所述气升式环流反应器中，每组所述旋片包括沿周向均布在所述导流筒外壁上的多个叶片，每一所述叶片相对于所述导流筒的中心线可呈向上倾斜设置。每一所述叶片与水平可呈60°夹角。所述壳体与所述导流筒两者的中心线可重合，在所述壳体底部绕所述支架可设置多个所述流体入口。上述的方法，步骤(1)中，所述氢气的体积与所述催化剂和所述渣油原料的体积之和的比例可为(800～1400)：1，具体可为1000：1。所述催化剂与所述劣质渣油的比例由所述催化剂的活性、选择性及渣油的性质决定，如所述催化剂的含量可为600～100ppm，如300ppm。所述催化剂可为渣油悬浮床加氢工艺中常规使用的催化剂，如Mo系列催化剂、Fe系列催化剂或Ni系列催化剂等等。所述预热的温度可为150～220℃，如180℃。所述反应器的压力可控制在10～18Mpa，如12～16Mpa、12Mpa、14Mpa或16Mpa；温度控制在400～460℃，如420～460℃、420℃、440℃或460℃；体积空速(体积空速＝(进料体积流量/h)/反应器的体积)可控制在0.5～1.5h-1，如0.5～1.0h-1、0.5h-1或1.0h-1。上述的方法，步骤(2)中，经分离后的气体由质量流量计计量，液体在分离罐底部取样。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术方法可以大幅度提高劣质渣油的转化，生焦率低，气体产率低，具体如下：本专利技术采用气升式环流反应器和径向轴向二次高效分布器，可以使物料在环流反应器内的线速度在提高1.5～2倍，强化了环流效果，并使氢气与原料在反应器内气、液两相充分接触，催化剂在反应器内更好的溶解和分散在渣油中，大大增加的反应物料的接触时间与反应时间，进而提高渣油转化率。本专利技术方法中，原料(渣油)经过二次高效分布后，使原料与氢气充分高效混合进入气升式环流反应器，气液混合物延轴向旋转式上升，使物料和温度在径向分布均匀，由于物料(气液混合物)延轴向旋转式上升，增加了物料在反应器内停留时间(4倍)，提高了转化率，由于反应器旋转式的特殊设计，使物料在反应器内结焦大幅度减少，实现了劣质渣油在悬浮床反应器内高效转化和减少结焦。总之，本专利技术方法是一种转化率及空速高，物料分布均匀，脱硫脱金属效果理想，且可减少反应器结焦的劣质渣油悬浮床加氢高效转化和降低反应器结焦方法。附图说明图1为实施例中径向轴向二次分布器的结构示意图，其中，A为径向分布器的俯视图，B为径向分布器的剖面图；C为径向分布器的整体结构图；D为轴向分布器的俯视图，E为轴向分布器的剖面图，F为轴向分布器的结构示意图；图2为实施例中气升式环流反应器的整体结构示意图；图3为实施例中导流筒的结构示意图；图4为实施例中导流筒的俯视结构示意图；图5是为实施例中导流筒上的螺旋折流板的结构示意图。图6为实施例中径向轴向二次分布器和气升式环流反应器的结构示意图。图1-图6中各数字表示如下：Ⅰ密封法兰、Ⅱ径向分布孔、Ⅲ轴向分布孔、Ⅳ链接法兰、Ⅴ气升式环流反应器、1壳体、2导流筒、3旋片、4螺旋折流板、5支架、6流体入口。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中所用的催化剂均为四硫代钼酸纳，具体按照专利技术名称为“一种四硫代钼酸纳的制法”，专利号为ZL201610115331.9中实施例1公开的制备方法制备得到的。如图1和图6所示，沿着物料进入的方向(箭头方向，从下往上)，下述实施例所用的径向轴向二次分布器包括径向分布器和轴向分布器；径向分布器中，径向分布孔Ⅱ环绕一圈均匀分布在分布筒的侧壁上；分布筒的外径为6mm，内径为4mm，高度为7mm，底部厚度为1mm；径向分布孔Ⅱ的孔径为0.5mm；径向分布孔Ⅱ的个数为8个；轴向分布器中，轴向分布孔Ⅲ环绕一圈均匀分布在分布板表面的周边；分布板的直径为14mm，厚度为2mm；轴向分布孔Ⅲ的孔径为0.5mm；轴向分布孔Ⅲ的个数为16个；轴向分布孔Ⅲ的两端呈喇叭状，该喇叭状弧面与分布板呈45度角，喇叭状两端的高度均为0.5mm。使用过程如下，物料从径向分布器的进料口进入径向分布器中(箭头方向，从下往上)，经径向分布孔的径向分布后进入轴向分布器，经轴向分布孔的轴向分布后，实现高效分布。如图2～6所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种劣质渣油悬浮床加氢转化方法，包括如下步骤：(1)氢气和含有催化剂的渣油原料混合后预热，经过径向轴向二次分布器后进入气升式环流反应器，反应物料在所述气升式环流反应器中轴向旋转式上升进行化学反应；(2)经所述化学反应的反应物料进入高压和低压分离器，分离后完成渣油转化；沿着物料进入的方向，所述径向轴向二次分布器依次包括径向分布器和轴向分布器；所述径向分布器为一端设有进料口的分布筒，所述分布筒的侧壁上设有若干径向分布孔；所述轴向分布器为一分布板，所述分布板的表面设有若干轴向分布孔；所述气升式环流反应器包括：壳体，所述壳体的底部具有流体入口；导流筒，所述导流筒通过支架竖直设置在所述壳体内，使所述壳体和导流筒之间形成环形空间；旋片，多组所述旋片沿所述导流筒的高度方向间隔设置在其外壁上，且所述旋片绕所述导流筒的中心线设置；螺旋折流板，所述螺旋折流板绕所述导流筒的中心线设置在其内壁上。

【技术特征摘要】
1.一种劣质渣油悬浮床加氢转化方法，包括如下步骤：(1)氢气和含有催化剂的渣油原料混合后预热，经过径向轴向二次分布器后进入气升式环流反应器，反应物料在所述气升式环流反应器中轴向旋转式上升进行化学反应；(2)经所述化学反应的反应物料进入高压和低压分离器，分离后完成渣油转化；沿着物料进入的方向，所述径向轴向二次分布器依次包括径向分布器和轴向分布器；所述径向分布器为一端设有进料口的分布筒，所述分布筒的侧壁上设有若干径向分布孔；所述轴向分布器为一分布板，所述分布板的表面设有若干轴向分布孔；所述气升式环流反应器包括：壳体，所述壳体的底部具有流体入口；导流筒，所述导流筒通过支架竖直设置在所述壳体内，使所述壳体和导流筒之间形成环形空间；旋片，多组所述旋片沿所述导流筒的高度方向间隔设置在其外壁上，且所述旋片绕所述导流筒的中心线设置；螺旋折流板，所述螺旋折流板绕所述导流筒的中心线设置在其内壁上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述径向轴向二次分布器中，所述径向分布孔环绕一圈均匀分布在所述分布筒的侧壁上；所述径向分布孔的孔径为0.1～1.0mm；所述径向分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树广，吴青，赵德智，侯章贵，刘永民，宋官龙，王栋，张海洪，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海石油炼化有限责任公司，中海油青岛重质油加工工程技术研究中心有限公司，辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11