一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法，一方面，首先通过第一次催化加氢使得反应原料油中胶质、沥青质等大分子物质通过热裂化、加氢裂化转化成为小分子物质，此时原料中的大分子含硫、含氮化合物也裂化为小分子的含硫、含氮化合物，然后通过第二次催化加氢，利用新加入的第二加氢催化剂对小分子的含硫、含氮化合物处理，降低了催化剂脱硫脱氮的难度，大幅度提高原料的脱硫率、脱氮率；另一方面，有效的提高轻质油的收率，降低了结焦率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法
本专利技术涉及重油加氢
，属于利用悬浮床对重、渣油加氢的工艺。
技术介绍
近年来，随着世界范围内石油资源的日益紧缺、原油重质劣质化趋势的日渐严重、市场对重质燃料油需求的迅速减少以及对轻质燃料油需求的持续快速增长，促使重质劣质油的深加工技术成为炼油工业发展的重点与难点。再加之我国贫油富煤的基本国情，而一些石油化工产品同样能够从煤的气化、干馏等产物中获得，因此利用先进的煤炭转化技术生产轻质油和化工产品，不仅对化工行业的产业结构调整、提升产业能级具有积极推动作用，更是21世纪减轻我国对石油进口依存度、发展循环经济、减少环境污染、保障我国能源安全和经济可持续发展的战略举措。悬浮床加氢工艺是实现重油轻质化的理想方法之一，其工艺过程一般为催化剂与原料油均匀混合形成浆料，而后浆料与高压氢气一同进入悬浮床反应器内，在临氢条件下进行催化加氢和裂解反应，最终制得石脑油、柴油等轻质油品。在悬浮床加氢工艺中，为了获得高的轻质油收率，往往需要高的反应温度和长的停留时间。但是高反应温度和长停留时间往往会导致大量焦炭的生成，大量的焦炭会导致装置堵塞，此时就必需停车处理，使装置达不到预定运行时间。有研究表明，悬浮床加氢工艺过程中生成焦炭的主要原因是大分子自由基缩聚成中间相，随着重油的不断转化，中间相在油中的溶解度不断降低，随之与重油主体发生分离，最终形成焦炭。为此，中国专利文献CN1335366A公开了一种重、渣油加氢转化方法，具体技术方案为：将重油通过两段悬浮床加氢，第一段悬浮床加氢采用较为温和的加氢手段，控制反应温度为340-400℃，反应压力在8.0-17.0MPa，液时体积空速为0.2-0.7h-1，氢油体积比500-1500，第二段悬浮加氢采用较为剧烈的加氢方式，控制反应温度比第一段悬浮床加氢的温度高10-100℃，液时体积空速比第一段悬浮床加氢高0.2-19h-1；该技术方案采用两段悬浮加氢，通过第一段悬浮加氢提高重油的H/C比，使重油在进行高温高压的第二段悬浮加氢时，结焦率降低。但是，上述技术方案中生产出的轻质油中含有大量的氮、硫等杂质。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中重油悬浮床加氢转化得到的轻质油中含硫含氮量高的缺陷，从而提供一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法。一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法，包括如下步骤：反应原料油在氢气和第一加氢催化剂作用下，进行第一次催化加氢；然后向反应原料油中补入催化剂浆液，进行第二次催化加氢，分馏，得到轻质油；所述第一次催化加氢的液时空速为0.8h-1-1.4h-1；所述催化剂浆液包括第二加氢催化剂和补入原料油。优选的是,所述的方法中，所述催化剂浆液中，所述第二加氢催化剂的用量，以金属计，为补入原料油重量的10％-30％；所述补入原料油的量为所述反应原料油重量的5％-10％。优选的是,所述的方法中，所述第一加氢催化剂在所述反应原料油中的浓度，以金属计，为10μg/g-1500μg/g。优选的是,所述的方法中，所述第一加氢催化剂为水溶性催化剂或油溶性催化剂。优选的是,所述的方法中，所述第一加氢催化剂的活性金属为第ⅣB-Ⅷ族金属。优选的是,所述的方法中，所述第二加氢催化剂的活性金属为钼、镍、钴和钨中的一种或几种。优选的是,所述的方法中，所述第一次催化加氢的反应条件为：反应压力12MPa-22MPa；反应温度为390℃-460℃，氢油体积比为700-2000。优选的是,所述的方法中，所述第二次催化加氢的反应条件为：反应压力为12MPa-22MPa；反应温度为390℃-460℃，液时空速为0.5h-1-1.4h-1，氢油体积比为650-2000。优选的是,所述的方法中，所述第一次催化加氢反应和/或所述第二次催化加氢反应在悬浮床反应器中进行。优选的是,所述的方法中，所述分馏具体为：(1)对所述第二次催化加氢的产物进行热高压分离，得到热高分气和热高分油；(2)对所述热高分油进行冷低压分离，得到冷低分气和冷低分油；(3)常压分馏冷低分油，得到石脑油馏分、柴油馏分和剩余馏分；(4)对剩余馏分减压分馏，得到蜡油和尾油。本专利技术中所述的原料油为劣质蜡油、渣油、煤焦油、FCC油浆、FCC沥青等劣质重油等。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供了一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法，采用对原料油两次催化加氢，并在第二次催化加氢时补入第二加氢催化剂，同时控制第一次催化加氢的液时空速为0.8h-1-1.4h-1。一方面，首先通过第一次催化加氢使得反应原料油中胶质、沥青质等大分子物质通过热裂化、加氢裂化转化成为小分子物质，此时原料中的大分子含硫、含氮化合物也裂化为小分子的含硫、含氮化合物，然后通过第二次催化加氢，利用新加入的第二加氢催化剂对小分子的含硫、含氮化合物处理，降低了催化剂脱硫脱氮的难度，大幅度提高原料的脱硫率、脱氮率；另一方面，有效的提高轻质油的收率，降低了结焦率。2.本专利技术提供了一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法，通过控制第二加氢催化剂重量为补入原料油重量的10％-30％，补入原料油的量为所述反应原料油重量的5％-10％，一方面，有效的保证了催化剂浆液的成浆性，使催化剂浆液能顺利的输送到反应原料油中；另一方面，确保了加入的第二加氢催化剂催化效力，在保证实现对原料油脱氮脱硫的同时催化第一次催化加氢未反应的原料油加氢。3.本专利技术提供了一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法，控制第二加氢催化剂的活性金属为钼、镍、钴和钨，使得的第二加氢催化剂有较强的脱硫脱氮能力，进一步的降低了轻质油中的含硫含氮量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例2中悬浮床加氢反应器和分离装置结构示意图。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了便于比较，以下实施例和对比例所用的反应原料油和补入原料油均为同一种重油，其具有如表1中所示的性质；但是，本专利技术公开的方法并不局限于表1中所能处理的重油。表1原料性质项目减压渣油密度(20℃)，(g·cm-3)1.09残碳，％15.2碳含量，％85.4氢含量，％10.9氢碳原子比1.53硫含量，％2.77氮含量，％0.59四组分分析，wt％饱和分31.30芳香分37.29胶质26.63沥青质4.78金属元素Ni，μg/g111V，μg/g78实施例1本实施例提供了一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法，包括如下步骤：(1)反应原料油、第一加氢催化剂和氢气混合后，输送至第一悬浮床加氢反应器中，控制第一悬浮床加氢反应器内的操作压力为12MPa、温度为460℃、液时空速为0.8h-1、氢油体积比为700以进行第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法，包括如下步骤：反应原料油在氢气和第一加氢催化剂作用下，进行第一次催化加氢；然后向反应原料油中补入催化剂浆液，进行第二次催化加氢，分馏，得到轻质油；所述第一次催化加氢的液时空速为0.8h‑1‑1.4h‑1；所述催化剂浆液包括第二加氢催化剂和补入原料油。

【技术特征摘要】
1.一种利用悬浮床加氢工艺将重油转化为轻质油的方法，包括如下步骤：反应原料油在氢气和第一加氢催化剂作用下，进行第一次催化加氢；然后向反应原料油中补入催化剂浆液，进行第二次催化加氢，分馏，得到轻质油；所述第一次催化加氢的液时空速为0.8h-1-1.4h-1；所述催化剂浆液包括第二加氢催化剂和补入原料油。2.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述催化剂浆液中，所述第二加氢催化剂的用量，以金属计，为补入原料油重量的10％-30％；所述补入原料油的量为所述反应原料油重量的5％-10％。3.根据权利1或2所述的方法，其特征在于，所述第一加氢催化剂在所述反应原料油中的浓度，以金属计，为10μg/g-1500μg/g。4.根据权利1-3任一所述的方法，其特征在于，所述第一加氢催化剂为水溶性催化剂或油溶性催化剂。5.根据权利1-4任一所述的方法，其特征在于，所述第一加氢催化剂的活性金属为第ⅣB-Ⅷ族金属。6.根据权利1-5任一所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，丁同利，高忠超，周晓艳，崔永君，
申请(专利权)人：北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11