一种加工重质烃油原料的方法技术

本发明专利技术涉及烃油加工领域，公开了一种加工重质烃油原料的方法，包括：(1)将重质烃油原料与焦炭转移剂在含有第一反应器的反应单元中进行接触反应，并将接触反应后获得的产物油气与积炭的焦炭转移剂进行分离；(2)将所述积碳的焦炭转移剂引入至含有再生器和/或气化器的再生单元中进行再生，以获得再生剂；(3)将所述再生剂引入至粒度控制单元中进行分离，以分别获得大颗粒再生剂、中等粒度再生剂和小颗粒再生剂，(4)将所述中等粒度再生剂引入至步骤(1)的反应单元中作为焦炭转移剂进行循环。本发明专利技术提供的方法能够长周期稳定地加工重质烃油原料，特别地，能够加工高残炭、高金属含量的烃油原料。

A method of processing heavy hydrocarbon oil raw materials

【技术实现步骤摘要】
一种加工重质烃油原料的方法
本专利技术涉及烃油加工领域，具体涉及一种加工重质烃油原料的方法。
技术介绍
随着世界经济的发展，人类对轻质、洁净燃料油的需求也快速增长。然而，世界范围内原油重质化、劣质化程度加剧(主要表现为原油的密度大、粘度高、残炭高、重金属含量高和硫氮含量高等)，同时，世界各国的环保标准日趋严格，这些因素给炼油工业提出了许多新的难题。目前，从机理上来说，重油加工主要分为脱碳和加氢两类。加氢主要包括加氢精制和加氢裂化。加氢过程对于提高原油的加工深度、改善产品的质量以及提高轻质油品的收率具有重要意义；但是，重油加氢工艺不仅操作温度高，压力也高，而转化率却较低，通常为30～50重量％左右。同时，对原油进行加氢还需要大量的氢气，而氢气的来源则一直是困扰炼油行业的难题。脱碳工艺是目前重油加工的主要方法，主要包括重油催化裂化、溶剂脱沥青和延迟焦化。重油催化裂化是一种催化过程，因此并不是所有原料不经预处理就可以直接进行催化裂化，国内进行重油催化裂化的原料油的残炭一般控制为4～6重量％，金属含量控制为不超过10μg/g。延迟焦化是转化深度最高的一种重油加工方法，现在国外60％以上的渣油都是采用这种方法，其缺点是液体产品收率较低；而且在采用延迟焦化工艺来加工含硫渣油时，焦炭的含硫量高，出路存在问题。重质、劣质原料油的裂化-气化一体化工艺，兼顾炼油、造气制氢，在加工劣质重油、提高低品质炭质的高效利用方面具有明显的先进性。美国美孚公司开发的劣质油流化焦化工艺和灵活焦化工艺就是裂化-气化一体化工艺的开端。二者均以焦核作为流化介质，同时作为焦炭和热量的载体，但是，该方法存在焦炭颗粒的粒径分布不均匀，易产生较大团块和细焦粉等问题，影响流化效果。恩格哈德公司的ART工艺、日本富士石油公司的FTC工艺、美国的3D和MSCC工艺，以及中国的ROP工艺都通过边反应边脱碳对渣油进行浅度处理，采用的热载体或催化剂携带沉积的焦炭通过燃烧放热供能，同时完成再生，但是均存在能量利用率不高、渣油转化率低等问题。因此，开发新的重质、劣质原料油转化方法具有十分重要的现实意义。CN1400159A公开了一种利用催化裂化再生烟气制氢的方法，该方法将催化裂化反应后积炭的催化剂送至第一再生器，与含氧气体在500～660℃的温度下接触后，所得再生烟气中的CO与水蒸汽进行变换反应，得到富氢气体。第一再生器得到的半再生剂进入第二再生器，与含氧气体接触，并在常规的催化裂化再生条件下进行再生，再生后的催化剂返回反应器循环使用。该方法加工处理的常规催化裂化原料，所用的也是常规催化裂化催化剂。CN1504404A公开了一种炼油与气化相结合的工艺方法，该方法利用焦炭转移剂在提升管反应器里处理渣油，一方面进行浅度催化裂化或热裂化，生成以柴油或低碳烃类为主的轻质组分；另一方面就是同步脱碳，使焦炭与金属、硫氮等一起附着在焦炭转移剂上。然后，在气化炉内气化焦炭转移剂上的焦炭，产生合成气体，同时使焦炭转移剂再生。采用该方法处理较差的重质油时，由于其金属含量较高，接触剂上会沉积大量的金属等杂质，由于金属等杂质的增加，对反应过程的影响是，接触剂的活性下降，产品选择性变差，表现为干气、氢及焦炭产率增加。另外，当石油烃的残炭和金属含量均较高时，石油烃中的大量炭质物质和金属沉积在焦炭转移剂上，导致焦炭转移剂的活性下降，选择性变差，进而使得产品中干气和焦炭的含量增加。尽管添加金属钝化剂可以在一定程度上抑制金属的副作用，但是效果有限。综上，开发一种新的方法以实现加工高残炭、高金属含量的重质烃油原料是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的前述缺陷，在保证重质烃油原料加工工艺过程中的接触剂颗粒粒径的均匀性的前提下，提供一种能够长周期地加工高残炭、高金属含量的重质烃油原料的加工方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种加工重质烃油原料的方法，该方法包括：(1)将重质烃油原料与焦炭转移剂在含有第一反应器的反应单元中进行接触反应，并将接触反应后获得的产物油气与积炭的焦炭转移剂进行分离；(2)将所述积碳的焦炭转移剂引入至含有再生器和/或气化器的再生单元中进行再生，以获得再生剂；(3)将所述再生剂引入至粒度控制单元中进行分离，以分别获得大颗粒再生剂、中等粒度再生剂和小颗粒再生剂，其中，所述大颗粒再生剂与所述中等粒度再生剂的粒径区分点为80～100μm，以及所述中等粒度再生剂与所述小颗粒再生剂的粒径区分点为20～40μm；(4)将所述中等粒度再生剂引入至步骤(1)的反应单元中作为焦炭转移剂进行循环。本专利技术利用焦炭转移剂在反应单元处理重质烃油原料，焦炭及金属沉积在焦炭转移剂上；油剂分离后，经过汽提，油气产品进入分离系统，沉积了焦炭的焦炭转移剂进入再生单元进行再生；烧掉部分碳的焦炭转移剂(命名为再生剂)进入粒度控制单元进行分离，获得的大颗粒再生剂和小颗粒再生剂引出反应装置，而将中等粒度再生剂循环回反应单元中的技术方案能够保证重质烃油原料加工过程的反应单元中接触剂颗粒粒径的均匀性，同时实现长周期稳定地加工高残炭、高金属含量的烃油原料。附图说明图1是本专利技术所提供的加工重质烃油原料的方法流程示意图。图2是本专利技术的固体颗粒粒度控制器的一种优选的具体实施方式的结构示意图。附图标记说明1、重质烃油原料2、焦炭转移剂3、产物油气4、积炭的焦炭转移剂5、含氧气体6、第一气体7、再生剂8、第二气体9、小颗粒再生剂10、大颗粒再生剂11、中等粒度再生剂A、第一分离区B、第二分离区1a、进料口2a、第一气体入口3a、第二气体入口4a、第三气体入口5a、气固分离器6a、第三出料口7a、第二出料口8a、第一出料口9a、传输单元10a、挡板11a、分离单元具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。如前所述，本专利技术提供了一种加工重质烃油原料的方法，该方法包括：(1)将重质烃油原料与焦炭转移剂在含有第一反应器的反应单元中进行接触反应，并将接触反应后获得的产物油气与积炭的焦炭转移剂进行分离；(2)将所述积碳的焦炭转移剂引入至含有再生器和/或气化器的再生单元中进行再生，以获得再生剂；(3)将所述再生剂引入至粒度控制单元中进行分离，以分别获得大颗粒再生剂、中等粒度再生剂和小颗粒再生剂，其中，所述大颗粒再生剂与所述中等粒度再生剂的粒径区分点为80～100μm，以及所述中等粒度再生剂与所述小颗粒再生剂的粒径区分点为20～40μm；(4)将所述中等粒度再生剂引入至步骤(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工重质烃油原料的方法，该方法包括：/n(1)将重质烃油原料与焦炭转移剂在含有第一反应器的反应单元中进行接触反应，并将接触反应后获得的产物油气与积炭的焦炭转移剂进行分离；/n(2)将所述积碳的焦炭转移剂引入至含有再生器和/或气化器的再生单元中进行再生，以获得再生剂；/n(3)将所述再生剂引入至粒度控制单元中进行分离，以分别获得大颗粒再生剂、中等粒度再生剂和小颗粒再生剂，其中，所述大颗粒再生剂与所述中等粒度再生剂的粒径区分点为80～100μm，以及所述中等粒度再生剂与所述小颗粒再生剂的粒径区分点为20～40μm；/n(4)将所述中等粒度再生剂引入至步骤(1)的反应单元中作为焦炭转移剂进行循环。/n

【技术特征摘要】
1.一种加工重质烃油原料的方法，该方法包括：
(1)将重质烃油原料与焦炭转移剂在含有第一反应器的反应单元中进行接触反应，并将接触反应后获得的产物油气与积炭的焦炭转移剂进行分离；
(2)将所述积碳的焦炭转移剂引入至含有再生器和/或气化器的再生单元中进行再生，以获得再生剂；
(3)将所述再生剂引入至粒度控制单元中进行分离，以分别获得大颗粒再生剂、中等粒度再生剂和小颗粒再生剂，其中，所述大颗粒再生剂与所述中等粒度再生剂的粒径区分点为80～100μm，以及所述中等粒度再生剂与所述小颗粒再生剂的粒径区分点为20～40μm；
(4)将所述中等粒度再生剂引入至步骤(1)的反应单元中作为焦炭转移剂进行循环。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述大颗粒再生剂为粒径大于80μm的再生剂颗粒，以及在所述大颗粒再生剂中，粒径大于100μm的颗粒占全部所述大颗粒再生剂的50～95重量％；优选地，
粒径大于100μm的颗粒占全部所述大颗粒再生剂的60～95重量％。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述小颗粒再生剂为粒径小于20μm的再生剂颗粒，以及在所述小颗粒再生剂中，粒径小于10μm的颗粒占全部所述小颗粒再生剂的50～95重量％；优选地，
粒径小于10μm的颗粒占全部所述小颗粒再生剂的60～95重量％。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述中等粒度再生剂的平均粒径为20～100μm，优选为40～80μm。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述粒度控制单元中包含固体颗粒粒度控制器，该固体颗粒粒度控制器包括：
用于分离大颗粒再生剂和中等粒度再生剂的第一分离区(A)，该第一分离区中含有分离单元(11)和连接该分离单元(11)的传输单元(9)，所述分离单元的上部设置有进料口(1)，所述分离单元的下部设置有第一气体入口(2)，以及所述分离单元的底部设置有引出大颗粒再生剂的第一出料口(8)；
用于分离中等粒度再生剂和小颗粒再生剂的第二分离区(B)，所述第一分离区(A)中的传输单元(9)的一端嵌入所述第二分离区(B)中，所述第二分离区(B)的下部设置有第三气体入口(4)和引出中等粒度再生剂的第二出料口(7)；所述第二分离区(B)中还设置有挡板(10)以使得由所述传输单元(9)的顶部引入所述第二分离区(B)中的物流能够在接触所述挡板后向所述第二分离区(B)的底部流动；所述第二分离区(B)的顶部设置有气固分离器(5)和引出小颗粒再生剂的第三出料口(6)。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一分离区(A)中的传输单元(9)中还设置有第二气体入口(3)。


7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，将所述再生剂引入至粒度控制单元中进行分离的步骤包括：
分别从第一气体入口(2a)和第三气体入口(4a)向所述固体颗粒粒度控制器中引入气体，并且将所述再生剂由进料口(1a)引入第一分离区(A)的分离单元(11a)中，控制自第一气体入口(2a)引入所述固体颗粒粒度控制器中的气体的流速使得该再生剂中的大颗粒再生剂从第一出料口(8a)引出，以及使得含有中等粒度再生剂和小颗粒再生剂的物料自传输单元(9a)向上运动至第二分离区(B)中，并且，控制气固分离器(5a)的分离条件以及控制自第三气体入口(4a)引入所述固体颗粒粒度控制器中的气体的流速使得所述含有中等粒度再生剂和小颗粒再生剂的物料在所述第二分离区(B)中分离获得的中等粒度再生剂和小颗粒再生剂，将所述中等粒度再生剂自第二出料口(7a)引出以进入至步骤(1a)的反应单元中作为焦炭转移剂进行循环，以及将气体和所述小颗粒再生剂自第三出料口(6a)引出。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，该方法还包括：从第二气体入口(3a)向所述固体颗粒粒度控制器中引入气体。

【专利技术属性】
技术研发人员：李延军，张书红，申海平，李子锋，刘必心，任磊，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11