一种重油加氢工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种重油加氢工艺，包括如下内容：（1）氢气和重油原料进行混合得到第一混合进料；（2）第一混合进料自固定床反应器底部进入管壳式无机膜管组件的壳侧，补充氢气进入管侧，形成第二混合进料；（3）第二混合进料向上流动进入上筒，在内筒和环形区域轴向设置的若干隔板的作用下，在内筒和环形区域交替进行加氢反应，最后加氢产物由上部流出。本发明专利技术解决了重油液相加氢过程反应前期温升大，保证反应中期较高转化率，减少后期深度裂化反应，提高液收。液收。液收。

【技术实现步骤摘要】
一种重油加氢工艺


[0001]本专利技术属于石油化工领域，具体涉及一种重油加氢工艺。

技术介绍

[0002]重质油的加氢反应过程一般采用固定床、悬浮床、沸腾床等加氢工艺，其中以固定床加氢工艺的应用最为广泛，能够用于多种类型的重油加氢过程。目前普遍采用的反应形式为气/液/固三相加氢工艺。
[0003]液相加氢工艺过程相比于传统的固定床气/液/固三相加氢工艺而言，具有加氢反应速率快、反应效率高、能耗低、投资少等诸多优势，得到广泛认可和应用，因此，上流式液相加氢反应过程综合了上流式加氢反应器和液相加氢反应工艺过程二者的优势，应用于加氢过程已经显示出了一定的优势。但是，重油液相加氢工艺中仍然存在如下问题：（1）重油黏度大，氢油传质速率低，导致反应速率低；（2）重油加氢过程的反应停留时间不易控制，停留短达不到反应要求的深度，而反应停留时间长副反应或裂解及催化剂结焦严重的问题。
[0004]CN 108659882 A提出了一种重油加氢方法及其加氢系统，其中，所述重油加氢方法包括：将重油、循环油、硫化剂和催化剂混合，与氢气在第一反应器中进行加氢裂化，得到第一反应产物；将第一反应产物的部分物料返回第一反应器中，将其余物料在第二反应器中进行加氢裂化，得到第二反应产物；将第二反应产物分离为轻组分和重组分，将部分重组分返回第二反应器中，将其余重组分分离得到馏分油做为循环油；将轻组分在第三反应器中进行加氢精制得到轻油产品。该专利技术方法主要是为了提高传热、传质效率，保证物料在反应器内足够的停留时间，提高重油转化率和轻质油收率，但只是通过常规的加氢反应器结构，更不能有效的控制催化剂与原料的接触时间，也不能保证重油转化率和轻质油收率。
[0005]因此，对于重油加氢反应过程来说，采用有效的手段，如开发新的加氢工艺，提高加氢过程中各个阶段的加氢反应速率和反应转化深度，解决集中放热、温升不均匀的问题，减少副反应或裂解反应，提高液体收率，具有重要意义。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种重油加氢工艺。本专利技术通过对重油原料与氢气混合溶解，同时控制进料在反应器内流动路径，解决了重油液相加氢过程反应前期温升高、反应器径向温差大的问题，保证反应中期较高转化率，减少后期深度裂化反应，提高液收。
[0007]本专利技术的重油加氢工艺，包括如下内容：（1）氢气和重油原料在氢油混合设备进行混合得到第一混合进料；（2）第一混合进料自固定床反应器底部进入下筒内沿反应器轴向延伸的无机膜管的壳侧，补充氢气进入无机膜管管侧，补充氢气由无机膜管管壁上的孔道由管侧扩散至壳侧，均匀分散在壳侧的第一混合进料中，形成第二混合进料；所述下筒横截面积由下至上逐渐减小；
（3）第二混合进料向上流动进入与下筒连通的上筒，经上筒壁上开孔进入上、下筒和反应器外筒体之间的环形区域，上筒内装填第一加氢催化剂，环形区域内装填第二加氢催化剂，第二混合进料由下而上与第二加氢催化剂发生加氢反应，经过一段停留时间后在环形区域内的第一块隔板的阻挡下，反应物流经上筒壁上开孔返回上筒，在第一加氢催化剂上发生加氢反应，经过一定的停留时间后，在上筒的第一块隔板的阻挡下，再进入环形区域在第二加氢催化剂上继续发生加氢反应，反应物料按照上述方式在上筒和环形区域轴向设置的若干隔板的作用下，在上筒和环形区域交替进行加氢反应，最后加氢产物经环形区域上部流出。
[0008]本专利技术工艺中，所述的重油原料选自减压渣油、蜡油、煤焦油、润滑油、蒽油、脱沥青油、生物柴油、动物油或植物油等中的一种或多种。
[0009]本专利技术工艺中，所述的氢油混合设备选自静态混合器、溶气泵、胶体磨、微孔板分散组件、无机膜管分散组件等具有气液混合功能的设备中的一种或多种；第一混合进料中，氢气含量为0.1wt%～20wt%，优选2.0wt%～8.0wt%，以重油原料质量为基准。
[0010]本专利技术工艺中，管壳式无机膜管组件中氢气通入量为重油原料质量的0.1wt%～20%，优选2.0wt%～10.0wt%。
[0011]本专利技术工艺中，所述的反应物料在反应器内由环形区域至上筒交替反应的次数为1～10，优选2～4。
[0012]本专利技术工艺中，所述上筒的加氢反应条件为：反应温度150～500℃，优选260～450℃；反应压力1.0～20.0MPa，优选6.0～15.0MPa；新鲜进料液时体积空速0.1～15.0h-1
，优选1.0～10.0h-1
。
[0013]本专利技术工艺中，所述环形区域的加氢反应条件为：反应温度150～580℃，优选300～500℃；反应压力1.0～20.0MPa，优选6.0～15.0MPa；新鲜进料液时体积空速0.1～15.0h-1
，优选2.0～20.0h-1
。
[0014]本专利技术工艺中，所述第一加氢催化剂的活性高于第二加氢催化剂，优选第一加氢催化剂的活性与第二加氢催化剂的活性之比为1.05:1~10:1。其中所述的活性高低是针对上筒和环形空间内发生的化学反应而言的，以每单位容积（或质量）催化剂在单位时间内转化原料反应物的数量来表示，催化活性的高低可以通过催化剂载体比表面积的大小、表面上活性中心的性质和单位表面积上活性中心的数量等进行选择或制备过程中进行调控。催化剂活性的评价方法如下：在相同的原料组成和反应条件下，同体积催化剂在同一套装置上进行加氢反应，经过相同的停留时间后测定产物组成数据，计算转化率比较大小，作为判断活性高低的依据。
[0015]本专利技术工艺中，所述第一和第二加氢催化剂可以根据反应的需要选择适宜的加氢催化剂，以实现不同的加氢目的。例如，所述第一和第二加氢催化剂可以各自独立地选自加氢精制催化剂、预加氢精制催化剂、加氢改质催化剂、选择性加氢催化剂、加氢处理催化剂、加氢裂化催化剂、补充加氢催化剂等，这些催化剂可以选择商品催化剂，也可以采用本领域常规使用的催化剂，或根据现有技术的方法制备。例如，所述第一加氢催化剂和第二加氢催化剂可以相互独立地为现有重油加氢装置所用的催化剂，如抚顺石油化工研究院研制开发的3936、3996，FF-16、FF-24、FF-26、FF-36、FF-46、FF-56加氢处理、UOP公司的HC-K、HC-P催化剂、Topsoe公司的TK-555、TK-565催化剂、Akzo公司的KF-847、KF-848催化剂。
[0016]本专利技术工艺中，所述第一和第二加氢催化剂可以各自独立地包含载体和活性组分，例如以加氢催化剂的总重量计，载体含量为45wt%-95wt%，活性组分为5wt%-55wt%，其中所述活性组分优选选自第VIB族和第VIII族金属元素中的一种或多种，所述载体优选为氧化铝和/或含硅氧化铝。进一步优选地，所述第VIB族金属元素一般为Mo和/或W，第VIII族金属元素一般为Co和/或Ni。在特别优选的实施方式中，以氧化物计并以加氢催化剂的重量为基准，所述第一和第二加氢催化剂各自独立地包含5-40wt%的第VIB族金属元素和3-15wt%的第VIII族金属元素。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重油加氢工艺，其特征在于包括如下内容：（1）氢气和重油原料在氢油混合设备进行混合得到第一混合进料；（2）第一混合进料自固定床反应器底部进入下筒内沿反应器轴向延伸的无机膜管的壳侧，补充氢气进入无机膜管管侧，补充氢气由无机膜管上的孔道扩散至管侧，均匀分散管侧的第一混合进料中，形成第二混合进料；所述下筒横截面积由下至上逐渐减小；（3）第二混合进料向上流动进入与下筒连通的上筒，经上筒壁上开孔进入上、下筒和反应器外筒体之间的环形区域，上筒内装填第一加氢催化剂，环形区域内装填第二加氢催化剂，第二混合进料由下而上与第二加氢催化剂发生加氢反应，经过一段停留时间后在环形区域内的第一块隔板的阻挡下，反应物流经上筒壁上开孔返回上筒，在第一加氢催化剂上发生加氢反应，经过一定的停留时间后，在上筒的第一块隔板的阻挡下，再进入环形区域在第二加氢催化剂上继续发生加氢反应，反应物料按照上述方式在上筒和环形区域轴向设置的若干隔板的作用下，在上筒和环形区域交替进行加氢反应，最后加氢产物经环形区域上部流出。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的重油原料选自减压渣油、蜡油、煤焦油、润滑油、蒽油、脱沥青油、生物柴油、动物油或植物油中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的氢油混合设备选自静态混合器、溶气泵、胶体磨、微孔板分散组件或无机膜分散组件中的一种或多种；第一混合进料中，氢气含量为0.1wt%～20wt%，以重油原料质量为基准。4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：管壳式陶瓷膜管组件中氢气通入量为重油原料质量的0.1wt%～20%。5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的反应物料在反应器内交替反应的次数为1～10。6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述上筒的加氢反应条件为：反应温度150～500℃，优选260～450℃；反应压力1.0～20.0MPa，优选6.0～15.0MPa；新鲜进料液时体积空速0.1～15.0h-1
，优选1.0～10.0h-1
。7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述环形区域的加氢反应条件为：反应温度150～580℃，优选300～500℃；反应压力0.5～20.0MPa，优选6.0～15.0MPa；新鲜进料液时体积空速0.1～15.0h-1
，优选2.0～20.0h-1
。8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述第一加氢催化剂的活性高于第二加氢催化剂，优选第一加氢催化剂的活性与第二加氢催化剂的活性之比为1.05:1~10:1。9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述第一和第二加氢催化剂各自独立地包含载体和活性组分，以加氢催化剂的总重量计，载体含量为45wt%-95wt%，活性组分为5wt%-55wt%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁延博，杨秀娜，袁胜华，耿新国，刘铁斌，李洪广，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：