一种延长固定床重油加氢装置运转周期的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种延长固定床重油加氢装置运转周期的方法，所述方法包括如下内容：在氢气存在条件下，重油原料进入第一加氢反应区，所述第一加氢反应区内的加氢反应器内设置捕集单元；第一加氢反应区的反应流出物进入第二加氢反应区进行加氢反应，反应产物经分离后得到气体和液相产品。本发明专利技术延长固定床重油加氢装置运转周期方法中，通过设置捕集单元一方面保护催化剂活性，同时可以维持床层低压降，继而实现延长装置运转周期的目的。而实现延长装置运转周期的目的。而实现延长装置运转周期的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种延长固定床重油加氢装置运转周期的方法


[0001]本专利技术属于炼油化工领域，涉及一种重油加氢方法，特别是涉及一种能够长周期稳定运转的固定床重油加氢方法。

技术介绍

[0002]渣油加氢技术按照反应器类型主要分固定床、沸腾床、悬浮床和移动床重油加氢技术四种类型。目前，全球渣油加氢总加工能力约为281万桶/日，占到全球渣油加工能力的17%，其中，约82%为固定床加氢处理，18%为沸腾床加氢裂化，渣油悬浮床加氢裂化尚无工业应用装置。渣油加氢工艺轻质油收率高，可生产低硫燃料油或为催化裂化和加氢裂化装置提供原料，经济效益较好，在世界范围内应用较广。在美国、日本、德国等发达国家，渣油加氢处理能力占渣油总加工能力的比重较大，可以达到80%以上，而我国所占比重只有36.4%，远低于发达国家水平。无论从世界范围内的渣油加工能力增长趋势而言，还是从资源合理利用和产品清洁化要求出发，我国的加氢能力仍有很多潜力可挖。
[0003]固定床渣油加氢技术因处理效果好、技术成熟等优点备受炼厂青睐。随着原料劣质化及重质化的趋势日益加剧，固定床渣油加氢技术的不足也逐渐凸现出来，主要表现在如下几个方面：（1）加工劣质原料的局限性，受催化剂活性及催化剂床层压降等因素的限制，为保证装置的运转周期，通常需要控制固定床原料油的总金属含量小于150μg/g，残炭小于15%，沥青质含量小于5%。采用固定床技术处理高金属和高残炭的劣质原料时，催化剂结焦及失活较快；同时，催化剂床层易被焦炭和金属有机物堵塞，造成压降快速上升；此外；运转末期，由于床层物流分配不均，还会产生床层热点及径向温差等问题，最终导致固定床装置运转周期缩短。（2）运转周期及反应器压降。运转周期偏短成为限制固定床渣油加氢技术进一步发展的重要因素。一方面，固定床渣油加氢装置空速低，催化剂寿命短，无法在线更换催化剂；另一方面，在运转过程中，随着操作温度提高及催化剂床层上焦炭沉积量增多，保护反应器固定床催化剂床层会出现压差增大及径向温差等现象，影响装置继续提温，进而导致其他反应器或床层的催化剂活性得不到充分发挥，最终导致装置非计划停工，同时浪费后续固定床反应器内相应催化剂活性。延长装置运转周期是当下固定床渣油加氢技术发展的重要方向。
[0004]为延长固定床渣油加氢装置运转周期，国内外围绕新工艺开发、催化剂制备及级配体系研究等方面开展了大量研究工作，其中典型的有CLG开发的UFR保护反应器技术，UFR保护反应器中催化剂处于微膨胀状态，运转末期存在径向温差等问题。专利CN102311786A介绍了一种延长固定床渣油加氢装置运转周期的方法。加氢转化条件下，原料渣油与氢气进入渣油加氢反应器进行加氢反应，在催化剂稳态失活阶段，在不停工的情况下将渣油进料切换为含有硫化剂的馏分油并反向通过所述加氢反应器内的催化剂床层，反向硫化后再切换为正常的渣油原料和操作流程。但考虑到床层压降是造成装置运转周期缩短的主要因素，本专利技术方法通过反向硫化操作不会改变床层既有的压降，无法有效延长运转周期。
[0005]固定床渣油加氢装置存在运转周期短、停工频繁等问题，目前的改造方法多从优
化原料性质、牺牲重油加工能力为代价，针对业界对延长固定床渣油加氢装置运转周期、减少停工次数的需求，有必要开发一种相应技术加以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]固定床重油加氢装置运转过程中，尤其高掺渣比进料工况下，装置存在床层压降快速上升、床层物流分布不均、床层易出现热点等问题，造成后续操作无法继续提温的问题，最终导致装置被迫停工换剂，缩短了装置运转周期。本专利技术针对上述问题，通过在反应器内部设置捕集单元内构件、并优化捕集单元设置位置及工艺流程调整等措施，可以大幅降低因结焦造成的床层压降上升，同时可以保护催化剂活性，延长装置的运转周期。
[0007]目前，为了延长固定床加氢装置运转周期，现有方法主要是在第一台反应器入口处设置积垢器，用于拦截原料中含有的固体颗粒等机械杂质。但是申请人在研究过程中发现，对高金属、高残炭的劣质重油原料来说，劣质重油原料经过加氢反应后会新生成相当一部分重量的结焦前驱物，这部分结焦前驱物主要是重油原料中沥青质等重组分在加氢反应过程中因加氢不及时造成大的自由基缩合生成的次生甲苯不溶物或喹啉不溶物，这些结焦前驱物大小从几微米至几十微米甚至更大，该结焦前驱物不同于重油原料中固体机械杂质，原料中的杂质主要是原生的机械杂质等，而这部分结焦前驱物是在加氢反应过程中随着转化深度提高而逐渐产生的，原料中并不存在，不会在现有技术中内置于反应器入口的积垢器处出现，但是这部分结焦前驱物的存在会严重影响整个加氢装置的运转周期。
[0008]本专利技术提供一种延长固定床重油加氢装置运转周期的方法，所述方法包括如下内容：（1）在氢气存在条件下，重油原料进入第一加氢反应区，所述第一加氢反应区内设置至少1个加氢反应器，所述加氢反应器内每个催化剂床层下方均设置捕集单元，且催化剂床层下方和捕集单元之间的反应器壳体上设置有富含烷烃物料入口，用于向反应器内引入富含烷烃物料；（2）在氢气存在下，第一加氢反应区的反应流出物进入第二加氢反应区进行加氢反应，反应产物经分离后得到气体和液相产品。
[0009]进一步的，上述技术方案中，所述捕集单元包括塔盘和穿设于塔盘的过滤体，若干个过滤体在塔盘上均匀排列，具体可以采用正方形排列、正三角形排列、圆形排列等方式进行排列。所述过滤体包括内筒体、外筒体和设置于内筒体与外筒体之间环形空间内的填料，所述过滤体为环形柱状套筒结构。内筒体和外筒体之间的宽度为10mm～500mm，优选100mm～300mm；进一步优选内筒体和外筒体等高，两者套装在一起，由筛网制成。所述填料的当量直径为0.1mm～10mm，优选1mm～5mm。所述填料的形状可以为球形、多边形或三角形中的一种或几种。所述填料具体可以采用惰性填充材料，所述惰性填充材料可以是惰性氧化铝瓷球、多孔陶瓷颗粒等中的任意一种或几种。所述环形柱状过滤体具有适宜的空隙率，一般情况下空隙率可以为10～65%，优选为15～50%，更进一步优选为15～35%。
[0010]进一步的，上述技术方案中，所述富含烷烃物料入口连接有进料分布器，富含烷烃物料经进料分布器分散后与经过上方催化剂床层后的反应物料充分混合，然后一起进入下部捕集单元进行处理，所述进料分布器可以采用本领域现有进料分布器中的任一种，如环管式进料分布器等。
[0011]进一步的，上述技术方案中，所述富含烷烃物料温度200℃~300℃，优选为220℃~260℃。
[0012]进一步的，上述技术方案中，按照液相物料流动方向，所述富含烷烃物料加入量逐渐增加。
[0013]进一步的，上述技术方案中，所述第一加氢反应区中的加氢反应器的入口处也可以设置捕集单元。
[0014]进一步的，上述技术方案中，步骤（1）中所述富含烷烃物料中烷烃含量大于55wt%，更进一步优选大于60wt%；具体可以选自于轻石脑油，重石脑油、轻柴油中的一种或几种，也可以是从外界引入高饱和烃如正构烷烃等原料，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
～1.2h
‑1，优选为0.4h
‑1～0.90h
‑1。14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中所述第二加氢反应区的操作条件如下：反应温度为365℃～395℃，优选为370℃～385℃，反应压力为10MPa～25MPa，优选为15MPa～20MPa；氢油体积比为300～1500，优选为400～800；原料油液时体积空速为0.3h
‑1～1.2h
‑1，优选为0.4h
‑1～0.90h
‑1。15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的重油原料选自于常压渣油、减压渣油，或掺炼一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，孟兆会，张文芳，刘玲，仝玉军，殷冬冬，葛海龙，
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：