一种劣质重油的加工方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种劣质重油的加工方法及系统，所述方法包括：将劣质重油、催化剂与氢气充分混合后进行浅度加氢裂化反应，对反应所得产品进行气液分离后得到液相产品；将所述液相产品与复合絮凝剂混合后进行连续沉积，以分离得到溢流物料和底流物料；对所述溢流物料进行分馏，得到未转化油；将未转化油甩出尾油后的其余部分、催化剂与氢气充分混合后进行深度加氢裂化反应，对反应所得产品进行气液分离后得到液相产品，再对所述液相产品单独进行分馏或者与所述溢流物料一起进行分馏，得到轻质油品。该方法及系统在确保产品收率的同时，还可大幅度减少浆态床加氢反应器以及后续分馏塔等设备出现结焦堵塞的风险，延长装置的操作稳定性和运行周期。定性和运行周期。定性和运行周期。

【技术实现步骤摘要】
一种劣质重油的加工方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种劣质重油的加工方法及系统，特别是劣质重油浆态床加氢裂化生产轻质油品或化工原料的方法及系统，属于烃油加工


技术介绍

[0002]随着常规石油资源日益减少和重油开采技术日臻成熟，原油的生产呈现重质化、劣质化的趋势。目前，世界已探明的常规石油资源约3万亿桶，至今已开采约1万亿桶，世界主要产油国的主力油田都已经进入开发中后期，重质原油开采比例不断提升。同样，对于我国，重油资源也将成为最重要的战略接替能源。因此，劣质重油的轻质化将成为我国炼油行业必须面对的一个重要问题，实现重油资源高效利用，多产馏分油及化工原料，不仅有利于保障国家能源需求，更具有良好的社会效益和经济效益。
[0003]浆态床加氢裂化技术是一种既能加工高金属、高残炭、高硫原料，且转化率高、轻质油收率高，符合提高资源利用率发展趋势的优良工艺。渣油是一种组成十分复杂的混合物，除含有大量的S、N、重金属等杂质外，还含有胶质和沥青质。其中沥青质是含有杂原子且具有高极性大分子量化合物。Pfeiffer&Sal模型描述沥青质为：在沥青质周围有胶质层或高沸点极性芳烃，并将沥青质稳定在胶体悬浮液中。在缺少胶质或胶质由石蜡烃分子所稀释的情况下，这些沥青质本身就聚结或絮凝，从而形成大分子，便从溶液中沉淀出来，这是结焦过程的第一步。在临氢环境下，沥青质存在一种被转化为轻质烷烃和芳烃的倾向性；极性芳烃也被转化为轻质组分，但其速度比沥青质快。结果是，随反应的进行，极性芳烃与沥青质的比例在降低，石蜡烃与芳烃的比例在增加，最后导致沥青质发生絮凝，中间相形成、沉淀以致最后发生结焦。因此对发生临氢热裂化反应的浆态床渣油加氢来说，渣油很容易生焦。此外，浆态床渣油加氢装置中的渣油生焦率还随渣油转化率的提高而增大，获得渣油高转化率的代价是生成大量的焦炭，造成浆态床渣油加氢装置的反应器以及后续分离单元被焦炭堵塞，使装置运转周期缩短，达不到工业长周期运转的要求。
[0004]目前，现有技术中已有诸多有关重质原油和渣油加工的报道，例如，中国专利CN00110716.X公开了一种重、渣油加氢转化方法，其包括：使混合催化剂、氢气的原料进入第一段低温长停留时间悬浮床加氢装置(第一浆态床)进行预处理，提高了渣油的氢碳比及胶体稳定性，反应流出物直接进入第二段高温短停留时间悬浮床加氢装置(二反)进行高转化率加氢反应，降低了反应生焦量，一定程度上延长了装置的运行周期。但是由于该工艺没有对反应产物中的焦炭、催化剂等固体颗粒进行后处理，装置长期运行将有堵塞后续设备及管线的隐患，并且该工艺中进入二反的原料为一反的全馏分生成油，含有一定量的轻组分，稀释了反应物料，导致二反氢耗增加，同时轻组分过度裂化降低了轻组分的收率。
[0005]中国专利CN 111434755A公开了一种加工重油的方法，其是首先使重油原料进入浆态床加氢装置中，然后分离出轻质产品和尾油，尾油进入溶剂脱沥青装置，得到的脱沥青油进入催化裂化装置，而脱油沥青部分回炼至浆态床加氢装置中。该方法可以提高高附加值产品收率和重油加工整体收率。但溶剂脱沥青装置需要蒸馏萃取，能耗较高，并且脱油沥
青含有大量沥青质，在苛刻的浆态床操作条件(高温)下回炼会引起装置生焦量增大，影响装置的运行周期。
[0006]中国专利CN106147848A公开了一种两段重油浆态床加氢设备和方法，所述方法通过在不同反应器内强化不同反应，实现了重油体系中不同组分、不同结构烃的高效轻质化，重油转化率高，降低了未转化尾油外甩量，减少了环境污染，并延长了运转周期。但该方法并未考虑生成油对后续分离器以及分馏系统结焦的影响，并且该方法有特定的反应器结构，比正常圆筒式反应器结构复杂，容易出现死区，引起局部结焦，实际操作过程中会容易出现故障影响操作稳定性。
[0007]因此，提供一种新型的劣质重油的加工方法及系统已经成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种劣质重油的加工方法。
[0009]本专利技术的另一个目的还在于提供一种劣质重油的加工系统。本专利技术所提供的该劣质重油的加工方法及系统利用浅度热裂化渣油胶体体系不稳定的特性，使沥青质等结焦前驱体在进入深度裂化前分离出来，在确保产品收率的同时，大幅度减少了浆态床反应器以及后续分馏塔等设备出现结焦堵塞的风险，延长了装置的操作稳定性和运行周期。
[0010]为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种劣质重油的加工方法，其中，所述劣质重油的加工方法包括：
[0011]S1：将劣质重油、催化剂与氢气充分混合后进行浅度加氢裂化反应，对反应所得产品进行气液分离后得到液相产品；
[0012]S2：将所述液相产品与复合絮凝剂混合后进行连续沉积，以分离得到溢流物料和底流物料；
[0013]S3：对所述溢流物料进行分馏，得到未转化油；
[0014]S4：将未转化油甩出尾油后的其余部分、催化剂与氢气充分混合后进行深度加氢裂化反应，对反应所得产品进行气液分离后得到液相产品，再对所述液相产品单独进行分馏或者与所述溢流物料一起进行分馏，得到轻质油品。
[0015]在本专利技术所提供的以上所述劣质重油的加工方法中，所述轻质油品是指分馏装置出来的油品，包括汽油、柴油以及蜡油。
[0016]作为本专利技术以上所述劣质重油的加工方法的一具体实施方式，其中，所述方法还包括：将所述底流物料与劣质重油、催化剂混合后再将所得混合物与氢气充分混合。
[0017]作为本专利技术以上所述劣质重油的加工方法的一具体实施方式，其中，S1中，所述劣质重油包括常压渣油、减压渣油、脱沥青油、油砂沥青、高稠原油、煤焦油及煤液化重油中的一种或几种的组合。
[0018]作为本专利技术以上所述劣质重油的加工方法的一具体实施方式，其中，S1中，所述劣质重油中，金属含量以Ni和V的总重量计大于200μg/g，胶质和沥青质的总含量大于30wt％。
[0019]作为本专利技术以上所述劣质重油的加工方法的一具体实施方式，其中，S1中，所述浅度加氢裂化反应所使用的催化剂为固体粉末型催化剂、水溶性催化剂或者油溶性催化剂，
其中，所述催化剂的颗粒尺寸为0.01
‑
100μm。
[0020]作为本专利技术以上所述劣质重油的加工方法的一具体实施方式，其中，S1中，所述浅度加氢裂化反应的工艺操作条件为：
[0021]反应温度350
‑
420℃，反应压力为4
‑
14MPa，反应器入口氢油体积比600
‑
2000，以金属含量计，每克劣质重油对应的催化剂用量100
‑
10000μg，体积空速为0.5
‑
2h
‑1，单程转化率为30
‑
60wt％。
[0022]作为本专利技术以上所述劣质重油的加工方法的一具体实施方式，其中，S1中，所述浅度加氢裂化反应的工艺操作条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种劣质重油的加工方法，其特征在于，所述劣质重油的加工方法包括：S1：将劣质重油、催化剂与氢气充分混合后进行浅度加氢裂化反应，对反应所得产品进行气液分离后得到液相产品；S2：将所述液相产品与复合絮凝剂混合后进行连续沉积，以分离得到溢流物料和底流物料；S3：对所述溢流物料进行分馏，得到未转化油；S4：将未转化油甩出尾油后的其余部分、催化剂与氢气充分混合后进行深度加氢裂化反应，对反应所得产品进行气液分离后得到液相产品，再对所述液相产品单独进行分馏或者与所述溢流物料一起进行分馏，得到轻质油品。2.根据权利要求1所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述底流物料与劣质重油、催化剂混合后再将所得混合物与氢气充分混合。3.根据权利要求1或2所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，S1中，所述劣质重油包括常压渣油、减压渣油、脱沥青油、油砂沥青、高稠原油、煤焦油及煤液化重油中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1或2所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，S1中，所述劣质重油中，金属含量以Ni和V的总重量计大于200μg/g，胶质和沥青质的总含量大于30wt％。5.根据权利要求1或2所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，S1中，所述浅度加氢裂化反应所使用的催化剂为固体粉末型催化剂、水溶性催化剂或者油溶性催化剂，其中，所述催化剂的颗粒尺寸为0.01
‑
100μm。6.根据权利要求1或2所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，S1中，所述浅度加氢裂化反应的工艺操作条件为：反应温度350
‑
420℃，反应压力为4
‑
14MPa，反应器入口氢油体积比600
‑
2000，以金属含量计，每克劣质重油对应的催化剂用量100
‑
10000μg，体积空速为0.5
‑
2h
‑1，单程转化率为30
‑
60wt％。7.根据权利要求6所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，S1中，所述浅度加氢裂化反应的工艺操作条件为：反应温度400
‑
420℃，反应压力10
‑
12MPa，反应器入口氢油体积比为1000
‑
1500，以金属含量计，每克劣质重油对应的催化剂用量100
‑
5000μg，体积空速1
‑
1.5h
‑1，单程转化率为40
‑
50wt％。8.根据权利要求1所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，S2中，所述复合絮凝剂的加入量为所述液相产品重量的0.01
‑
0.2％。9.根据权利要求8所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，S2中，所述复合絮凝剂的加入量为所述液相产品重量的0.05
‑
0.1％。10.根据权利要求1，8
‑
9任一项所述的劣质重油的加工方法，其特征在于，S2中，所述复合絮凝剂包括季铵盐表面活性剂、有机高分子絮凝剂、无机高分子絮凝剂以及反向油溶性破乳剂，四者的重量比为5
‑
10:1
‑
3:50
‑
100:10
‑
50；优选地，所述季铵盐表面活性剂包括双十六烷基二甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、烷基二甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的一种或者几种的组合；还优选地，所述有机高分子絮凝剂包括阳离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡啶
盐、聚乙烯亚胺中的一种或者几种的组合；还优选地，所述无机高分子絮凝剂包括聚合硅酸铝铁、聚合硫酸铝铁、聚合硅酸铝、聚合磷酸铝铁中的一种或者几种的组合；还优选地，所述反向油溶性破乳剂包括聚醚类反相油溶性破乳剂、聚环氧丙烷类反相油溶性破乳剂、聚酰胺类反相油溶性破乳剂、聚三乙醇胺类反相油溶性破乳剂中的一种或者几种的组合；更优选地，所述复合絮凝剂包括双十六烷基二甲基溴化铵、阳离子聚丙烯酰胺、聚合硅酸铝铁以及聚醚类反相油溶性破乳剂。11.根据权利要求1，8
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，谭青峰，苏武，张博函，杨东浩，胡长禄，周志远，张晓，卢竟蔓，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：