【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于渣油加工利用领域，具体地说涉及一种渣油碱金属处理-固定床加氢组合加工方法。
技术介绍
1、固定床渣油加氢技术是当前重油深加工的重要手段，然而该技术存在如下问题：第一，原料适应性差，催化剂孔道易于被金属等杂质堵塞，导致催化剂易失活，因而难以加工高金属含量的劣质渣油；第二，运行周期短，即使控制原料中重金属ni和v含量小于105μg/g，残炭值小于15%，固定床运行周期也仅为一年。为了弥补目前固定床渣油加氢技术的不足，国内外研发机构或团队开发了预处理保护反应器、催化剂制备及其级配、工艺技术组合等各种改进技术。
2、us5382349提出一种使用级配的加氢脱金属催化剂，加氢脱硫催化剂和加氢脱氮催化剂的固定床渣油加氢方法。然而在加工高金属的劣质渣油时，由于加氢脱金属催化剂对金属的容纳能力有限，保护床层依然会因为金属沉积等原因失活而失去保护下游床层的作用。
3、cn103102940a公开了一种重质油加氢处理的组合工艺方法。该方法将沸腾床反应器与固定床反应器进行组合，原料油和氢气从沸腾床反应器底部进入，在沸腾床加氢条件下进行加氢反应，反应后物料从反应器顶部排出进入固定床反应器，在固定床加氢条件下进行加氢反应。该方法利用沸腾床渣油加氢技术对原料进行预处理，从而延长固定床运转周期。然而沸腾床渣油加氢技术作为传统渣油加氢技术，存在反应苛刻度高，氢耗高等问题，此外该技术脱硫选择性差，在深度加氢脱硫过程中会引起烯烃和芳烃的大量饱和，降低燃料油的品质。
技术实现思路
2、一种渣油碱金属处理-固定床加氢组合加工方法，所述方法包括如下内容：渣油原料与碱金属接触进行反应；反应后的物料经固液分离获得的液相物料进入固定床渣油加氢装置；固定床渣油加氢装置产物经分离得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。
3、本专利技术方法中，控制所述的反应后的物料经固液分离获得的液相物料具有如下性质：重金属ni+v含量10-50μg/g，硫含量1.0-4.0wt.%，氮含量1000-3500μg/g，残炭5-18wt.%，固含量为0-50μg/g；优选重金属ni+v含量3-30μg/g，硫含量0.05-2.0wt.%，氮含量1500-3000μg/g，残炭5-12wt.%，固含量0-15μg/g。
4、一种渣油碱金属处理-固定床加氢组合加工的具体方法，所述方法包括如下步骤：
5、（1）渣油原料与碱金属混合进入一级反应器进行预反应；
6、（2）步骤（1）中预反应后的物料再次与碱金属混合进入二级反应器进行反应；
7、（3）步骤（2）中反应后的物料经固液分离获得液相物料和固相物料；
8、（4）步骤（3）中获得的液相物料进入固定床渣油加氢装置，在氢气与固定床加氢处理催化剂存在下进行加氢处理反应，反应流出物经分离得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。
9、本专利技术方法步骤（1）中，所述渣油原料可以为常压渣油、减压渣油或者其它来源的劣质重油。所述渣油原料的性质如下：密度0.78-1.10g/cm3，重金属ni+v含量20-400μg/g，硫含量1.0-6.0wt.%，氮含量1000-5000μg/g，残炭5-25wt.%。
10、本专利技术方法步骤（1）中，所述碱金属为锂、钠、钾、铷、铯和钫中的一种或几种，优选锂、钠和钾，进一步优选钠。
11、本专利技术方法步骤（1）中，所述碱金属与渣油质量比0.1:100-5:100，优选0.5:100-3:100。
12、本专利技术方法步骤（1）中，所述碱金属任选与溶剂进入混合器混合后再加入到渣油原料中。所述溶剂为汽油、柴油、蜡油和重油中的一种或几种，优选在适宜的温度条件下与溶剂混合，所述温度为100-300℃，时间为10-60min，优选温度150-250℃，时间20-40min。碱金属与溶剂质量比1:1-1:15，优选1:3-1:8。所述混合器为各类型可以实现液液混合的设备，如sv型静态混合器、sl型静态混合器、sh型静态混合器、sk型静态混合器中的一种或几种。
13、本专利技术方法步骤（1）中，所述的反应器为各类型可实现液液反应的反应器，如釜式反应器，管式反应器，喷射反应器。优选带搅拌的釜式反应器，所述搅拌速率为300-1500r/min，优选500-1000r/min。
14、本专利技术方法步骤（1）中，渣油原料和碱金属混合在氢气存在下进行反应，所述反应涉及脱硫反应、脱氮反应、脱金属反应以及热裂化反应等。
15、本专利技术方法步骤（1）中，渣油原料与碱金属混合进行反应的操作条件为：反应温度150-300℃，氢分压1.0-15.0mpa，反应时间5-40min，氢油体积比100-1000nm3/m3；优选的操作条件为：反应温度180-250℃，氢分压5.0-10.0mpa，反应时间10-25min，氢油体积比300-700nm3/m3。
16、本专利技术方法步骤（2）中，所述碱金属为锂、钠、钾、铷、铯和钫中的一种或几种，优选锂、钠和钾，进一步优选钠。
17、本专利技术方法步骤（2）中所用的碱金属同步骤（1）中所用的碱金属的质量比为1:1-20:1，优选3:1-10:1。
18、本专利技术方法步骤（2）中，所述碱金属任选与溶剂进入混合器混合后再与步骤（1）中预反应后的物料混合进入二级反应器。所述溶剂为汽油、柴油、蜡油和重油中的一种或几种，优选在适宜的温度条件下与溶剂混合，所述温度为100-300℃，时间为10-60min，优选温度150-250℃，时间20-40min。碱金属与溶剂质量比1:1-1:15，优选1:3-1:8。所述混合器为各类型可以实现液液混合的设备，如sv型静态混合器、sl型静态混合器、sh型静态混合器、sk型静态混合器中的一种或几种。
19、本专利技术方法步骤（2）中，步骤（1）中预反应后的物料再次与碱金属进行反应的操作条件为：反应温度250-400℃，氢分压1.0-20.0mpa，反应时间30-200min，氢油体积比200-1200nm3/m3；优选的操作条件为：反应温度280-380℃，氢分压6.0-18.0mpa，反应时间60-180min，氢油体积比500-1000nm3/m3。
20、本专利技术方法步骤（3）中，所述的固液分离是利用机械力（重力、压力等）使液相物料和固相物料分离的过程。所述固液分离装置包括各类型可实现固液分离的设备，如过滤分离器、沉降分离器、卧螺式离心机、碟式分离机。
21、本专利技术方法步骤（3）中，控制液相物料中的重金属ni+v含量10-50μg/g，硫含量1.0-4.0wt.%，氮含量1000-3500μg/g，残炭5-18wt.%，固含量为0-50μg/g；优选重金属ni+v含量3-30μg/g，硫含量0.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种渣油碱金属处理-固定床加氢组合加工方法，其特征在于：渣油原料与碱金属接触进行反应；反应后的物料经固液分离获得的液相物料进入固定床渣油加氢装置；固定床渣油加氢装置产物经分离得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：控制所述的反应后的物料经固液分离获得的液相物料具有如下性质：重金属Ni+V含量10-50μg/g，硫含量1.0-4.0wt.%，氮含量1000-3500μg/g，残炭5-18wt.%，固含量为0-50μg/g；优选重金属Ni+V含量3-30μg/g，硫含量0.05-2.0wt.%，氮含量1500-3000μg/g，残炭5-12wt.%，固含量0-15μg/g。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述渣油原料为常压渣油、减压渣油或者其它来源的劣质重油；所述渣油原料的性质如下：密度0.78-1.10g/cm3，重金属Ni+V含量20-400μg/g，硫含量1.0-6.0wt.%，氮含量1000-5000
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碱金属为锂、钠、钾、铷、铯和钫中的一种或几种，优选锂、钠和钾，进一步优选钠。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碱金属与渣油质量比0.1:100-5:100，优选0.5:100-3:100。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碱金属任选与溶剂进入混合器混合后再加入到渣油原料中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述溶剂为汽油、柴油、蜡油和重油中的一种或几种，优选在适宜的温度条件下与溶剂混合，所述温度为100-300℃，时间为10-60min，优选温度150-250℃，时间20-40min；碱金属与溶剂质量比1:1-1:15，优选1:3-1:8。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的反应器为釜式反应器，管式反应器和喷射反应器中的一种；优选带搅拌的釜式反应器，所述搅拌速率为300-1500r/min，优选500-1000r/min。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，渣油原料和碱金属混合在氢气存在下进行反应，所述反应涉及脱硫反应、脱氮反应、脱金属反应以及热裂化反应。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，渣油原料与碱金属混合进行反应的操作条件为：反应温度150-300℃，氢分压1.0-15.0MPa，反应时间5-40min，氢油体积比100-1000Nm3/m3；优选的操作条件为：反应温度180-250℃，氢分压5.0-10.0MPa，反应时间10-25min，氢油体积比300-700Nm3/m3。
12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱金属为锂、钠、钾、铷、铯和钫中的一种或几种，优选锂、钠和钾，进一步优选钠。
13.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所用的碱金属同步骤（1）中所用的碱金属的质量比为1:1-20:1，优选3:1-10:1。
14.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱金属任选与溶剂进入混合器混合后再加入到渣油原料中。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述溶剂为汽油、柴油、蜡油和重油中的一种或几种，优选在适宜的温度条件下与溶剂混合，所述温度为100-300℃，时间为10-60min，优选温度150-250℃，时间20-40min；碱金属与溶剂质量比1:1-1:15，优选1:3-1:8。
16.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，步骤（1）中预反应后的物料再次与碱金属进行反应的操作条件为：反应温度250-400℃，氢分压1.0-20.0MPa，反应时间30-200min，氢油体积比200-1200Nm3/m3；优选的操作条件为：反应温度280-380℃，氢分压6.0-18.0MPa，反应时间60-180min，氢油体积比500-1000Nm3/m3。
17.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，所述的固液分离是利用机械力使液相物料和固相物料分离的过程，所述固液分离装置是过滤分离器、沉降分离器、卧螺式离心机、碟式分离机中的一种或几种。
18.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，控制液相物料中的重金属Ni+V含量10-50μg/g，...
【技术特征摘要】
1.一种渣油碱金属处理-固定床加氢组合加工方法，其特征在于：渣油原料与碱金属接触进行反应；反应后的物料经固液分离获得的液相物料进入固定床渣油加氢装置；固定床渣油加氢装置产物经分离得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：控制所述的反应后的物料经固液分离获得的液相物料具有如下性质：重金属ni+v含量10-50μg/g，硫含量1.0-4.0wt.%，氮含量1000-3500μg/g，残炭5-18wt.%，固含量为0-50μg/g；优选重金属ni+v含量3-30μg/g，硫含量0.05-2.0wt.%，氮含量1500-3000μg/g，残炭5-12wt.%，固含量0-15μg/g。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述渣油原料为常压渣油、减压渣油或者其它来源的劣质重油；所述渣油原料的性质如下：密度0.78-1.10g/cm3，重金属ni+v含量20-400μg/g，硫含量1.0-6.0wt.%，氮含量1000-5000μg/g，残炭5-25wt.%。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碱金属为锂、钠、钾、铷、铯和钫中的一种或几种，优选锂、钠和钾，进一步优选钠。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碱金属与渣油质量比0.1:100-5:100，优选0.5:100-3:100。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碱金属任选与溶剂进入混合器混合后再加入到渣油原料中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述溶剂为汽油、柴油、蜡油和重油中的一种或几种，优选在适宜的温度条件下与溶剂混合，所述温度为100-300℃，时间为10-60min，优选温度150-250℃，时间20-40min；碱金属与溶剂质量比1:1-1:15，优选1:3-1:8。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的反应器为釜式反应器，管式反应器和喷射反应器中的一种；优选带搅拌的釜式反应器，所述搅拌速率为300-1500r/min，优选500-1000r/min。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，渣油原料和碱金属混合在氢气存在下进行反应，所述反应涉及脱硫反应、脱氮反应、脱金属反应以及热裂化反应。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，渣油原料与碱金属混合进行反应的操作条件为：反应温度150-300℃，氢分压1.0-15.0mpa，反应时间5-40min，氢油体积比100-1000nm3/m3；优选的操作条件为：反应温度180-250℃，氢分压5.0-10.0mpa，反应时间10-25min，氢油体积比300-700nm3/m3。
12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱金属为锂、钠、钾、铷、铯和钫中的一种或几种，优选锂、钠和钾，进一步优选钠。
13.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所用的碱金属同步骤（1）中所用的碱金属的质量比为1:1-20:1，优选3:1-10:1。
14.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述碱金属任选与溶剂进入混合器混合后再加入到渣油原料中。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述溶剂为汽油...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文芳，殷冬冬，刘玲，仝玉军，杨涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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