【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炼油化工领域，涉及一种组合加氢方法，特别是涉及一种沸腾床与固定床组合加氢方法。
技术介绍
1、随着原油重质化、劣质化趋势不断加剧，作为原油中最重组分的渣油所占比例不断提升，在环保要求日益严格的当下，重油尤其是渣油的高效利用已不仅关乎能否满足清洁生产的要求，同时也成为影响企业经济效益甚至生死存亡的重要因素。从渣油传统加工手段而言，渣油加工可以分为加氢及脱碳两种路线，其中脱碳主要是指热裂化、减粘裂化及溶剂脱沥青等，加氢路线则可以分为固定床加氢、悬浮床加氢、沸腾床加氢及移动床加氢等，脱碳工艺总体而言相对比较简单，技术也比较成熟，但是存在液收比较低，污染严重等问题，已逐渐不适应企业清洁生产的需求；加氢手段因过程环保友好、液收高等优点得到越来越多企业的关注，是当下及未来一段时间内重油加工的主要方向及趋势。沸腾床渣油加氢具有原料适应性强等优点，可以很好地适应加工劣质渣油需要，同时能保证装置的长周期运转，但沸腾床加氢反应器内部呈全返混状态，反应效率相对低，加氢产品中杂质含量仍然较高，还需要进一步加氢处理。而固定床渣油加氢技术在面对劣质原料时的不足也逐渐凸现出来，当处理高金属和高残炭含量的劣质原料时，固定床催化剂结焦及失活速度较快；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。此外在运转末期，由于床层物流分配不均匀，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。运转周期短已成为限制固定床渣油加氢技术发展的重要因素。
2、延长装置稳定运转周期是当下固定床渣油加氢技术发展的重要方向，为此国
3、专利cn107629816a公开了一种重油加氢工艺，该方法采用沸腾床与固定床的在线加氢组合工艺，沸腾床加氢得到的轻油不经过降温降压和分馏过程而直接进入固定床反应器进行加氢反应。该工艺存在的问题是装置稳定性差，装置运转周期短，安全性低。沸腾床反应器属于全返混反应器，存在物料“短路”情况，部分劣质原料未经反应而穿透床层进入后续固定床反应器床层，同时沸腾床反应器内催化剂因长期磨损产生的催化剂粉末会随物料一起进入后续床层，此外，一旦装置出现波动，固体颗粒催化剂也会跑损进入后续床层；这将造成固定床反应器床层极易堵塞，将严重影响装置运行安全及长周期稳定运行。因此，如何有效利用沸腾床及固定床反应器的优点及处理两者之间的衔接问题是当下研究的重点。
技术实现思路
1、申请人长期致力于沸腾床-固定床复合床加氢技术研究，部分成果已经在工业装置上获得成功应用，如陕西某化工企业的煤焦油沸腾床加氢提质装置。在技术开发及工业应用过程中发现了一些与本领域技术人员通常认识并不完全相符一些现象。一般认为，采用沸腾床对劣重质原料预处理后得到的原料再进入固定床深度加氢处理时，固定床反应器在操作上应更稳定，不应再产生直接处理劣质原料时的固定床第一反应器频繁出现热点、进而引发床层压降升高快、稳定性不足的问题。但在研究中发现，实践结果与上述认识并不一致，将沸腾床反应后的气相、液相物料直接引入固定床反应区后，固定床反应区内的第一反应器出现热点及压降问题虽有减弱但并未完全消除，没有达到预期目标。申请人针对沸腾床-固定床组合加氢工艺研究过程中出现的固定床反应器频繁出现热点、压降增大、运转稳定性差，以及固定床与沸腾床运转周期不匹配进而影响整套装置长周期稳定运转等问题，提出一种在沸腾床反应单元与固定床反应单元之间设置稳定单元及物料循环单元的新型沸腾床-固定床复合床加氢工艺，该工艺路线解决了沸腾床反应器出口物料携带固体杂质容易造成后续固定床反应器压降上升的问题，进而解决了后续固定床反应区因出现床层热点引起的运转稳定性差的问题，大幅提高了固定床反应区的运转稳定性；另一方面解决了固定床反应区与沸腾床反应区运转周期不匹配的问题，大幅提高了整套加氢装置的运转周期，减少检修周期内的停工次数，实现加氢技术的升级换代。
2、本专利技术技术方案首先是提供一种沸-固复合床加氢处理工艺，包括如下内容：
3、（1）将原料油和氢气引入沸腾床处理区，沸腾床处理区设置一台以上的沸腾床反应器，与沸腾床加氢催化剂接触发生作用，得到的反应物料经过沸腾床反应器内的三相分离器分离后，得到气相物料a和物料b，气相物料a经反应器顶部出口排出，物料b从反应器上部低于气相物料a出口位置的反应器筒体侧壁的液相溢流出口排出；
4、（2）将物料b引入稳定区进行处理，稳定区包括一个以上的稳定罐，处理完成后分别得到气相物料b1、液相物料b2和液相物料b3；
5、（3）将液相物料b3引至沸腾床反应器的下封头内进行处理；
6、（4）将气相物料b1、液相物料b2引至固定床处理区，固定床处理区设置至少一台固定床反应器，在氢气和固定床加氢催化剂作用下发生反应，反应流出物经分离后得到目的产品。
7、优选的，上述沸-固复合床加氢处理工艺中，原料油可以是常压渣油、减压渣油、催化油浆、中温煤焦油、低温煤焦油、高温煤焦油、脱沥青油、催化回炼油、重质原油、热焦油（来自于焦化和/或减粘裂化）、乙烯焦油等中的一种或几种。一般情况下，原料油重的金属镍、钒、铁总含量不低于100μg/g，可以为120μg/g～300μg/g，优选为140μg/g～260μg/g；硫含量一般为1.5wt%～6.0wt%，优选为3.5wt%～5.5wt%；氮含量一般为3000μg/g～8000μg/g，优选为3500μg/g～6000μg/g。
8、优选的，上述沸-固复合床加氢处理工艺中，设置沸腾床处理区不是以实现原料最大程度转化为目的，既不是以将原料最大量生产转化为如清洁燃料油（汽油、柴油、煤油等）或者芳烃等目的产品为目标，核心目的是为固定床生产满足指标要求的进料，通过沸腾床加氢处理去除原料中存在的各种金属杂质以满足固定床进料指标，进而实现整套复合床装置长周期稳定运行目标。为了实现上述目的，沸腾床处理区的转化率控制不大于40%（如40%、38%、36%、34%等），优选不大于24%（如24%、23%、22%、21%、20%、19%、18%、17%、16%等），更进一步优选不大于15%（如15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%等）。与现有技术中使用沸腾床进行加氢处理目标不同，现有沸腾床加氢处理工艺中，沸腾床反应器一般都需要在高转化率（一般高于55%，优选高于60%，更优选高于70%（如70%、75%、80%、85%、90%等）下操作，进而保证最大量获取各种目的产品。
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1.一种沸-固复合床加氢处理工艺，包括如下内容：
2.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，原料油是常压渣油、减压渣油、催化油浆、中温煤焦油、低温煤焦油、高温煤焦油、脱沥青油、催化回炼油、重质原油、热焦油、乙烯焦油中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，沸腾床处理区的转化率控制不大于24%，优选不大于15%。
4.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，沸腾床处理区的工艺条件如下：反应温度为380～420℃，优选为385～415℃；氢分压为12～20MPa，优选为15～18MPa；体积空速为0.5～2.0h-1，优选为0.6～1.5h-1；氢油体积比为150～500，优选为200～450，进一步优选为200～350，更进一步优选为200～300。
5.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，稳定罐为立式罐和/或卧式罐，优选为卧式罐；进一步优选的稳定罐下部采用锥形设计；更进一步优选稳定罐内部设有折流板。
6.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺
7.按照权利要求6所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，进料口设置于稳定罐的罐体上，出料口B1设置于稳定罐顶部或者稳定罐另一侧相对于进料口方向的罐体上部，出料口B2设置于稳定罐另一侧相对于进料口方向的罐体中下部，出料口B3设置于稳定罐底部或者稳定罐另一侧相对于进料口方向的罐体下部，当出料口B1设置于稳定罐上部时，出料口B1与出料口B2之间的高度差为稳定罐罐体高度的60%～90%；进料口与出料口B2之间的相对高度差为稳定罐罐体高度的40%～70%，优选为50%～65%，进料口与出料口B3之间的相对高度差为稳定罐罐体高度的75%～95%，优选为80%～90%。
8.按照权利要求6所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，稳定罐分离的液相物料B3通过循环泵引至沸腾床反应器的下封头，循环泵的设计流量为新鲜原料额定流量的20%～70%，优选30%～50%。
9.按照权利要求6所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，稳定罐设有液位控制系统，在稳定罐的出料口B2管线上设置控制阀，根据稳定罐中液位对出料口B2管线上的控制阀开度进行相应调整；出料口B3与循环泵入口相连，无须设置控制阀，通过控制循环泵的转速来调节泵出口流量，进而调整稳定罐内液位。
10.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，沸腾床加氢催化剂采用微球形催化剂，催化剂的粒径为0.3～1.0mm，优选为0.4～0.7mm；沸腾床加氢催化剂包括活性金属组分和载体，载体为氧化铝、含硅氧化铝、氧化硅等无机耐熔金属氧化物，优选为氧化铝；活性金属组分包括第VIB族元素和/或第VIII族元素，优选为W、Mo、Ni、Co中的一种或几种，优选为Mo和Ni。
11.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，步骤（1）得到的第1料流进入固定床处理区，在固定床加氢处理催化剂作用下进行反应。
12.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，固定床处理区串联设置多台固定床加氢反应器，优选设置3～5台固定床加氢反应器。
13.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，固定床处理区的反应条件如下：反应温度为300℃～450℃，优选为380℃～420℃；反应压力为5MPa～25MPa，优选为15MPa～18MPa；液时体积空速一般为0.1h-1～1.0h-1，优选为0.15h-1～0.8h-1，氢油体积比为300～5000，优选为500～3000。
14.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，沸腾床处理区的氢油体积比小于固定床处理区的氢油体积比，沸腾床处理区的氢油体积比相较于固定床处理区的氢油体积比低100～4500，优选低300～2000。
15.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，步骤（4）中分离通过包括气液分离和分馏两步操作。
16.一种沸-固复合床加氢处理系统，包括：
17.按照权利要求16所述的沸-固复合床加氢处理系统，其中，沸腾床反应器采用反应器内部设置有三相分离器的沸腾床反应器，沸腾床反应器根据实际需求，任选地设置或不设置高压在线催化剂加排系统。
18.按照权利要求16...
【技术特征摘要】
1.一种沸-固复合床加氢处理工艺，包括如下内容：
2.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，原料油是常压渣油、减压渣油、催化油浆、中温煤焦油、低温煤焦油、高温煤焦油、脱沥青油、催化回炼油、重质原油、热焦油、乙烯焦油中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，沸腾床处理区的转化率控制不大于24%，优选不大于15%。
4.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，沸腾床处理区的工艺条件如下：反应温度为380～420℃，优选为385～415℃；氢分压为12～20mpa，优选为15～18mpa；体积空速为0.5～2.0h-1，优选为0.6～1.5h-1；氢油体积比为150～500，优选为200～450，进一步优选为200～350，更进一步优选为200～300。
5.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，稳定罐为立式罐和/或卧式罐，优选为卧式罐；进一步优选的稳定罐下部采用锥形设计；更进一步优选稳定罐内部设有折流板。
6.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，稳定罐设置至少一个进料口和三个出料口；三个出料口分别记为出料口b1、出料口b2和出料口b3；其中，进料口用于接收来自沸腾床处理区的物料b；出料口b1用于将气相物料b1排出，出料口b2用于将液相物料b2排出，出料口b3用于将液相物料b3排出。
7.按照权利要求6所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，进料口设置于稳定罐的罐体上，出料口b1设置于稳定罐顶部或者稳定罐另一侧相对于进料口方向的罐体上部，出料口b2设置于稳定罐另一侧相对于进料口方向的罐体中下部，出料口b3设置于稳定罐底部或者稳定罐另一侧相对于进料口方向的罐体下部，当出料口b1设置于稳定罐上部时，出料口b1与出料口b2之间的高度差为稳定罐罐体高度的60%～90%；进料口与出料口b2之间的相对高度差为稳定罐罐体高度的40%～70%，优选为50%～65%，进料口与出料口b3之间的相对高度差为稳定罐罐体高度的75%～95%，优选为80%～90%。
8.按照权利要求6所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，稳定罐分离的液相物料b3通过循环泵引至沸腾床反应器的下封头，循环泵的设计流量为新鲜原料额定流量的20%～70%，优选30%～50%。
9.按照权利要求6所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，稳定罐设有液位控制系统，在稳定罐的出料口b2管线上设置控制阀，根据稳定罐中液位对出料口b2管线上的控制阀开度进行相应调整；出料口b3与循环泵入口相连，无须设置控制阀，通过控制循环泵的转速来调节泵出口流量，进而调整稳定罐内液位。
10.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，沸腾床加氢催化剂采用微球形催化剂，催化剂的粒径为0.3～1.0mm，优选为0.4～0.7mm；沸腾床加氢催化剂包括活性金属组分和载体，载体为氧化铝、含硅氧化铝、氧化硅等无机耐熔金属氧化物，优选为氧化铝；活性金属组分包括第vib族元素和/或第viii族元素，优选为w、mo、ni、co中的一种或几种，优选为mo和ni。
11.按照权利要求1所述的沸-固复合床加氢处理工艺，其中，步骤（1）得到的第1料流进入固定床处理区，在固定床加氢处理催化剂作用下进行反应...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，孟兆会，侯栓弟，方向晨，施俊林，郭守权，林承朴，杨秀琪，仝玉军，
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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