一种劣质重油、加氢处理组合工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种劣质重油、渣油加氢处理方法，重油和/或渣油原料先经过浆态床进行预处理，气液分离后，液相产物再经固定床加氢改质，其中，浆态床加氢预处理部分包括一个直筒式浆态床预处理反应器和浆态床加氢催化剂；固定床加氢改质部分所用反应器按先后次序主要包括：两个并联的上流式脱铁脱钙反应器，一个上流式脱金属反应器，一个固定床脱硫反应器，一个固定床脱氮反应器。本发明专利技术既能提高催化剂加氢脱杂质能力，又延长装置运行周期。本发明专利技术所提供的方法可以处理高硫、高金属含量、高沥青质的劣质重油、渣油，转化率在30％～80％，能够有效减缓反应器压降的上升速度，从而实现装置的长周期运转。

Combined process of inferior heavy oil and hydrotreating

The invention relates to an inferior heavy oil and residual oil hydrogenation method, heavy oil and / or feedstock after slurry pretreatment, gas-liquid separation, and then by fixed bed hydrogenation modification, liquid product of the slurry bed hydroprocessing part comprises a straight tube slurry treatment the pre bed reactor and slurry bed hydrotreating catalyst; fixed bed hydrogenation reactor parts used in sequence include: upflow two parallel iron removal decalcification reactor, an upflow metal removal reactor, a fixed bed desulfurization reactor and a fixed bed of nitrogen reactor. The invention can improve the hydrogenation and impurity removal ability of the catalyst, and prolong the operation cycle of the device. The invention provides a method of dealing with high sulfur and high metal content, high asphaltene content of heavy oil and residual oil, the conversion rate from 30% to 80%, can effectively slow down the reactor pressure rise rate, long period so as to realize the operation of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种劣质重油、加氢处理组合工艺
本专利技术方法可用于加氢领域，尤其适用于高金属(Ni+V≥150 g.g—1)、高残炭(CCR≥16wt%)的重质馏分油、渣油和油砂浙青的加氢精制和加氢处理。本专利技术方法不仅具有较高的脱金属、脱硫、脱氮和脱浙青质活性，而且具有较长的装置运行周期。
技术介绍
目前，国内外油品市场对轻、重质油品的需求仍将呈持续上升的趋势，对燃料油等重质油品的需求则呈下降趋势。此外，由于环境保护的压力日益增加，各国普遍提高了石油产品尤其是车用汽柴油产品的质量标准要求。在上述市场趋势下，既能以较经济合理的代价实现重油轻质化、又能使所得到的产品满足不断苛刻的汽柴油产品规格的炼油技术成了国内外炼油技术开发商重点开发的技术之一。催化加氢是最有效的重质油原料预处理技术。通过加氢，显著降低这些原料中的金属、硫、氮、浙青质含量，提高氢碳比，进而为催化裂化和延迟焦化等装置提供优良的原料。目前主要的加氢工艺主要有沸腾床、悬浮床、移动床和固定床工艺，其中悬浮床和移动床工艺还不很成熟，并且成本较高。沸腾床投资较高，并且操作难度较大。固定床因成本低、操作简单，技术成熟，因而发展较快。但在固定床催化加氢处理中，如果原料黏度较大、金属杂质或浙青质较高，在加氢过程中，金属和焦炭会逐渐沉积在催化剂上，容易使催化剂快速失活，床层堵塞，压力升高，使装置操作频繁停工。加氢处理这类原料必须保证尽可能长的循环操作，无需停止设备。许多研究者提出了多种解决方法。CN1322097C公开了一种采用可置换反应器和可短路反应器加氢处理重烃馏分的方法。先在第一加氢脱金属段中，然后在第二加氢脱硫段中加氢处理，其中加氢脱金属段前至少有一个保护区。所述的加氢处理方法包括下述步骤:a)—个步骤，其中使用保护区；b)一个步骤，在这个步骤期间该保护区短路，并且再生和/或更换该区段所含的催化剂；c)一个步骤，在这个步骤期间再接已再生和/或更换催化剂的保护区；d) —个步骤，其中至少一个加氢脱金属段和/或加氢脱硫段的反应器可以短路，并且再生和/或更换该区段所含的催化剂。但是这样的方法需要更高的初始投资。CN1349554公开了一种带层状催化剂床层的上流式反应器系统加氢处理重质原料的方法。用至少两个不同加氢活性的催化剂的上流式固定床反应器加氢处理金属、硫和含碳残质污染的重质原料。但该方法运行周期短，一般不超过I年。CN1144860公开了一种渣油加氢处理的方法。在重渣油加氢反应系统中的第一个反应器增设一个或多个进料口，同时改变原有的催化剂级配，当一反催化剂床层压降为装置设计最大压降的0.4-0.8倍时，依次改用下一个进料口，同时原有进料口可进循环油或循环油与原料油的混合物。该工艺能有效地防止床层压降和延长渣油加氢催化剂的使用寿命，而且可以增加装置的处理能力。CN00110714.3公开了一种渣油处理方法。通过在重渣油加氢反应系统之前，采用一段吸附过滤剂床层或一段吸附过滤剂床层和一段吸附过滤催化剂床层同时使用，不仅可以最大程度地脱除原料油中携带的悬浮颗粒，而且还可以脱除掉原油中的环烷酸铁生成的硫化亚铁及大部分易生焦的物质，最大程度减少渣油加氢反应系统反应器的结垢，减少装置运转周期内的因结垢造成的开停工次数。CNl 144863C公开了一种重质烃类催化加氢处理方法。将渣油临氢热裂化和固定床渣油加氢处理技术有机结合，重质烃类原料首先在悬浮床或类似的反应器中使原料进行缓和临氢热裂化预处理，然后再进入固定床加氢处理装置进行加氢处理，其特点是能适应固定床渣油加氢原料的重质化和劣质化，提高固定床渣油加氢装置运转寿命、降低其操作苛刻度。CN1609176A公开了一种劣质重、渣油改质方法，特别是使用悬浮床加氢裂解和固定床加氢处理相组合生产优质重油催化裂化的方法。重、渣油先经过悬浮床缓和加氢裂解，使绝大部分或全部金属杂质从胶质和浙青质中游离出来；该加氢产物通过可切换操作或可在线置换添料的金属吸附反应器，吸附脱除悬浮床加氢裂解油中游离的金属杂质吸附脱金属后的产物送入渣油固定床加氢处理装置深度加氢脱除其它杂质，生产优质重油催化裂化原料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种劣质重油、渣油加氢处理方法，通过采用独特的加氢处理流程，并恰当地选择有效的加氢催化剂，最终达到既提高催化剂加氢脱杂质能力，又保证装置具有较长的运行周期这一目的。一种劣质重油、渣油加氢处理工艺，其特征在于该工艺含有一个浆态床预处理反应器，两个并联的上流式脱铁脱钙反应器，一个上流式脱金属反应器，一个固定床脱硫反应器，一个固定床脱氮反应器；重质油或/和渣油原料与浆态床加氢催化剂混合后，和氢气一起经过一个浆态床预处理反应器进行预处理，出口产品经气液分离器，将含氢气体和液相产物分开，分离后的含氢气体经过提纯进入固定床反应器，液相由下而上先后进入两个并联的上流式脱铁脱钙反应器中的I个或2个，反应器内装填加氢脱铁脱钙催化剂，进行脱铁脱钙反应，同时捕捉沉积油浆中混有的浆态床加氢催化剂，之后进入上流式脱金属反应器，反应器内装填脱金属催化剂，主要脱除原料中的N1、V，最后依次进入两个固定床反应器，分别是脱硫反应器和脱氮反应器，分别装填加氢脱硫催化剂和加氢脱氮催化剂。其中两个脱铁脱钙反应器可以同时进料，也可以以一开一备形式使用。本专利技术可以充分结合浆态床预处理反应器和固定床加氢反应器的优势，避免单一浆态床预处理反应器实际运行中外排部分未转化油，同时，又可以弥补固定床反应器原料油适应性差的缺点。本专利技术的上流式反应器的物流方向是由下向上流动，反应器内液相连续，床层中的催化剂略微膨胀。重质油或渣油原料和氢气可以混合后从上流式反应器地底部进料。使整个催化剂床层产生轻微的膨胀，从而减缓催化剂床层的压力降的增长速度，延长装置的运转周期，提高经济效益。本专利技术中，浆态床加氢催化剂最好选择使用高活性的非负载型Ni2P固体粉末型催化剂。上流式脱铁脱钙反应器中加氢脱铁脱钙催化剂、上流式脱金属反应器中加氢脱金属催化剂，固定床脱硫反应器、固定床脱氮反应器中，分别加入加氢脱硫催化剂和加氢脱氮催化剂，从左至右，最好是:催化剂孔径逐渐减小，粒度逐渐减小，孔隙率逐渐减小。本专利技术中上流式脱铁脱钙反应器、上流式脱金属反应器、固定床脱硫反应器、固定床脱氮反应器中，可以分别装填一种或一种以上催化剂，沿物流方向，孔径逐渐减小，粒度逐渐减小，孔隙率逐渐减小。为了提高杂质、粉尘和颗粒的捕捉能力，本专利技术中使用的加氢脱铁脱钙催化剂最好为蜂窝形状，目数在50~400之间。最好以多孔无机氧化物如氧化铝为载体，第VI B族金属(如W或/和Mo)和/或VDI族金属(如Co或/和Ni)氧化物为活性组分，催化剂的组成为:I)以 Al2O3 或含有 K20、MgO、Si02、Ti02、ZrO2 的 Al2O3 作为载体；2)孔容为 0.1 ~3.0ml/g,最好为 0.3 ~1.3ml/g ；3)比表面为 50 ~200m2/g,最好为 80 ~150m2/g ；4)孔隙率为40%~75%，最好为50-65% ；5)催化剂以对应金属氧化物质量计(以下同)，含有1.0~10.0%，最好为5.0~8.0 %的第VI B族金属(如MoO3和/或W O3),和/或0.5~3.0%，最好为L O~2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种劣质重油、渣油加氢处理工艺，其特征在于该工艺含有一个浆态床预处理反应器，两个并联的上流式脱铁脱钙反应器，一个上流式脱金属反应器，一个固定床脱硫反应器，一个固定床脱氮反应器；重质油或/和渣油原料与浆态床加氢催化剂混合后，和氢气一起经过一个浆态床预处理反应器进行预处理，出口产品经气液分离器，将含氢气体和液相产物分开，分离后的含氢气体经过提纯进入固定床反应器，液相由下而上先后进入两个并联的上流式脱铁脱钙反应器中的1个或2个，反应器内装填加氢脱铁脱钙催化剂，进行脱铁脱钙反应，同时捕捉沉积油浆中混有的浆态床加氢催化剂，之后进入上流式脱金属反应器，反应器内装填脱金属催化剂，主要脱除原料中的Ni、V，最后依次进入两个固定床反应器，分别是脱硫反应器和脱氮反应器，分别装填加氢脱硫催化剂和加氢脱氮催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种劣质重油、渣油加氢处理工艺，其特征在于该工艺含有一个浆态床预处理反应器，两个并联的上流式脱铁脱钙反应器，一个上流式脱金属反应器，一个固定床脱硫反应器，一个固定床脱氮反应器；重质油或/和渣油原料与浆态床加氢催化剂混合后，和氢气一起经过一个浆态床预处理反应器进行预处理，出口产品经气液分离器，将含氢气体和液相产物分开，分离后的含氢气体经过提纯进入固定床反应器，液相由下而上先后进入两个并联的上流式脱铁脱钙反应器中的I个或2个，反应器内装填加氢脱铁脱钙催化剂，进行脱铁脱钙反应，同时捕捉沉积油浆中混有的浆态床加氢催化剂，之后进入上流式脱金属反应器，反应器内装填脱金属催化剂，主要脱除原料中的N1、V，最后依次进入两个固定床反应器，分别是脱硫反应器和脱氮反应器，分别装填加氢脱硫催化剂和加氢脱氮催化剂。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于上流式脱铁脱钙反应器中加氢脱铁脱钙催化剂、上流式脱金属反应器中加氢脱金属催化剂，固定床脱硫反应器、固定床脱氮反应器中，分别加入加氢脱硫催化剂和加氢脱氮催化剂，从左至右，催化剂孔径逐渐减小，粒度逐渐减小，孔隙率逐渐减小。3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于上流式脱铁脱钙反应器、上流式脱金属反应器、固定床脱硫反应器、固定床脱氮反应器中，分别装填一种或一种以上催化剂，沿物流方向，孔径逐渐减小，粒度逐渐减小，孔隙率逐渐减小。4.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于加氢脱铁脱钙催化剂为: 1)以Al2O3 或含有 K2O, Mg。、Si02、Ti02、ZrO2 的 Al2O3 作为载体；2)孔容为0.1 ~3.0ml/g ； 3)比表面为50~200m2/g； 4)孔隙率为40%~75%; 5)催化剂以对应金属氧化物质量计，含有1.0~10.0 %第VI B族金属和/或0.5~3.0 % VDI族金属。5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于加氢脱铁脱钙催化剂孔容为0.3~ 1.3ml/g,比表面为 80 ~150m2/g。6.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于加氢脱铁脱钙催化剂含有1.0~10.0%的MoO3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志国，赵愉生，赵元生，范建光，周志远，刘元东，崔瑞利，喻昊，梁迎春，陈芬芬，谭青峰，胡长禄，
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：