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CN101210200A - 一种渣油加氢处理与催化裂化组合工艺方法 - Google Patents

一种渣油加氢处理与催化裂化组合工艺方法 Download PDF

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CN101210200A CNA2006101696701A CN200610169670A CN101210200A CN 101210200 A CN101210200 A CN 101210200A CN A2006101696701 A CNA2006101696701 A CN A2006101696701A CN 200610169670 A CN200610169670 A CN 200610169670A CN 101210200 A CN101210200 A CN 101210200A
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Abstract

一种渣油加氢处理与催化裂化组合工艺方法，渣油、脱除固体杂质的催化裂化重循环油、任选的馏分油和任选的催化裂化油浆的蒸出物一起进入渣油加氢处理装置，所得的加氢渣油与任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置，得到各种产品；将脱除固体杂质的催化裂化重循环油循环至渣油加氢处理装置；将催化裂化油浆进行蒸馏分离，而催化裂化油浆的蒸出物可循环至渣油加氢处理装置。该方法使得渣油加氢处理和催化裂化更为有效地组合在一起，不仅能提高渣油加氢处理产品的质量，延长渣油加氢处理装置操作周期，还能增加加氢柴油和催化裂化轻油的收率，降低催化裂化生焦量，并提高催化裂化装置的处理量。

Description

一种渣油加氢处理与催化裂化组合工艺方法
技术领域
本发明属于用一个加氢处理工艺过程和一个其它的转化步骤处理烃油的方法，更具体地说，是一种将渣油加氢处理和催化裂化两种工艺方法有机结合的方法。
背景技术
目前世界正面临着原油变重变劣的趋势，而人们对重质燃料油的需求却逐步减少，对轻质油的需求则大幅增加。因此炼油企业纷纷追求渣油的最大量转化。
在渣油轻质化的各种方法中，将渣油先进行加氢处理，加氢尾油再进行催化裂化加工是一种很好的工艺。渣油经加氢处理脱除金属、硫、氮等杂质后，提高了氢含量，可作为优质的重油催化裂化原料，将渣油进行完全转化。因此现在将渣油加氢尾油直接作为重油催化裂化原料的工艺得到越来越普遍的应用。但在该组合工艺中，催化裂化重循环油是循环至催化裂化装置中进一步加工。由于重循环油含多环芳烃，因而轻油收率低，生焦量大，增加了再生器负荷，降低了重油催化裂化装置的处理量及经济效益。另外重循环油的硫含量较高，约比加氢尾油高出一倍，重循环油循环也使得产品硫含量上升。
US 4,713,221公开了在常规的渣油加氢和催化裂化联合的基础上，将催化裂化(包括瓦斯油催化裂化和重油催化裂化)的重循环油循环至渣油加氢装置，与拔头原油混合后进行加氢，加氢渣油进入催化裂化装置。这一小的变动，可使炼厂每加工一桶原油的效益净增0.29美元。但该方法未提出对催化裂化重循环油进行处理。催化裂化重循环油中所含的催化裂化催化剂颗粒物进入拔头原油加氢装置后将会造成加氢催化剂的结焦和床层堵塞，影响加氢装置的效能和操作周期。
CN 1119397C公开了一种渣油加氢处理-催化裂化组合工艺方法，是渣油和澄清油一起进入渣油加氢处理装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢反应；反应所得的加氢渣油进入催化裂化装置，在裂化催化剂存在下进行裂化反应，重循环油在催化裂化装置内部进行循环；反应所得的油浆经分离器分离得到澄清油，返回至加氢装置。由于油浆全馏分进入渣油加氢处理装置，油浆中的易生焦物将会增加加氢催化剂的积炭，降低了加氢催化剂的活性和操作周期，而且因未加氢的重循环油在催化裂化装置中进一步加工将导致催化裂化装置生焦量增加。
CN 1165601C公开了一种渣油加氢处理与重油催化裂化联合的方法，是渣油和油浆蒸出物、催化裂化重循环油、任选的馏分油一起进入加氢处理装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢反应；反应所得的生成油蒸出汽柴油后，加氢渣油与任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置，在裂化催化剂存在下进行裂化反应；反应所得重循环油进入渣油加氢装置，蒸馏油浆得到蒸出物返回至加氢装置。该方法能将油浆和重循环油转化为轻质油品，提高了汽油和柴油的收率。但该方法未对催化裂化重循环油进行脱除固体杂质处理，存在循环至渣油加氢装置的物流中含有过多的催化裂化催化剂粉尘，并因此造成渣油加氢催化剂结焦和床层堵塞问题。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种将渣油加氢处理和催化裂化组合工艺方法，是一种能使渣油加氢处理和催化裂化更有效地组合并且实施效果更好的方法。
本发明提供的方法包括以下步骤：
(1)渣油、脱除固体杂质的催化裂化重循环油、任选的馏分油和任选的催化裂化油浆的蒸出物一起进入渣油加氢处理装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢处理反应，分离反应产物得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油；
(2)步骤(1)所得的加氢渣油与任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置，在裂化催化剂存在下进行裂化反应，分离反应产物得到干气、液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化重循环油和催化裂化油浆；
(3)将步骤(2)得到的催化裂化重循环油脱除固体杂质，并将脱除固体杂质的催化裂化重循环油循环至渣油加氢处理装置。
本发明提供的方法具体说明如下：
(1)渣油加氢处理步骤
渣油、脱除固体杂质的催化裂化重循环油、任选的馏分油和任选的催化裂化油浆的蒸出物一起进入渣油加氢处理装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢处理反应，分离反应产物得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。
渣油加氢处理装置的原料油是渣油、脱除固体杂质的催化裂化重循环油、任选的馏分油和任选的催化裂化油浆的蒸出物的混合物，以重量百分比计，其中脱除固体杂质的催化裂化重循环油占渣油加氢处理装置原料油的3％～50％。所述的催化裂化重循环油可以是来自任一催化裂化装置的重循环油。所述的渣油为减压渣油和/或常压渣油。所述的馏分油是选自焦化瓦斯油、脱沥青油、减压瓦斯油或溶剂精制抽出油之中的任一种或任几种。这些馏分油可以添加入渣油中，作为渣油加氢处理装置的原料进行加氢处理，也可以不添加到渣油中，而作为其它装置的原料。所述的催化裂化油浆的蒸出物沸点范围为400～500℃，以重量百分比计，催化裂化油浆的蒸出物占催化裂化油浆全馏分的15％～80％。
所述的渣油加氢处理反应条件为：氢分压5.0～22.0MPa、反应温度330～450℃、体积空速0.1～3.0小时-1、氢油体积比350～2000Nm3/m3。
所述的渣油加氢催化剂活性金属组分选自第VIB族金属和/或第VIII族非贵金属，载体选自氧化铝、二氧化硅、无定形硅铝中任一种或任几种。其中金属组分优选镍-钨、镍-钨-钴、镍-钼或钴-钼的组合。
渣油加氢处理装置可以是一套或一套以上，每套装置至少包括一个反应器和一个分馏塔。加氢反应器通常为固定床反应器，也可以为移动床反应器或沸腾床反应器。
渣油加氢处理反应产物中的气体可以作为制氢原料或炼厂气，加氢石脑油可作为催化重整装置或蒸汽裂解制乙烯装置的原料，加氢柴油是理想的柴油产品调合组分，加氢渣油的沸点范围为＞350℃，可全部作为催化裂化装置的进料。
(2)催化裂化步骤
步骤(1)所得的加氢渣油与任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置，在裂化催化剂存在下进行裂化反应，分离反应产物得到干气、液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化重循环油和催化裂化油浆。
催化裂化装置的原料油是步骤(1)所得的加氢渣油和任选的减压瓦斯油(VGO)，其中加氢渣油的沸点＞350℃。催化裂化装置可以是一套或一套以上，每套装置至少包括一个反应器、一个再生器和一个分馏塔。催化裂化反应器一般为提升管反应器，或提升管和床层反应器的结合。所述的催化裂化装置可以是催化裂化家族，如重油流化催化裂化(RFCC)、催化裂解(DCC)、多产异构烷烃催化裂化(MIP)等中的任一套或任几套装置。
所述的裂化反应条件为：反应温度470～650℃、反应时间0.5～5秒、催化剂与原料油的重量比3～10，再生温度650～800℃。
所述的催化裂化催化剂包括沸石、无机氧化物和任选的粘土，各组分的含量分别为：沸石5～50重％、无机氧化物5～95重％、粘土0～70重％。
所述沸石作为活性组分，选自大孔沸石和任选的中孔沸石，大孔沸石占活性组分的25～100重％优选50～100重％，中孔沸石占活性组分的0～75重％优选0～50重％。
所述大孔沸石选自Y型沸石、稀土Y型沸石(REY)、稀土氢Y型沸石(REHY)、超稳Y型沸石(USY)、稀土超稳Y型沸石(REUSY)中的一种或两种以上的混合物。
所述中孔沸石选自ZSM系列沸石和/或ZRP沸石，也可对上述中孔沸石用磷等非金属元素和/或铁、钴、镍等过渡金属元素进行改性，ZSM系列沸石选自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48和其它类似结构的沸石之中的任一种或任几种的混合物。
所述无机氧化物作为粘接剂，选自二氧化硅(SiO2)和/或三氧化二铝(Al2O3)。
所述粘土作为基质，即载体，选自高岭土和/或多水高岭土。
在催化裂化装置所得产品中：催化裂化汽油是理想的汽油产品调合组分；如果催化裂化柴油的十六烷值足够高，可以直接掺入柴油产品中，否则需经加氢处理以提高其十六烷值；催化裂化重循环油经脱除固体杂质后循环至渣油加氢处理装置进一步加工；催化裂化油浆可直接送出装置，也可经蒸馏分离后得到蒸出物和残余物，所得的蒸出物可直接循环或是经过精细过滤后循环至渣油加氢处理装置进行再次处理。
(3)催化裂化重循环油脱除固体杂质步骤
将步骤(2)得到的催化裂化重循环油脱除固体杂质，并将脱除固体杂质的催化裂化重循环油循环至渣油加氢处理装置。
所述的脱除固体杂质的催化裂化重循环油中固体杂质含量小于30ppm，优选小于15ppm，更优选小于5ppm。所述的脱除固体杂质的催化裂化重循环油中粒径小于5微米的颗粒物占剩余固体杂质总重量的95％，优选的脱除固体杂质的催化裂化重循环油中粒径小于3微米的颗粒物占剩余固体杂质总重量的95％。
渣油加氢处理是一个扩散控制的反应，粘度是影响渣油特别是高粘度的减压渣油加氢处理反应的关键因素。催化裂化重循环油的加入降低了渣油加氢处理原料的粘度，增加了渣油分子扩散进入催化剂微孔的速率，因而可促进金属等杂质的加氢脱除反应。另外与馏分油加氢装置相反的是，渣油加氢处理装置一般后部床层积炭严重，而且越接近反应器出口积炭越多。这主要是因为胶质及油分加氢饱和速度快，而沥青质加氢饱和速度慢，并且容易断掉侧链，只剩芳香度极高的芳核，因而在饱和度越来越高的环境溶剂中溶解度越来越小，最后非常容易沉积在催化剂上形成积炭。如果加入高芳香性的催化裂化重循环油，将可提高周围溶剂的芳香性，增加对沥青质的胶溶能力，减少其在后部催化剂上的沉积。另外重循环油中多环芳烃的部分加氢产物是很强的供氢剂，可减少渣油热自由基缩合，抑制结焦前驱物的生成。这些都可大大减少催化剂的积炭，降低了失活速率，延长了操作周期。
在催化裂化装置中，传统操作模式是催化裂化重循环油在催化裂化装置中自身循环。由于重循环油含多环芳烃，因而轻油收率低，生焦量大，增加了再生器负荷，降低了催化裂化装置的处理量及经济效益。当催化裂化重循环油先循环到渣油加氢处理装置中和渣油一起加氢时，重循环油中的多环芳烃得到饱和，再到催化裂化装置中加工，轻质油收率应该得到提高，生焦量降低。
因此将催化裂化重循环油循环到渣油加氢处理装置中加工后再作为催化裂化原料，对渣油加氢处理装置和催化裂化装置的运行均带来改善。
但是催化裂化重循环油中所含的少量催化裂化催化剂会对渣油加氢处理催化剂造成损害。渣油加氢处理装置所采用的催化剂一般为中性或弱酸性催化剂，当重循环油中所包含的强酸性的催化裂化催化剂随重循环油进入渣油加氢处理反应器后，将会造成渣油的裂化和结焦。围绕催化裂化催化剂粉尘所形成的结焦将会堵塞催化剂床层，造成反应器压降上升。更为严重的是这些催化裂化催化剂将会造成渣油中沥青质的裂化分解，形成一些有活性的自由基和结焦前驱物等物质，这些有害物质将会造成后部渣油加氢处理催化剂严重的结焦，影响渣油加氢处理催化剂的加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱残炭活性，造成渣油加氢处理产品质量变差，并影响渣油加氢处理催化剂寿命，缩短装置操作周期。与此同时，渣油加氢处理催化剂上的结焦也使得催化剂床层压降过快上升，操作周期缩短。因此在催化裂化重循环油进入渣油加氢处理反应器前必须尽可能将其中的催化裂化催化剂粉尘脱除掉。
由于催化裂化重循环油中的催化剂粉尘非常细小，一般只有0.1～50微米，且绝大部分为1～20微米；现有渣油加氢处理装置虽然有原料过滤器，但其过滤器过滤目的只是除去惰性固体颗粒，使其不堵塞加氢催化剂床层，一般过滤精度都很低，为20微米或25微米；因此，现有渣油加氢处理装置本身的过滤器难以将这些催化裂化催化剂粉尘滤除。本发明采用催化裂化重循环油精细过滤器或其它脱除固体颗粒物的方法，脱除催化裂化重循环油中的催化剂粉尘，为渣油加氢处理装置提供的重循环油为极低催化裂化催化剂粉尘含量的重循环油，实现渣油加氢处理和催化裂化更有效地结合。
所述的催化裂化重循环油选用精细过滤、离心分离、絮凝分离、蒸馏或闪蒸分离中任一种方法或任几种方法组合来脱除固体杂质。催化裂化重循环油优选用精细过滤方法来脱除固体杂质，因为精细过滤方法是一个效率较高且操作成本较低的方法。
精细过滤是相对于普通的过滤而言，指能够达到滤后固体颗粒物含量小于30ppm，优选小于15ppm，更优选小于5ppm的过滤精度。通常所采用的过滤器滤芯上的过滤孔径为0.1～5微米，优选0.5～3微米。过滤器滤芯为金属粉末烧结板、金属丝烧结网或其它材料。由于过滤效果和催化裂化重循环油的粘度有很大关系，因此选用在较高的温度下过滤以降低催化裂化重循环油的粘度，所述的催化裂化重循环油选用精细过滤方法来脱除固体杂质时，过滤温度为100～350℃，优选过滤温度为200～320℃。
离心分离是采用离心的方法分离出催化裂化重循环油中的绝大部分催化剂粉尘，处理后的重循环油所含固体杂质含量小于30ppm，优选小于15ppm，更优选小于5ppm。
絮凝分离是采用高分子等物质对催化裂化重循环油中的催化剂粉尘进行絮凝脱除，除掉其中的绝大部分催化剂粉尘，处理后的重循环油所含固体杂质含量小于30ppm，优选小于20ppm，更优选小于5ppm。
蒸馏或闪蒸分离是采用蒸馏或闪蒸的方法分离出催化裂化重循环油中的绝大部分催化剂粉尘，蒸出去的重循环油所含固体杂质含量小于30ppm，优选小于20ppm，更优选小于5ppm。在蒸馏塔底或闪蒸罐底富集催化剂颗粒的重组分可合并到催化裂化油浆中。
(4)催化裂化油浆蒸馏分离步骤
所述的步骤(2)得到的催化裂化油浆可直接送出装置。或者，将所述的步骤(2)得到的催化裂化油浆进行蒸馏分离，所得的催化裂化油浆的蒸出物可直接循环或是经过精细过滤后循环至渣油加氢处理装置。
催化裂化油浆经蒸馏分离得到蒸出物和残余物后，其中油浆的蒸出物沸点范围为400～500℃，以重量百分比计，催化裂化油浆的蒸出物占催化裂化油浆全馏分的15％～80％。油浆的残余物沸点视蒸出物收率而定，一般大于480℃，以重量百分比计，残余物占催化裂化油浆全馏分的20％～85％，残余物可以作为燃料油或道路沥青的调和组分。
本发明的优点在于：
1、采用本发明提供的方法可使催化裂化重循环油在进渣油加氢处理反应器之前除去了其中的催化裂化催化剂粉尘，避免了催化裂化催化剂对渣油加氢处理装置带来的不利因素包括渣油加氢处理反应效果降低以及渣油加氢处理操作周期缩短，使得渣油加氢处理和催化裂化更为有效地组合能够得以实现。
2、在渣油尤其是减压渣油中加入脱除催化剂颗粒物的催化裂化重循环油，可大幅度降低进料粘度，提高反应物的扩散能力和脱杂质反应速率，降低了生成油中的硫、镍、钒含量。可在保证加氢生成油性质不变的前提下，大幅度提高原料空速，同时可抑制加氢反应器后部床层的积炭，提高渣油加氢处理催化剂活性，延长渣油加氢处理装置操作周期。
3、重循环油经加氢后可以减少硫含量，因而可以降低催化裂化汽、柴油中的硫含量；催化裂化重循环油加氢后可以增加其饱和度和氢含量，提高轻油的收率(指液化气、汽油和柴油的收率之和)，表现为加氢柴油和催化裂化轻油的收率提高；同时降低催化裂化生焦量，提高催化裂化装置的处理量。
附图说明
附图是本发明提供的一种渣油加氢处理和催化裂化的组合工艺方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所提供的方法予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
附图为本发明所提供的渣油加氢处理和催化裂化的组合工艺方法示意图。
来自管线1的渣油和来自管线21的脱除固体杂质的催化裂化重循环油与来自管线20任选的馏分油和来自管线24任选的催化裂化油浆的蒸出物混合，然后与来自管线2的氢气一起进入渣油加氢处理装置3，在加氢催化剂存在下进行加氢处理反应，分离渣油加氢的反应产物，得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油，其中气体、加氢石脑油和加氢柴油分别经管线4、5、6引出装置，加氢渣油则经管线7与来自管线8的任选的减压瓦斯油一起经管线9进入催化裂化装置10，在催化裂化催化剂存在下进行反应，分离催化裂化的反应产物，得到干气、液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化重循环油和催化裂化油浆，其中干气、液化气、催化裂化汽油和催化裂化柴油分别经管线11、12、13、14引出装置，催化裂化重循环油经管线15进入精细过滤器22脱除固体杂质，来自其他催化裂化装置的重循环油依次经管线25、15进入精细过滤器22脱除固体杂质，脱除固体杂质的催化裂化重循环油经管线21循环至渣油加氢处理装置3；催化裂化油浆可经管线26抽出装置或经管线16进入蒸馏装置17，在蒸馏装置17中分离出的残余物经管线18抽出装置，催化裂化油浆的蒸出物可依次经管线19、24进入渣油加氢处理装置3，也可依次经管线19、23进入精细过滤器22脱除固体杂质，然后与脱除固体杂质的催化裂化重循环油一起经管线21循环至渣油加氢处理装置3。
下面的实施例将对本发明提供的方法予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
实施例和对比例中渣油加氢处理试验在双管反应器中试装置上进行，第一反应器(简称一反)中装加氢保护剂和加氢脱金属催化剂，第二反应器(简称二反)中装加氢脱硫催化剂，三者比例为5∶45∶50，其中加氢保护剂、加氢脱金属催化剂、加氢脱硫催化剂的商品牌号分别为RG-10A、RDM-2、RMS-1，均由中国石化催化剂分公司长岭催化剂厂生产。实施例和对比例中催化裂化试验在小型提升管反应器中试装置上进行，所使用的催化裂化催化剂相同，商品牌号为LV-23，是中国石油集团兰州分公司催化剂厂生产。在催化裂化试验中，其中的重油指催化裂化重循环油和催化裂化油浆。
对比例1
以一种常压渣油为原料油A，一种催化裂化重循环油(HCO)为原料油B，原料油A、原料油B的性质如表1所示。原料油A与氢气混合后，与加氢催化剂接触进行加氢处理反应，分离其反应产物，得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油，所得的加氢尾油与原料油B以质量比87.9∶10的比例进行混合后，作为催化裂化原料进入催化裂化装置进行反应，分离其反应产物得到相应产品，其中渣油加氢处理的反应条件、渣油加氢产品分布以及加氢渣油性质如表2所示，其中催化裂化反应条件和催化裂化产品分布如表3所示。
实施例1
将原料油B进行精细过滤，使其中固体杂质含量由过滤前的83ppm降低为5ppm。将原料油A与脱除固体杂质的原料油B的混合物为原料油C，其主要性质如表1所示，以重量百分比计，其中脱除固体杂质的原料油B占渣油加氢处理装置原料油的9.1％。将原料油C作为渣油加氢处理装置的原料，原料油C与氢气混合后，与加氢催化剂接触进行加氢处理反应，分离其反应产物，得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油，所得的加氢尾油作为催化裂化原料进入催化裂化装置进行反应，分离其反应产物得到相应产品，其中渣油加氢处理的反应条件、渣油加氢产品分布以及加氢渣油性质如表2所示，其中催化裂化反应条件和催化裂化产品分布如表3所示。
由表2数据可见，实施例1在空速比对比例1提高10％的情况下，所得的加氢渣油中的硫、残炭、金属等杂质含量都低于对比例1中所得的加氢渣油，尤其是金属含量更低于所掺入的重循环油的稀释效应，说明渣油掺入脱除固体杂质的催化裂化重循环油后再进行加氢，有助于促进加氢脱金属等反应的进行。此外，实施例1所得的加氢柴油收率比对比例1提高了0.4个百分点。
由表3数据可见，实施例1中所得的催化裂化高价值产品(汽油、柴油和液化气)总收率比对比例1高1.66个百分点，焦炭产率比对比例1低0.31个百分点，催化裂化重油收率比对比例1低1.37个百分点。这说明采用本发明所用的方法，无论对渣油加氢装置还是对催化裂化装置，高价值产品收率都显著增加。
表1
  原料油   原料油A   原料油B   原料油C
  密度(20℃)，g/cm3   0.965   0.998   0.968
  粘度(100℃)，mm2/s   43.10   6.235   34.35
  残炭，重量％   9.81   0.3   8.86
  S，重量％   3.2   0.65   2.9
  N，重量％   0.20   0.18   0.20
  Ni，ppm   10.5   /   9.5
  V，ppm   37.6   /   33.8
  沥青质，重量％   3.6   /   3.3
表2
  对比例1   实施例1
  原料油   原料油A   原料油C
  反应条件
  氢分压，MPa   13.0   13.0
  体积空速，h-1   0.25   0.275
  反应温度，℃   380   380
  氢油体积比，Nm3/m3   650   650
  渣油加氢产品分布，重量％
  H2S+NH3   3.17   2.90
  C1～C4   1.48   1.45
  加氢石脑油(C5～180℃)   0.95   0.95
  加氢柴油(180℃～350℃)   6.5   6.9
  加氢渣油(＞350℃)   87.9   87.8
  加氢渣油性质
  密度(20℃)，g/cm3   0.922   0.925
  残炭，重量％   3.9   3.5
  S，重量％   0.30   0.27
  N，重量％   0.16   0.15
  Ni+V，ppm   5.0   3.8
表3
  对比例1   实施例1
  催化裂化反应条件
  剂油比   6   6
  反应温度，℃   502   502
  反应时间，秒   2   2
  催化裂化产品分布，重量％
  干气   1.60   1.62
  液化气   11.58   11.78
  催化汽油   47.08   48.33
  催化柴油   20.12   20.33
  重油   12.32   10.95
  焦炭   7.30   6.99
对比例2
以一种减压渣油和一种减压瓦斯油的混合油为原料油D，其中减压渣油和减压瓦斯油的质量比95∶5。以一种减压瓦斯油为原料油E。原料油D和原料油E基本性质如表4所示。将催化裂化油浆进行减压闪蒸，闪蒸塔顶所得到的＜470℃的蒸出物为原料油S，其性质见表4。原料油D与氢气混合后，与加氢催化剂接触进行加氢处理反应，分离其反应产物，得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油，所得的加氢尾油与原料油B、原料油S和原料油E以质量比82.2∶18∶2∶30的比例进行混合后，作为催化裂化原料进入催化裂化装置进行反应，分离其反应产物得到相应产品，其中渣油加氢处理的反应条件、渣油加氢产品分布以及加氢渣油性质如表5所示，其中催化裂化反应条件和催化裂化产品分布如表6所示。
实施例2
将催化裂化油浆进行减压闪蒸，闪蒸塔顶所得到的＜470℃的蒸出物作为原料油S，将原料油S和原料油B合并，然后进行精细过滤，使其中固体杂质含量由过滤前的83ppm降低为5ppm。将原料油D与脱除固体杂质的原料油B和脱除固体杂质的油浆蒸出物S共同混合为原料油F，其主要性质如表4所示，以重量百分比计，其中脱除固体杂质的原料油B占渣油加氢处理装置原料油F的15.0％，脱除固体杂质的油浆馏出物S占渣油加氢处理装置原料油F的1.7％。将原料油F作为渣油加氢处理装置的原料，原料油F与氢气混合后，与加氢催化剂接触进行加氢处理反应，分离其反应产物，得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油；所得的加氢尾油与原料油E以质量比98.76∶30的比例混合后，作为催化裂化原料进入催化裂化装置进行反应，分离其反应产物得到相应产品，其中渣油加氢处理的反应条件、渣油加氢产品分布以及加氢渣油性质如表5所示，其中催化裂化反应条件和催化裂化产品分布如表6所示。
由表5数据可见，实施例2在空速比对比例2提高20％的情况下，所得的加氢渣油中的硫、残炭、金属等杂质含量都低于对比例2中所得的加氢渣油，尤其是金属含量更低于所掺入的重循环油的稀释效应，说明渣油掺入脱除固体杂质的催化裂化重循环油后再进行加氢，有助于促进加氢脱金属等反应的进行。此外，实施例2所得的加氢柴油收率比对比例2提高了0.7个百分点。由表6数据可见，实施例2中所得的催化裂化高价值产品(汽油、柴油和液化气)总收率比对比例2高3.12个百分点，焦炭产率比对比例2低0.59个百分点，催化裂化重油收率比对比例2低2.52个百分点。这说明采用本发明所用的方法，无论对渣油加氢装置还是对催化裂化装置，高价值产品收率都显著增加。
表4
  原料油D   原料油S   原料油E   原料油F
  密度(20℃)，g/cm3   0.999   1.011   0.919   1.000
  粘度(100℃)，mm2/s   701.5   9.372   5.756   181.6
  残炭，重量％   18.0   0.2   /   15.1
  S，重量％   4.58   0.88   0.41   3.92
  Ni，ppm   28.1   /   /   22.5
  V，ppm   79.7   /   /   63.8
  C7不溶物，重量％   5.6   /   /   4.5
表5
  对比例2   实施例2
  原料油   原料油D   原料油F
  反应条件
  氢分压，MPa   15.5   15.5
  体积空速，h-1   0.18   0.216
  反应温度，℃   390   390
  氢油体积比，Nm3/m3   750   750
  渣油加氢产品分布，重量％
  H2S+NH3   4.60   3.85
  C1～C4   2.03   1.96
  加氢石脑油(C5～180℃)   1.37   1.39
  加氢柴油(180℃～350℃)   9.8   10.5
  加氢渣油(＞350℃)   82.2   82.3
  加氢渣油性质
  密度(20℃)，g/cm3   0.943   0.947
  残炭，重量％   7.3   6.0
  S，重量％   0.54   0.47
  Ni+V，ppm   16.7   11.7
表6
  对比例2   实施例2
  催化裂化反应条件
  剂油比   7.5   7.5
  反应温度，℃   520   520
  反应时间，秒   2   2
  催化裂化产品分布，重量％
  干气   1.65   1.64
  液化气   10.59   10.94
  催化汽油   43.01   46.05
  催化柴油   15.28   15.01
  重油   20.57   18.05
  焦炭   8.90   8.31
对比例3
本对比例为考察渣油加氢催化剂中积累催化裂化催化剂后对渣油加氢反应影响的试验。将含催化裂化催化剂颗粒物含量83ppm的原料油B和原料油D和以质量比30∶70的比例混合，作为渣油加氢原料。反应条件为：氢气压力15.0MPa，体积空速0.35h-1，氢油比为800Nm3/m3，反应温度前2000小时为390℃，后2000小时为395℃。试验进行4000小时后，加氢生成油中的硫含量为0.69重量％，停止试验，分析催化剂上的平均积炭量为相当于新鲜加氢剂质量的12.6重量％。
实施例3
本实施例中的加氢试验催化剂同对比例3加氢催化剂。原料油B经过了精细过滤，其催化裂化催化剂含量为5ppm。加氢原料油为精细过滤后的原料油B和原料油D的混合油，将脱除固体杂质的原料油B和原料油D以质量比30∶70的比例混合。以与对比例3相同的反应条件进行反应：反应条件为：氢气压力15.0MPa，体积空速0.35h-1，氢油比为800Nm3/m3，反应温度前2000小时为390℃，后2000小时为395℃。试验进行4000小时后，加氢生成油中的硫含量为0.57重量％，停止试验，分析催化剂上的平均积炭量为相当于新鲜剂质量的11.6重量％。
对比例3中加氢催化剂上的积炭比实施例3中加氢脱金属剂上的积炭要高1.0个百分点，说明加入催化裂化催化剂细粉后将促进加氢催化剂上的积炭生成，这将影响加氢脱金属的活性和寿命。从对比例3中生成油硫含量要显著高于实施例3，也可以证明这一点。这也说明增加催化裂化重循环油精细过滤器的重要性。除去催化裂化重循环油中的催化裂化催化剂粉尘对于维持渣油加氢催化剂的活性、减轻渣油加氢催化剂结焦效果显著。

Claims (18)

1.一种渣油加氢处理与催化裂化组合工艺方法，包括：
(1)渣油、脱除固体杂质的催化裂化重循环油、任选的馏分油和任选的催化裂化油浆的蒸出物一起进入渣油加氢处理装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢处理反应，分离反应产物得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油；
(2)步骤(1)所得的加氢渣油与任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置，在裂化催化剂存在下进行裂化反应，分离反应产物得到干气、液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化重循环油和催化裂化油浆；
(3)将步骤(2)得到的催化裂化重循环油脱除固体杂质，并将脱除固体杂质的催化裂化重循环油循环至渣油加氢处理装置。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于将所述的步骤(2)得到的催化裂化油浆进行蒸馏分离，所得的催化裂化油浆的蒸出物可直接循环或是经过精细过滤后循环至渣油加氢处理装置。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于所述的催化裂化油浆的蒸出物沸点范围为400～500℃，以重量百分比计，催化裂化油浆的蒸出物占催化裂化油浆全馏分的15％～80％。
4.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的渣油为减压渣油和/或常压渣油。
5.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的馏分油是选自焦化瓦斯油、脱沥青油、减压瓦斯油或溶剂精制抽出油之中的任一种或任几种。
6.按照权利要求1或2的方法，其特征在于渣油加氢处理装置的原料油是渣油、脱除固体杂质的催化裂化重循环油、任选的馏分油和任选的催化裂化油浆的蒸出物的混合物，以重量百分比计，其中脱除固体杂质的催化裂化重循环油占渣油加氢处理装置原料油的3％～50％。
7.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的加氢处理反应条件为：氢分压5.0～22.0MPa、反应温度330～450℃、体积空速0.1～3.0小时-1、氢油体积比350～2000Nm3/m3。
8.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的加氢催化剂活性金属组分选自第VIB族金属和/或第VIII族非贵金属，载体选自氧化铝、二氧化硅和无定形硅铝中任一种或任几种。
9.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的脱除固体杂质的催化裂化重循环油中固体杂质含量小于30ppm。
10.按照权利要求9的方法，其特征在于所述的脱除固体杂质的催化裂化重循环油中固体杂质含量小于15ppm。
11.按照权利要求10的方法，其特征在于所述的脱除固体杂质的催化裂化重循环油中固体杂质含量小于5ppm。
12.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的催化裂化重循环油选用精细过滤、离心分离、絮凝分离、蒸馏或闪蒸分离中任一种方法或任几种方法组合来脱除固体杂质。
13.按照权利要求12的方法，其特征在于所述的催化裂化重循环油选用精细过滤方法来脱除固体杂质。
14.按照权利要求13的方法，其特征在于所述的催化裂化重循环油选用精细过滤方法来脱除固体杂质时，过滤温度为100～350℃。
15.按照权利要求14的方法，其特征在于所述的催化裂化重循环油选用精细过滤方法来脱除固体杂质时，过滤温度为200～320℃。
16.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的裂化反应条件为：反应温度470～650℃、反应时间0.5～5秒、催化剂与原料油的重量比3～10。
17.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的催化裂化催化剂包括沸石、无机氧化物和任选的粘土，各组分的含量分别为：沸石5～50重％、无机氧化物5～95重％、粘土0～70重％。
18.按照权利要求17的方法，其特征在于所述的无机氧化物选自二氧化硅和/或三氧化二铝。
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