CN102816594A

CN102816594A - 一种渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺

Info

Publication number: CN102816594A
Application number: CN2011101562500A
Authority: CN
Inventors: 崔瑞利; 赵愉生; 马安; 程涛; 于双林; 赵元生; 谭青峰; 周志远; 范建光; 张春光; 那美琦; 刘元东; 张志国
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-12

Abstract

本发明涉及一种渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺，渣油和氢气进入渣油加氢处理装置进行加氢反应，加氢渣油进入催化裂化装置继续反应，将反应所得催化裂化重循环油和油浆进行溶剂精制，溶剂精制抽出油经过脱除固体杂质后返回渣油加氢装置，和渣油一起进入装置进行加氢处理，精制抽余油返回催化裂化装置，和加氢渣油一起进入催化裂化装置继续反应；本方法将渣油尽可能多的转化成高附加值的轻质油品，并改善渣油加氢处理装置运行状况。

Description

一种渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺

技术领域

本发明涉及一种渣油加氢处理、催化裂化和溶剂精制组合工艺。

背景技术

当前，世界炼油加工业正面临着原油资源日益重质化与劣质化的严峻挑战。2008年，我国原油加工量3.42亿吨，其中重质原油加工量达到1.37亿吨，占总量40％以上。众所周知，渣油占原油比例通常在45～75％，其性质显著劣于沸程更低的瓦斯油等馏分，因此，原油深加工力求最大化生产轻质产品和化工原料的压力就自然地落在了渣油上。

在渣油深加工的可选技术路线中，渣油加氢与催化裂化组合工艺是一种很好的工艺。渣油经加氢处理脱除金属、硫、氮等杂质后，提高了氢含量，可以作为优质的重油催化裂化原料，将渣油进行完全转化。该工艺得到了越来越多的应用，但是在该组合常规工艺中，催化裂化回炼油是循环至催化裂化中进一步加工。由于重循环油中含有35～60％的多环芳烃，因而轻油收率低，生焦量大，增加了再生器负荷，降低了装置处理量及经济效益。

US4,713,221公开了在常规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。

CN1119397C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；反应得到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循环，反应得的油浆经分离得到澄清油，返回至加氢装置。

CN101210200A公开了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、任选的馏份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；将脱除杂质的催化裂化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，并循环至渣油加氢处理装置。

在上述循环至渣油加氢装置的回炼油中，含有40％左右的饱和烃，这部分油是理想的催化裂化原料，而没有必要进行加氢处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺。

本发明所述的渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺为：

(1)将渣油引入渣油加氢处理装置进行加氢处理，加氢产物分离得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油；

(2)加氢渣油直接\或和任选的瓦斯油一起进入催化裂化装置，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油和油浆；

(3)将重循环油和油浆进行溶剂精制，抽出油经过脱除溶剂和固体杂质处理后和渣油一起进入渣油加氢处理装置，抽余油经过脱除溶剂处理后和加氢渣油一起进入催化裂化装置反应。

本发明提供的方法具体说明如下：

(1)渣油加氢处理部分

渣油加氢处理装置为固定床渣油加氢处理装置、上流式渣油加氢处理装置、移动床渣油加氢处理装置中的任何一种，装置所使用的渣油为常压渣油、减压渣油中的一种或一种以上的混合物。渣油加氢装置的催化剂级配装填比例不变，同时装填包括保护剂、脱金属剂、脱硫剂在内的三类或三类以上催化剂。催化剂一般是以多孔无机氧化物如氧化铝为载体，第VIB族和VIII族金属氧化物如W、Mo、Co或/和Ni的氧化物为载体，选择性地加入P、Si和F助剂的催化剂。

渣油加氢处理装置的正常操作条件为：氢气分压10～22MPa，反应温度为300℃～450℃，体积空速0.1～4.5hr^-1，氢气和渣油的体积比例为500～2000。

反应产物可以分离为干气、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。

(2)催化裂化部分

步骤(1)所得的加氢渣油单独或和任选的其他常规催化裂化原料油一起进入催化裂化装置进一步反应，反应产物分离得到干气、液化气、催化汽油、催化柴油、催化裂化重循环油和油浆。所述的催化裂化可以是催化裂化家族，如重油催化裂化、催化裂解、多产异构烷烃催化裂化等中的一套或任几套装置。

催化裂化的条件为：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％。

(3)溶剂精制部分

将重循环油和油浆进行溶剂精制。溶剂精制的抽提条件可以为：塔顶温度为40℃～150℃，塔底温度为25℃～140℃，溶剂重量比为15∶1～1∶1。精制液中的溶剂采用减压塔或者蒸汽汽提塔来分离出，抽出油采用二多效蒸发、蒸汽汽提等方式分离溶剂，或采用其它办法。

在实际操作中，溶剂除糠醛外也可以根据实际情况选择酚或者N-甲基吡咯烷酮等，也可以根据需要加入反抽提溶剂。

(4)脱除溶剂后的抽出油和抽余油

脱除溶剂后的抽出油和抽余油分别进入渣油加氢装置和催化裂化装置进行加工。抽出油在进入渣油加氢装置之前，需要进行脱除固体杂质处理，处理方式可以为过滤，蒸馏、旋转分离等中的任何一种或多种，脱除后固体杂质含量小于5ppm。

通过三种工艺的优化组合，催化裂化装置的重循环油和油浆转化为了高附加值的轻质油品，大大提高了轻质液体收率，真正实现了渣油的“吃干榨尽”。

抽余油中主要为饱和烃，是良好的催化裂化原料，和加氢渣油一起进入催化裂化装置进行反应，可以减少催化剂积炭，提高轻质液体收率。

由于抽出油相对于原料渣油而言，具有低粘度和高芳香度双重特点，抽出油的加入，可以降低原料粘度并提高原料芳香度。

渣油加氢反应是扩散控制反应，粘度的降低可以增加渣油分子在催化剂孔道当中的扩散速度，提高金属等杂质脱除率。另外，与馏份油相反加氢装置相反的是，渣油加氢装置一般都是后部床层积炭严重，而且越接近反应器出口积炭越严重，这是由于胶质及油分加氢饱和速度快，沥青质饱和速度慢，并且容易断掉侧链，只剩下高芳香度的芳核，因而在饱和度越来越高的环境溶剂中溶解度越来越下，最后非常容易沉积在催化剂上形成积炭。由于抽出油中含有大量的多环芳烃，抽出油的加入，可以增加周围溶剂的芳香度，增加沥青质的胶溶能力，从而减少催化剂上的积炭，减缓催化剂失活速度，延长装置运转周期。

附图说明

图1是本发明的组合工艺流程示意图。

具体实施方式

来自管线01的渣油和来自管线02的氢气混合后经过经过管线03进入渣油加氢处理装置A，与加氢催化剂接触并进行加氢处理反应；得到干气、加氢石脑油、加氢柴油、加氢渣油，干气、加氢石脑油、加氢柴油分别经过管线04、05、06引出装置，加氢渣油经过管线08、09进入催化裂化装置B。加氢渣油在催化裂化装置中与催化裂化催化剂接触并发生反应，得到干气、液化气、催化汽油、催化柴油、催化裂化重循环油和油浆，干气、液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油分别通过管线11、12、13、14引出装置。催化裂化重循环油和油浆分别经15、16引出装置，经过管线17进入溶剂精制装置C，溶剂经过管线18进入装置，抽余油经过管线19进入抽余油溶剂脱除装置D进行溶剂脱除，脱除溶剂后抽余油经过管线22、管线10和加氢渣油一起经过管线09进入催化裂化装置；脱除出的溶剂经过管线20和溶剂混合进入溶剂精制装置C；抽出油23经过抽出油溶剂脱除装置E进行溶剂脱除，脱除溶剂后的抽出油经过管线25进入杂质脱除处理装置F，经过管线07和渣油一起进入渣油加氢装置，脱除出的溶剂经过管线24返回溶剂抽提装置。

实施例和对比例中使用的渣油加氢装置为美国Xytel公司生产的固定床渣油加氢一升四反中试装置，装置共四个反应器，分别装填保护剂、脱金属剂、脱硫剂和脱氮剂，催化剂性质见表1级配比例(体积比)为5∶40∶30∶25，催化剂为中国石油正在使用的工业剂。使用后催化剂上的积碳量是将催化剂从装置上卸出后，使用乙醇/甲苯(50∶50)索氏抽提50小时，200℃下干燥5小时，然后使用Elementar元素分析仪进行测定。

实施例和对比例中催化裂化试验在实验室自行设计的小型提升管反应器中试装置上进行，所使用催化剂为中国石油炼厂使用的工业剂。

实施例和对比例中溶剂抽提试验在小型溶剂抽提装置上进行，主要由溶剂抽提部分(填料塔、静态混合器)和溶剂回收部分组成，全部由计算机控制，处理量为2～12L/h，溶剂采用糠醛。

抽出油脱除杂质处理采用精细过滤技术，固体杂质含量过滤至5ppm以下。

表1试验原料油主要性质

	常压渣油
		密度(20℃)，kg/m³	0.977
S，wt％	4.43
		N，wt％	0.37
残碳(MCR)，wt％	13.2
		金属(Ni+V)，ppm	78.5
沥青质，wt％	4.1
		芳香烃，wt％	40.7

表2主要操作条件

对比例

对比例采用中国石油某炼厂采用的加工方式，将渣油引入渣油加氢处理装置进行加氢处理，加氢产物分离得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油；加氢渣油进入催化裂化装置，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油和油浆；重循环油循环至催化裂化装置继续反应，油浆外甩。

实施例

将渣油引入渣油加氢处理装置进行加氢处理，加氢产物分离得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油；加氢渣油直接\或和任选的瓦斯油一起进入催化裂化装置，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油和油浆；将重循环油和油浆溶剂精制，抽出油经过脱除固体杂质处理后和渣油一起进入渣油加氢处理装置，抽余油和加氢渣油一起进入催化裂化装置反应。

通过表3可以知道，与对比例相比，加氢柴油收率增加了0.51％，2000小时后催化剂上积炭明显减少，预计运转周期延长了2个月，在催化裂化产品中，催化汽油增加了3.33％，催化柴油增加了2.15％，焦炭减少了1.54％。

表3产品数据及催化剂积碳情况

	对比例	实施例
			渣油加氢产品分布，wt％
C1～C4	1.47	1.55
			加氢石脑油(C5～180℃)	1.27	1.74
加氢柴油(180℃～350℃)	9.75	10.26
			加氢渣油(＞350℃)	82.32	80.80
催化剂上积碳(2000hr)
			脱硫剂HDS1，wt％	14.9	12.5
脱硫剂HDS2，wt％	16.7	14.4
			脱氮剂HDN，wt％	20.6	18.7
预计运转周期	12	14

催化裂化产品分布，wt％
			干气	1.59	1.74
液化气	10.47	10.96
			催化汽油	43.01	46.34
催化柴油	15.28	17.43
			催化裂化循环油	12.73	9.70
油浆	8.02	6.66
			焦炭	8.90	7.36

Claims

1.一种渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将渣油引入渣油加氢处理装置进行加氢处理，加氢产物分离得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油；渣油加氢处理装置的操作条件为：氢气分压10～22MPa，反应温度为300℃～450℃，体积空速0.1～4.5hr^-1，氢气和渣油的体积比为500～2000；

渣油加氢装置的催化剂是依次装填的保护剂、脱金属剂和脱硫剂在内的三类或三类以上催化剂；催化剂为常规的以多孔无机氧化铝为载体，负载W、Mo、Co或/和Ni的氧化物，选择性地加入P、Si或F助剂的催化剂；

(2)加氢渣油直接\或和任选的瓦斯油一起进入催化裂化装置反应，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油和油浆；

催化裂化的条件为：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℃；催化剂为常规的催化裂化催化剂；

(3)将重循环油和油浆进行溶剂精制，抽出油经过脱除溶剂、固体杂质处理后和渣油一起进入渣油加氢处理装置，抽余油脱除溶剂处理后和加氢渣油一起进入催化裂化装置反应，溶剂精制的抽提条件为：塔顶温度为40℃～150℃，塔底温度为25℃～140℃，溶剂重量比为15～1∶1。

2.根据权利要求1所述的渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺，其特征在于：所述的渣油为常压渣油和减压渣油中一种或混合物。

3.根据权利要求1所述的渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺，其特征在于：所述的渣油加氢处理装置为固定床渣油加氢处理装置、上流式渣油加氢处理装置、移动床渣油加氢处理装置中的任何一种。

4.根据权利要求1所述的渣油加氢处理-催化裂化-溶剂精制组合工艺，其特征在于：所述的溶剂精制过程中采用溶剂为糠醛、酚或N-甲基吡咯烷酮。