CN102816597A - 一种渣油加氢处理的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种渣油加氢处理工艺，在渣油加氢处理装置的脱金属剂床层之前增加一个进料口，渣油和氢气通过渣油加氢装置原料进料口进入装置反应，催化裂化回炼油通过增设的进料口处进入装置反应，渣油加氢装置采用催化剂级配装填，依次为保护剂、脱金属剂、脱硫剂在内的三类或三类以上催化剂，每类催化剂分为一个床层装填，保护剂床层采用上流式反应器或固定床反应器；该方法可以提高渣油加氢处理杂质脱除率，延长渣油加氢处理装置操作周期，增加高附加值轻质液体收率。

Description

一种渣油加氢处理的工艺

技术领域

本发明涉及一种将渣油加氢处理和催化裂化的组合工艺。

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，渣油加氢和催化裂化组合工艺是一种很好的选择。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的组合工艺方法，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。

在以上组合方法中，循环至渣油加氢装置的回炼油均是随原料渣油一起进入渣油加氢处理装置。

发明内容

本发明的目的是在现有的基础上提供一种新的渣油加氢处理工艺。

本发明提供的方法为：

在渣油加氢处理装置的脱金属剂床层前增设一个进料口，渣油在氢气存在和加氢处理反应条件下，与渣油加氢催化剂接触进行加氢处理反应；渣油加氢催化剂为包括保护剂、脱金属剂、脱硫剂在内的三类或以上，不同催化剂分为不同床层装填，可以装填在一个反应器或多个反应器中，保护剂可以装在上流式反应器或固定床反应器中。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。

选择经过预处理的催化裂化重循环油和/或催化油浆作为催化裂化回炼油，催化裂化回炼油通过在脱金属剂床层前增设的进料口进入反应器反应。预处理方法可以为过滤、蒸馏和旋转分离中的一种或多种。

本发明提供的方法具体说明如下：

(1)渣油加氢部分

本发明所述的渣油加氢部分和传统的渣油加氢装置一样，不同的是在脱金属剂床层之前增加了一个进料口。装置所使用的渣油为常压渣油和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及装填不用改变，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。不同催化剂分床层装填，可以装在一个反应器中，也可以装在多个反应器中。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或F助剂的催化剂。保护剂床层可以采用固定床反应器，也可以采用上流式反应器，其它催化剂床层采用固定床反应器。

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300～435℃，体积空速0.1～6.5hr^-1，氢气和渣油的体积比例为500～2000，以重量计，催化裂化回炼油为原料渣油的1％～30％。

渣油和氢气从渣油加氢装置进料口进入装置反应，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，剂油重量比3～10，再生温度650～800℃。

(3)催化裂化回炼油

催化裂化回炼油可以是预处理后的催化裂化重循环油和催化油浆中的一种或任意比例的混合物，以重量计，占原料渣油的1％～30％，回炼油循环至渣油加氢装置脱金属剂床层前的进料口与氢气一起进入装置，可以通过调整回炼油的进料温度来调整催化剂床层的温度。预处理方法可以为过滤、蒸馏和旋转分离中的一种或多种，预处理后的回炼油中固体杂质含量小于5ppm。

引入回炼油，可以降低原料油的粘度，改善原料油在反应器中的分布及流动状态，提高反应分子在催化剂孔道内的扩散能力和杂质脱除速率，增加油料芳香度和沥青质的溶解，减少催化剂上的积碳量。

回炼油经过加氢，氢含量增加，从而可以提高高附加值的轻质液体收率。

附图说明

图1本发明工艺方法的流程示意图。

其中：

具体实施方式

附图是本发明提供工艺方法的流程示意图，渣油加氢处理装置采用催化剂级配技术，每种催化剂装在不同的反应器中，分别为保护剂反应器、脱金属剂反应器、脱硫剂反应器和其它催化剂反应器，在其它催化剂反应器中可以装填脱残碳剂、脱氮剂等催化剂中的一种或多种。在脱金属剂床层前增加一个进料口。示意图中不同催化剂装在了四个反应器中，在实际中也可以装在一个或两个或三个或五个反应器中。

来自管线01的渣油和来自管线02的氢气混合后经过管线03进入渣油加氢装置，与加氢催化剂接触并进行加氢处理反应；渣油加氢的产物经管线06进入分离装置，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07、08、09引出装置，加氢渣油经过管线10进入催化裂化装置。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经过管线15、16进入预处理装置，经过处理后经过管线05、04进入渣油加氢装置脱金属剂反应器。可以通过回炼油的进料温度来调节脱金属剂床层以及后面催化剂床层的反应温度。

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。对比例和实施例中的催化剂一样，级配体比例(积比)为5∶40∶30∶25，催化剂为实验室独立研制。为了开展实验，在装填脱金属剂的反应器前增加了一个进料口。对比例和实施例中的操作条件一样，见表1。

实施例和对比例中使用的渣油为科威特常压渣油，催化裂化重循环油、催化裂化油浆采自国内某炼厂重油催化裂化处理装置。催化裂化重循环油和油浆在进入渣油加氢装置之前，均经过过滤处理，固体杂质含量小于5pp，具体性质见表2。

表1主要操作条件

表2试验原料油主要性质

实施例1

渣油和氢气混合油直接进入渣油加氢中试装置，催化裂化回炼油采用过滤后的催化裂化重循环油，通过脱金属剂床层前进料口进入渣油加氢反应器，同样按照表3中的条件进行反应，进行反应产物分离为气体、加氢石脑油、加氢柴油、加氢渣油；加氢渣油进入催化裂化装置继续反应，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油、油浆。产品性质及运行情况见表3。

对比例1

科威特渣油和氢气一起进入渣油加氢中试装置，经过渣油加氢处理，按照表1中的条件进行反应，反应产物分离为气体、加氢石脑油、加氢柴油、加氢渣油；加氢渣油进入催化裂化装置继续反应，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油、油浆，回炼油在催化裂化内部循环。产品性质及运行情况见表3。

通过表3，我们可以知道加氢产品中，与对比例1相比，渣油加氢S脱除率提高了2.63％，金属脱除率提高了2.35％，催化裂化装置汽油收率增加0.44％，柴油增加0.60％。

表3产品情况

	实施例1	对比例1
			回炼油	催化裂化重循环油	催化裂化重循环油
渣油加氢脱除率，重量％
			HDS	91.88	89.25
HDMCR	70.02	69.33
			HDM	90.57	88.22
催化裂化产品分布，重量％
			干气	1.70	1.75
液化气	10.69	10.56
			催化汽油	44.51	44.07
催化柴油	15.98	15.38
			催化裂化循环油	12.28	12.70
油浆	7.88	8.12
			焦炭	6.96	7.42

实施例2

渣油和氢气混合油直接进入渣油加氢中试装置，催化裂化回炼油采用催化裂化油浆，经过过滤后，通过脱金属剂床层前进料口进入渣油加氢反应器，同样按照表1中的条件进行反应，进行反应产物分离为气体、加氢石脑油、加氢柴油、加氢渣油；加氢渣油进入催化裂化装置继续反应，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油、油浆。产品性质及运行情况见表4。

对比例2

科威特渣油和氢气一起进入渣油加氢中试装置，经过渣油加氢处理，按照表1中的条件进行反应，反应产物分离为气体、加氢石脑油、加氢柴油、加氢渣油；加氢渣油进入催化裂化装置继续反应，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油、油浆，回炼油在催化裂化装置内部循环。产品性质及运行情况见表4。

通过表4，我们可以知道加氢产品中，与对比例1相比，渣油加氢S脱除率提高了1.11％，金属脱除率提高了1.89％，催化裂化装置汽油收率增加0.31％，柴油增加0.8％。

表4产品情况

	实施例2	对比例2
			回炼油	催化裂化油浆
渣油加氢脱除率，重量％
			HDS	90.36	89.25
HDMCR	69.89	69.33
			HDM	90.01	88.22
催化裂化产品分布，重量％
			干气	1.80	1.85
液化气	10.33	10.06
			催化汽油	44.21	43.90
催化柴油	16.55	15.68
			催化裂化循环油	12.78	12.88
油浆	7.08	7.33
			焦炭	7.25	8.30

实施例3

渣油和氢气混合油直接进入渣油加氢中试装置，催化裂化回炼油采用催化裂化重循环油∶催化裂化油浆：5∶5，经过过滤后，通过脱金属剂床层前进料口进入渣油加氢反应器，同样按照表1中的条件进行反应，进行反应产物分离为气体、加氢石脑油、加氢柴油、加氢渣油；加氢渣油进入催化裂化装置继续反应，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油、油浆。产品性质及运行情况见表5。

对比例3

科威特渣油和氢气一起进入渣油加氢中试装置，经过渣油加氢处理，按照表1中的条件进行反应，反应产物分离为气体、加氢石脑油、加氢柴油、加氢渣油；加氢渣油进入催化裂化装置继续反应，产品分离为干气、催化汽油、催化柴油、重循环油、油浆，回炼油在催化裂化装置内循环。产品性质及运行情况见表5。

通过表5，我们可以知道加氢产品中，与对比例1相比，渣油加氢S脱除率提高了1.64％，金属脱除率提高了2.17％，催化裂化装置汽油收率增加0.36％，柴油增加0.47％。

表5产品情况

	实施例3	对比例3
			回炼油	催化裂化油浆
渣油加氢脱除率，重量％
			HDS	90.89	89.25
HDMCR	70.11	69.33
			HDM	90.39	88.22
催化裂化产品分布，重量％
			干气	1.77	1.80
液化气	10.41	10.50
			催化汽油	44.18	43.82
催化柴油	16.33	15.86
			催化裂化循环油	12.64	12.59
油浆	7.14	7.17
			焦炭	7.53	8.26

Claims (1)

1.一种渣油加氢处理工艺，其特征在于：

(1)渣油加氢部分

渣油加氢处理装置的催化剂级配及装填不改变，同时装填保护剂、脱金属剂、脱硫剂在内的三类或三类以上催化剂；不同催化剂分床层装填，可以装在一个反应器中或多个反应器中，催化剂是以多孔无机氧化物氧化铝为载体，负载W、Mo、Co或/和Ni氧化物，选择性地加入P、Si或F助剂的催化剂，保护剂床层采用固定床反应器或上流式反应器，其它催化剂床层采用固定床反应器；

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300～435℃，体积空速0.1～6.5hr^-1，氢气和渣油的体积比比例为500～2000；

原料渣油和氢气从渣油加氢装置进料口进入装置反应，反应产物为干气、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，反应产物为干气、液化气、催化汽油、催化柴油、催化裂化重循环油和油浆；所述的催化裂化是重油催化裂化、催化裂解、多产异构烷烃催化裂化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，剂油重量比3～10，再生温度650～800℃；

(3)催化裂化回炼油

催化裂化回炼油是预处理后的催化裂化重循环油和催化油浆中的一种或任意比例的混合物，以重量计，为原料渣油的1～30％，回炼油循环至渣油加氢装置脱金属剂床层前的进料口与氢气一起进入装置，通过调整回炼油的进料温度来调整催化剂床层的温度。

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