CN102676218A

CN102676218A - 一种固定床渣油加氢工艺

Info

Publication number: CN102676218A
Application number: CN2011100695952A
Authority: CN
Inventors: 李立权; 赵颖; 王复兴; 曾茜
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Luoyang Petrochemical Engineering Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Luoyang Guangzhou Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明公开了一种固定床渣油加氢工艺，设置了备用固定床反应器。当正常运行的固定床反应器床层压降增大至0.2～0.8MPa时，可开启备用固定床反应器与原固定床反应器进行并联或串联操作。本发明提供的工艺能够有效地延缓装置的检修周期，并具有适用广泛、操作灵活、实用性强及运行成本低等特点。

Description

一种固定床渣油加氢工艺

技术领域

本发明涉及氢存在下烃油加工领域，特别涉及一种劣质、高金属含量的重质渣油加氢工艺中上流式反应器的应用。

背景技术

随着世界原油质量日趋变重变差，对燃料油的需求量减少，轻质油品需求量增加，环境保护要求愈加严格，使得渣油加氢特别是重质、高金属含量劣质渣油的加氢工艺技术在炼油行业中的地位越来越重要，且已成为炼油行业必须解决的问题。

固定床渣油加氢技术是目前工业上所广泛采用的渣油加氢工艺，其工艺流程较为简单、易于操作、技术成熟，因此被广泛采用。但是目前普遍使用的固定床渣油加氢工艺当处理劣质渣油时，会遇到固体物特别是铁、钙积聚引起床层压降增大及催化剂中毒等问题，这些问题往往会迫使装置停工检修。随着原油重质化和劣质化程度的加深，渣油加氢装置由于固定床反应器特别是第一个反应器床层压降增大等原因导致停工检修的周期不断缩短，严重影响企业的经济效益。

用于处理较劣质渣油的固定床渣油加氢装置，若能采取有效措施延长运转周期，不失为理想的处理劣质渣油的方法，第一加氢反应器改用上流式是有效的途径之一。具体就是气液两相流自下而上通过催化剂床层，借助催化剂床层的轻微膨胀脱除原料中的金属和固体杂质。

美国专利US6554994公开了一种采用具有三个催化剂床层单独的上流式固定床反应器作为固定床渣油加氢第一加氢反应器的重油加氢处理方法来处理含有高金属硫化物和高残碳的进料；中国专利CN101519603A公开一种渣油加氢与催化裂化组合工艺技术，在该技术中第一渣油加氢固定床反应器采用上流式反应器。中国专利CN1990834B公开了一种第一加氢反应器为上流式反应器的渣油加氢处理方法，该方法通过优化上流式反应器内的催化剂装填及该催化剂的制备来达到更好的发挥上流式反应器作用的目的。

这些采用上流式反应器的方法在一定程度上延长了催化剂的使用寿命，但是由于催化剂床层膨胀率是有限的，为了使上流式反应器能更稳定的操作，并与其后串联的固定床反应器较好的匹配，上流式反应器一般的催化剂床层膨胀率为2％，也就是说其容金属的能力相比普通固定床反应器增加的有限，因此仅使用一台上流式反应器仍不能根本解决反应器压降快速增大迫使装置停工检修的问题。

发明内容

为了弥补现有技术不足，本发明提供了一种新型使用上流式反应器的固定床渣油加氢工艺。本工艺能够完全适用于现有固定床渣油加氢装置改造或新渣油加氢装置设计，具有工艺流程紧凑、延长检修周期、操作灵活、运行成本低等特点。采用本工艺后，能够显著提高装置对原料的适应性，为企业带来更好的经济效益。

本发明一种固定床反应器渣油加氢工艺，其特征在于包括下述步骤：

1)原料油与氢气混合后进入第一渣油加氢床反应器，与加氢催化剂接触进行加氢反应，反应生成物，进入后续的加氢反应器继续进行加氢反应，最终加氢反应产物经过分离、分馏等处理后得到所需的合格产品；

2)第一渣油加氢反应器床层压降增大到0.2～0.8MPa时，开启备用第一渣油加氢反应器，原料油与氢气混合物的至少一部分进入备用第一渣油加氢反应器，第一渣油加氢反应器与备用第一渣油加氢反应器并联操作，反应生成物进入后续的加氢反应器继续进行加氢反应；最终加氢反应产物经过分离、分馏等处理后得到所需的合格产品。

第一渣油加氢反应器和备用第一渣油加氢反应器内压力8～20MPa，温度350～550℃，氢气与渣油原料体积比为500～1500。进入第一渣油加氢反应器和备用的原料油与氢气混合物的体积比为0.2～1。

原料油与氢气混合物从下向上进入第一渣油加氢反应器和备用第一渣油加氢反应器，即原料油与氢气混合物从底部进入第一渣油加氢反应器和备用第一渣油加氢反应器，反应生成物从第一渣油加氢反应器和第一渣油加氢反应器顶部流出。

本发明另一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于包括下述步骤：

1)原料油与氢气混合后依次进入第一渣油加氢反应器和备用第一渣油加氢反应器，与加氢催化剂接触进行加氢反应，反应产物进入后续加氢反应器反应后经过分离、分馏得到合格产品。

2)当第一渣油加氢反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，关闭第一渣油加氢反应器，原料油与氢气混合物直接进入备用第一渣油加氢反应器，反应生成物进入后续加氢反应器，经过分离、分馏得到合格产品；

3)第一渣油加氢反应器进行换剂处理后串联至备用第一渣油加氢反应器后，即备用第一渣油加氢反应器的生成物进入第一渣油加氢反应器，反应产物进入后续加氢反应器反应，经过分离、分馏得到合格产品；

4)当备用第一渣油加氢反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，关闭备用第一渣油加氢反应器，原料油与氢气混合物进入第一渣油加氢反应器，反应生成物进入后续加氢反应器反应，经过分离、分馏得到合格产品；

5)备用第一渣油加氢反应器进行换剂处理后串连至第一渣油加氢反应器后，即第一渣油加氢反应器的生成物进入备用第一渣油加氢反应器，反应产物进入后续加氢反应器反应后经过分离、分馏得到合格产品。

第一渣油加氢反应器和备用第一渣油加氢反应器内压力8～20MPa，温度350～550℃，氢气与渣油原料体积比为500～1500。原料油与氢气混合物从下向上进入第一渣油加氢反应器和备用第一渣油加氢反应器，即原料油与氢气混合物从底部进入第一渣油加氢反应器和备用第一渣油加氢反应器，反应生成物从第一渣油加氢反应器和第一渣油加氢反应器顶部流出。

本发明方法与现有技术相比具有如下有益效果：

1)设置了备用第一上流式反应器，两台第一上流式反应器可并可串，操作简便、灵活，安全系数高，对原料适应性强。有效地解决了由于第一反应器压降过大等原因迫使装置短周期内停工检修的问题。

2)实用性强，特别针对旧装置改造，再不需要新增很多占地的情况下即可解决原料变差，装置操作周期缩短的问题。

3)两台第一上流式反应器可实现相互串联操作，一个生产周期内可有效减少反应器内催化剂在线置换周期。

附图说明

图1：本发明第一种固定床渣油加氢工艺流程图；

图2-图5：本发明第二种固定床渣油加氢工艺流程图。

图中所示附图标记分别为：1-第一渣油加氢反应器，2-备用第一渣油加氢反应器，3～7-固定床反应器，8-原料油，9-氢气，10-反应生成物，11-最终反应产物。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作详细说明，但附图和具体实施方式并不限定本发明的范围。

如图1所示，原料油8与氢气9混合后，进入第一渣油加氢反应器1进行加氢反应，反应生成物10依次进入后续固定床反应器3～7进一步进行加氢反应，最终反应产物11经过分离、分馏等处理方法得到所需产品。

装置进行一段时间后，第一渣油加氢反应器会遇到高放热反应引起的催化剂床层结焦、固体物积聚引起的床层压降增大及催化剂中毒等问题，不利于装置的安全生产，当床层压降增大至0.2～0.8MPa时，投用备用第一渣油加氢反应器2，第一渣油加氢反应器与备用第一渣油加氢反应器并联操作，两反应器的反应生成物合并后，处理方法同上。该操作通过降低每台反应器的处理能力，从而实现延缓压降上升，延长操作周期的目的。

固定床反应器操作顺序如下：

1)开工时：

2)一段时间后至周期结束：

注：表示反应器序列号，下同

图2所示本发明方法与图1所示本发明方法的不同点在于：第一渣油加氢反应器1的出口与备用第一渣油加氢反应器2的入口增设了一条跨线12，备用第一渣油加氢反应器2的出口与第一渣油加氢反应器1的入口增设了一条跨线21，通过这两条跨线，可使两台第一渣油加氢反应器实现相互串联运行。

原料油8与氢气9混合后，依次进入第一渣油加氢加氢反应器1和备用第一渣油加氢反应器2进行加氢反应，反应生成物10依次进入后续固定床反应器3～7进一步进行加氢反应，最终反应产物11经过分离、分馏等处理方法得到所需产品。装置运行一段时间后，第一渣油加氢反应器床层压降增大至0.2～0.8MPa时，8与9的混合反应进料直接进入备用第一渣油加氢反应器2，同时切除第一渣油加氢反应器1并对其进行处理，处理期间仅使用备用第一渣油加氢反应器2，待第一渣油加氢反应器1处理完成后，备用第一渣油加氢反应器2的反应生成物进入处理后的第一渣油加氢反应器1，反应生成物10依次进入后续的固定床反应器3～7进一步进行加氢反应，最终反应产物11经过分离、分馏等处理方法得到所需产品；当备用第一渣油加氢反应器2压降上升到0.2～0.8MPa时，关闭该反应器，只投用第一渣油加氢反应器1，待备用第一渣油加氢反应器2处理完成后第一渣油加氢反应器1的反应生成物进入备用第一渣油加氢反应器2，反应生成物的处理同前。该操作相当于增加了第一渣油加氢反应的体积，提高了其脱除杂质等的能力，从而实现延缓压降上升，延长操作周期的目的，同时由于两反应器串联操作，每台反应器单独操作的时间相对较短，因此两台反应器不需设计的很大，既实现延长操作周期的目标，投资又没有增加较多。

反应器操作顺序如下：

1)开工时

详见图2(1)

2)第一渣油加氢反应器1床层压降增大至0.2～0.8MPa时

详见图2(2)

3)第一渣油加氢反应器1处理后

详见图2(3)

4)备用第一渣油加氢反应器2床层压降增大至0.2～0.8MPa时

详见图2(4)

5)备用第一渣油加氢反应器2处理后

Claims

1.一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于，由以下步骤组成：

1)原料油与氢气混合物进入第一固定床反应器，与加氢催化剂接触进行加氢反应，第一固定床反应器内压力8～20MPa，温度350～550℃，氢油比500～1500，反应生成物进入后续加氢反应器；

2)当第一固定床反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，原料油与氢气混合物进入第一固定床反应器和备用第一固定床反应器，反应生成物进入后续加氢反应器。

2.根据权利要求1所述的一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于：所述原料油与氢气混合物的体积比为0.2～1.0。

3.根据权利要求1所述的一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于：当第一固定床反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，所述的原料油与氢气混合物同时进入第一固定床反应器顶部和备用第一固定床反应器顶部，两反应器形成并联操作，反应流出物自第一固定床反应器底部和备用第一固定床反应器底部流出。

4.根据权利要求1所述的一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于：当第一固定床反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，所述的原料油与氢气混合物进入第一固定床反应器顶部，反应流出物从第一固定床反应器底部进入备用第一固定床反应器顶部，两反应器形成串联操作，反应流出物自备用第一固定床反应器底部流出。

5.根据权利要求1所述的一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于：当第一固定床反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，所述的原料油与氢气混合物从备用第一固定床反应器顶部进入，反应流出物自备用第一固定床反应器底部进入第一固定床反应器，两反应器形成串联操作，反应流出物自第一固定床反应器底部流出。

6.根据权利要求1所述的一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于：当第一固定床反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，所述的原料油与氢气混合物同时进入第一固定床反应器底部和备用第一固定床反应器底部，两反应器形成并联操作，反应流出物自第一固定床反应器顶部和备用第一固定床反应器顶部流出。

7.根据权利要求1所述的一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于：当第一固定床反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，所述的原料油与氢气混合物进入第一固定床反应器底部，反应流出物从第一固定床反应器顶部进入备用第一固定床反应器底部，两反应器形成串联操作，反应流出物自备用第一固定床反应器顶部流出。

8.根据权利要求1所述的一种固定床渣油加氢工艺，其特征在于：当第一固定床反应器压降增大到0.2～0.8MPa时，所述的原料油与氢气混合物从备用第一固定床反应器底部进入，反应流出物从备用第一固定床反应器顶部进入第一固定床反应器底部，两反应器形成串联操作，反应流出物自第一固定床反应器顶部流出。