CN104388117B - 一种重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法。该方法包括以下步骤:重油、催化剂、氢气混合进入平推流悬浮床加氢裂化反应器；所得气液混合产物在热高压分离器和冷高压分离器中进行分离，气相产物直接进入两段固定床反应器，液相产物进入减压蒸馏塔；减压塔底部残渣直接排出装置，气相进入固定床反应器；固定床反应产物经过分离氢气、轻烃后进入分馏塔，得到高品质的汽油和柴油组分，塔底油循环进入固定床反应器。该方法将平推流悬浮床、固定床反应器以及在线加氢相结合，提高原料适应性和液体产物的收率、品质，降低反应能耗和操作难度。
Description
技术领域
本发明属于石油化工领域，涉及一种生产高品质燃料油的方法，尤其是一种重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法。
背景技术
随着全球经济的发展，能源需求日益高涨。特别是中国面对石油资源缺口越来越大、原油趋于重质化、油品不断升级以及环保要求的日益严格，重质油如何高效、清洁转化成轻质液体燃料已成石油化工行业的重要课题，也是炼油企业未来提高效益的重要方向。当前比较成熟的渣油加氢技术为固定床渣油加氢，但是采用固定床对原料油要求高，在处理沥青质、金属、硫以及残炭高的重质油时，容易因高放热反应而引起催化剂床层结焦，导致床层压降升高、催化剂快速失活且不易更换，难以满足重质油加工的需求。悬浮床加氢工艺和沸腾床加氢工艺的原料适应性广，能够加工固定床处理不了的各种重质油，尤其是悬浮床加氢工艺对原料适应性最强，受到了更多的关注。但是，悬浮床加氢工艺和沸腾床加氢也都存在投资高、操作要求高、加氢深度不够，反应后的产物需进一步处理等问题。
US6660157B2公开了一种多金属催化剂在悬浮床重油加氢裂化装置中的应用。其流程为：氢气与重油混合后进入悬浮床加氢反应器，加氢产物首先进入热高压分离器进行分离，底部液相产物依次进入冷高压分离器、闪蒸罐、真空精馏塔、热低压分离器以及冷低压分离器，分离出的气体产物与热高压分离器顶部产物混合进入固定床加氢反应器，液体底部分循环进入悬浮床加氢反应器。由于该工艺采用内循环式悬浮床加氢反应器，增加了操作的难度，降低原料的适应范围。
中国专利1459490公开了一种重油悬浮床加氢裂化新方法。其流程为：渣油与高分散多金属复配液体催化剂混合后进入环流式全返混悬浮床反应器，顶部出来气经过热高分分离，气相与常压闪蒸塔顶部气相混合进入加氢精制反应器。环流反应器底部液相经过旋流分离器后与热高压分离器液相混合进入热低压分离器，后进入常压闪蒸塔，气相进入固定床加氢精制，液相作为循环油再次进入悬浮床反应器。该工艺具有较高的转化率和油品收率，且石脑油、柴油产品良好。但是由于采用了高分散多金属复配液体催化剂、全返混环流式悬浮床反应器以及旋流分离器，增加了操作的复杂性及投资成本。
中国专利102533324.A公布了一种加氢组合工艺。其流程为：原料油分成两部分，一部分经加热后与氢气混合，之后进入沸腾床反应器，另一部分与悬浮床催化剂混合后进行加热，之后再与氢气混合，进入悬浮床反应器，沸腾床反应器的反应产物和悬浮床反应器的反应产物进入分离系统进行分离，分离出的氢气作为循环氢循环使用，分离出的轻质油出装置，分离出的重质油全部出装置，或者一部分循环至悬浮床反应器，另一部分出装置。由于悬浮床加氢反应器和沸腾床加氢反应器在反应过程中对油品的加氢、裂化反应能力的不同，尤其是悬浮床反应器加氢能力较低的问题，导致其产物品质较低，需要进一步的处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法，该方法将平推流悬浮床、固定床反应器以及在线加氢相结合，能够提高原料适应性和液体产物的收率、品质，降低反应能耗和操作难度。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
这种重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法，包括以下步骤：
a)重油与悬浮床加氢裂化催化剂、氢气混合后进入悬浮床加氢裂化反应器；悬浮床加氢裂化反应器操作压力12～20MPa，温度400～500℃，氢油体积比500～1500，催化剂添加量0～3.0％，空速为0.3～1.0h-1；
b)步骤a)的反应物在热高压分离器和冷高压分离器中进行分离，气相产物直接进入固定床反应装置加氢反应，液相产物进入减压蒸馏塔；减压蒸馏塔得到轻组分产物和重组分产物，轻组分产物进入固定床反应装置，重组分产物排出；固定床反应装置操作压力8～18MPa，温度320℃～450℃，氢油体积比500～2500；
c)固定床反应装置得到的产物经过分离氢气、轻烃后进入分馏塔，得到汽油、柴油，从分馏塔塔底出来的重组分油循环进入固定床反应装置。
进一步，步骤a)所述悬浮床加氢裂化反应器无内构件，流体以平推流的方式通过悬浮床加氢裂化反应器。
进一步，步骤a)所述重油为常/减压渣油、中低温煤焦油、焦化蜡油或重稠油。
进一步，步骤c)所述固定床反应装置为两个串联的固定床反应器，分别为第一固定床反应器和第二固定床反应器，所述第一固定床反应器为加氢裂化反应器，第二固定床反应器为加氢改质反应器。
上述加氢裂化反应器装填的催化剂由上到下依次为保护剂、加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂。
上述加氢改质反应器装填的催化剂由上到下依次为加氢精制催化剂、加氢改质催化剂。
进一步，步骤c)中所述重组分油与分馏塔底部液相产物比例为0～1。
进一步，以上所述悬浮床加氢裂化是用于重劣质油裂化的固体粉末催化剂、油溶性催化剂或者水溶性催化剂。
本发明具有以下有益效果：
1)本发明的重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法能够充分发挥平推流悬浮床加氢裂化反应器原料适应性强，固定床加氢操作简单效果好的优势，提高原料适应性和大分子物质裂化效果，改善小分子油的性质，实现了液体燃料油的高收率和高品质。
2)本发明的工艺合理，选用在线加氢方式，固定床反应器很好的承接了悬浮床反应器的温度、压力、氢气，有效地减少能量和物料损失，降低能耗。
附图说明
图1为本发明工艺的流程示意图。
图中：1-催化剂；2-原料油；3-混合罐；4-悬浮床加氢反应器；5-一级热高压分离器；6-二级热高压分离器；7-冷高压分离器；8-分离罐；9-减压蒸馏塔；10-固定床加氢裂化反应器；11-固定床加氢改质反应器；12-分离器；13-分馏塔；14-新氢；15-废气；16-轻烃；17-汽油；18-柴油；19-减压塔塔底残渣；20-塔底油；21-悬浮床反应产物；22、24-热高压分离器液相产物；23-一级热高压分离器气相产物；25-冷高压分离器气相产物；26-冷高压分离器液相产物；27-分离罐回收液；28-减压塔气相；29-固定床产物；30-循环氢；31-馏分油。
具体实施方式
本发明的重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法，包括以下步骤：
a)重油与悬浮床加氢裂化催化剂、氢气混合后进入悬浮床加氢裂化反应器；悬浮床加氢裂化反应器操作压力12～20MPa，温度400～500℃，氢油体积比500～1500，催化剂添加量0～3.0％，空速为0.3～1.0h-1；所述悬浮床加氢裂化反应器无内构件，流体以平推流的方式通过悬浮床加氢裂化反应器。所述重油为常/减压渣油、中低温煤焦油、焦化蜡油或重稠油。所述悬浮床加氢裂化是用于重劣质油裂化的固体粉末催化剂、油溶性催化剂或者水溶性催化剂。
b)步骤a)的反应物在热高压分离器和冷高压分离器中进行分离，气相产物直接进入固定床反应装置加氢反应，液相产物进入减压蒸馏塔；减压蒸馏塔得到轻组分产物和重组分产物，轻组分产物进入固定床反应装置，重组分产物排出；固定床反应装置操作压力8～18MPa，温度320℃～450℃，氢油体积比500～2500；
c)固定床反应装置得到的产物经过分离氢气、轻烃后进入分馏塔，得到汽油、柴油，从分馏塔塔底出来的重组分油循环进入固定床反应装置。所述重组分油与分馏塔底部液相产物比例为0～1。所述固定床反应装置为两个串联的固定床反应器，分别为第一固定床反应器和第二固定床反应器，所述第一固定床反应器为加氢裂化反应器，第二固定床反应器为加氢改质反应器。其中加氢裂化反应器装填的催化剂由上到下依次为保护剂、加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂；加氢改质反应器装填的催化剂由上到下依次为加氢精制催化剂、加氢改质催化剂。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
重油2与催化剂1、氢气14混合后进入平推流悬浮床加氢裂化反应器。悬浮床反应器操作压力12～20MPa，温度400～550℃，氢油体积比500～1500，催化剂添加量0～3.0％，空速为0.3～1.0h-1。所得气液混合产物在热高压分离器5、6和冷高压分离器7中进行分离，热高压分离器气相产物23直接进入两段固定床反应器10、11，热高压分离器液相产物22、24进入减压蒸馏塔19。固定床反应器10、11操作压力8～18MPa，温度320℃～450℃，氢油体积比500～2500。减压塔底部残渣19直接排出装置，减压塔气相28进入固定床反应器，第一固定床10为加氢裂化反应器，由上到下依次设置保护剂床层、加氢裂化催化剂床层以及加氢精制催化剂床层；第二固定床11为加氢改质反应器，由上到下依次设置加氢精制床层、加氢改质床层。固定床产物29经过分离氢气、轻烃后进入分馏塔13，得到高品质的汽油17和柴油18组分，塔底油20循环进入固定床反应器，循环比例为0～1。
本发明涉及的固定床加氢裂化反应器，可以选用现有重质油加工领域技术成熟的固定床加氢裂化反应器，本发明对此不加限制。
本发明涉及的固定床加氢裂化催化剂、加氢精制催化剂、加氢改质催化剂以及保护剂，可以选用专利CN102553637A、CN102989486A、CN102166520A等现有炼油加工领域的催化剂，本发明对此不加限制。
Claims (4)
1.一种重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)重油与悬浮床加氢裂化催化剂、氢气混合后进入悬浮床加氢裂化反应器；悬浮床加氢裂化反应器操作压力12～20MPa，温度400～500℃，氢油体积比500～1500，催化剂添加量0～3.0％，空速为0.3～1.0h-1；所述悬浮床加氢裂化反应器无内构件，流体以平推流的方式通过悬浮床加氢裂化反应器；所述重油为常/减压渣油、中低温煤焦油、焦化蜡油或重稠油；
b)步骤a)的反应物在热高压分离器和冷高压分离器中进行分离，气相产物直接进入固定床反应装置加氢反应，液相产物进入减压蒸馏塔；减压蒸馏塔得到轻组分产物和重组分产物，轻组分产物进入固定床反应装置，重组分产物排出；固定床反应装置操作压力8～18MPa，温度320℃～450℃，氢油体积比500～2500；
c)固定床反应装置得到的产物经过分离氢气、轻烃后进入分馏塔，得到汽油、柴油，从分馏塔塔底出来的重组分油循环进入固定床反应装置；所述固定床反应装置为两个串联的固定床反应器，分别为第一固定床反应器和第二固定床反应器，所述第一固定床反应器为加氢裂化反应器，第二固定床反应器为加氢改质反应器；所述重组分油与分馏塔底部液相产物比例为0～1。
2.根据权利要求1所述的重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法，其特征在于，加氢裂化反应器装填的催化剂由上到下依次为保护剂、加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂。
3.根据权利要求1所述的重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法，其特征在于，加氢改质反应器装填的催化剂由上到下依次为加氢精制催化剂、加氢改质催化剂。
4.根据权利要求1所述的重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法，其特征在于，所述悬浮床加氢裂化是用于重劣质油裂化的固体粉末催化剂、油溶性催化剂或者水溶性催化剂。
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