CN105623728A - 一种两段重油浆态床加氢装置和应用方法 - Google Patents
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Abstract
一种两段重油浆态床加氢装置和应用方法,包括第一浆态床反应器、第一分离单元,第二浆态床反应器,第二分离单元;所述的浆态床反应器包括上升管(1)和下降管(8),下降管(8)内设置分隔板(10)将下降管内空间分成上下相通、中部分隔的两部分,上升管(1)的上部和下降管(8)的两部分空间的一侧经上连接管(7)连通,上升管(1)的下部和下降管(8)的底部经下连接管(15)相连通,下降管(8)两部分空间的另一侧设置产物出口,上升管(1)底部设置原料进口,上升管(1)和下降管(8)顶部分别设置气体出口。本发明提供的两段重油浆态床加氢反应装置和应用方法便于反应器的长周期运转,提高重油的加氢转化率以及有利于后续设备对浆液的加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种重油加氢的装置和方法,更具体地说,涉及一种用于重油加氢过程、以及生成的轻质油品精制的浆态床反应装置和应用方法。
背景技术
加氢是一种重要的劣质原料处理的技术路线,通过加氢,重质油品中的金属、胶质、残炭、硫、氮等杂质均可以被有效脱除。目前加氢处理过程中最常用的是下流式固定床反应器,即滴流床反应器,但是重质油品如渣油、煤液化油由于杂质含量高,容易造成加氢催化剂中毒或者催化剂孔道堵塞而快速失活,并且杂质可能堵塞床层使压降快速升高导致反应器工况变差,甚至无法正常操作。而采用气液并流向上运动的反应器是进行重质油品加氢较佳的选择。此类反应器包括上流式反应器、沸腾床反应器和浆态床反应器。在气液两相并流向上流动的过程中,油品做为连续相,而氢气做为分散相,既可以加工杂质含量高的重质油品,又克服了固定床催化剂床层容易堵塞的问题。
CN1349554A公开了一种加氢处理重质原料用带层状催化剂床层的上流式反应器系统,上流式反应器含有至少两个不同加氢活性的催化剂层,将上流式反应器做为加氢主反应器的保护反应器,用于脱除油品中的大部分金属与固体颗粒杂质和部分硫、氮,以延长主反应器中加氢催化剂的使用寿命。由于气相被分散成气泡与液相连续相并流向上运动,使得催化剂床层产生了膨胀,可以避免床层堵塞。
US4753721提供了一种沸腾床渣油加氢反应器。气液并流向上通过催化剂床层,使得床层产生了显著的膨胀。大部分液相在反应器顶部被循环泵重新由反应器底部注入反应器,实现循环流动。部分液相和富氢气体通过排料口流出反应器。由于催化剂床层膨胀显著,因而不容易发生床层堵塞的问题。
实用新型01233568.1公开了一种适用于重油浆态床加氢裂化的内环流反应器。该反应器有两个导流筒,上导流筒的内径和高度都大于下导流筒。反应器内温度分布均匀,气含率高,有利于反应过程的进行,无焦炭沉积,运转周期长。
对比上流式反应器和沸腾床反应器,浆态床反应器由于催化剂颗粒直径很小(一般为几十微米或者更小),消除了催化剂内扩散的影响,具有很高的反应比表面和活性,因此可以大大减少催化剂的用量,具有良好的技术发展前景。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是提供一种两段重油浆态床加氢装置。
本发明要解决的技术问题之二是提供应用上述两段重油浆态床加氢装置的重油加氢方法,对杂质含量高的重质油品进行加氢处理。
一种两段重油浆态床加氢装置,包括第一浆态床反应器、与第一浆态床反应器连通的第一分离单元,与第一分离单元出料连通的第二浆态床反应器,和与第二浆态床反应器连通的第二分离单元;所述的第一、第二浆态床反应器包括上升管1和下降管8,所述的下降管8内设置分隔板10,所述的分隔板10将下降管内空间分成上下相通、中部分隔的两部分,上升管1的上部和下降管8的两部分空间的一侧经上连接管7连通,上升管1的下部和下降管8的底部经下连接管15相连通,所述的下降管8两部分空间的另一侧设置产物出口,所述的上升管1底部设置原料进口,所述的上升管1和下降管8顶部分别设置气体出口。
其中,所述第一分离单元和第二分离单元为热高压分离罐、热低压分离罐、冷高压分离罐、冷低压分离罐、旋流分离器、闪蒸塔、常压蒸馏塔、减压蒸馏塔、萃取塔等一种或几种分离设备的组合。优选地,所述的第一分离单元为热高压分离罐,第二分离单元为萃取塔,所述的热高压分离罐的重馏分出料口与第二浆态床反应器的原料进口相通。
一种两段重油浆态床加氢方法,采用上述的两段重油浆态床加氢装置,包括以下步骤:(1)重油、粉末状加氢裂化催化剂和氢气由原料进口进入第一浆态床反应器的中,在加氢裂化反应条件下,重油中易转化组分进行加氢裂化反应;(2)在第一分离单元中,来自第一浆态床的反应产物分离为沸点<430℃的轻馏分和重馏分浆液;(3)在氢气存在的条件下,来自步骤(2)的重馏分浆液在第二浆态床反应器中进行加氢裂化反应,实现重油中难转化组分的转化;(4)在第二分离单元中,来自步骤(3)的反应产物再次分离出沸点<430℃的轻馏分,其余的重馏分浆液按比例分别循环回第一、第二浆态床反应器,少量重馏分外甩。
本发明提供的两段重质油品浆态床加氢装置和应用方法的有益效果为:
本发明提供的两段重质油品浆态床加氢装置和应用方法,通过在不同反应器内强化不同反应,实现了重油体系中不同组分、不同结构烃的高效轻质化,重油转化率高,大大降低未转化尾油外甩量,减少环境污染。浆态床反应器内形成的流体环流可以冲刷反应器内壁,有效抑制固体颗粒的沉积和附着。通过下降管的特殊结构利用沉降作用实现加氢反应得到的轻质油品与未反应的重质油品的部分分离,由浆态床反应器的产物出口排出的浆液中,轻质油品含量较高且固体颗粒含量低,便于后续工艺设备对浆液的加工。含有较多的未反应重质油品的浆液在反应器上升管底部与新鲜反应物混合,提高了油品的相溶度,提高了重质油品的加氢转化率,并且抑制了油品中结焦前驱体团聚成结焦颗粒的可能性。在下降管中流动的浆相夹带了部分气泡,气泡可以有效抑制浆相中结焦前驱体团聚成结焦颗粒。通过分离单元可以分离出影响重油体系稳定性的轻质组分,提高反应器中重油体系稳定性从而提高转化率且降低生焦量。本发明提供的重油加氢方法重油转化率高,浆态床反应器操作周期长。
附图说明
图1为两段重油浆态床加氢反应装置的流程示意图。
其中:1-上升管;2-气泡;3-浆液排出口;4-流体分布器;5-上升管气液主相界面;6-除沫器;7-上连接管;8-下降管;9-下降管气液主相界面;10-下降管内环隙;11-产物出口;12-第一分离单元;13-第二浆态床反应器;14-第二分离单元;15-下连接管。
具体实施方式
本发明提供的两段重油浆态床加氢装置和应用方法是这样具体实施的。需要说明的是,说明书中提到的容器的“上部”是指由下至上容器高度的50%-100%,容器的“下部”是指由下至上容器高度的0-50%,容器的“顶部”是指由下至上容器高度的90%-100%,容器的“底部”是指由下至上容器高度的0-10%。
一种两段重油浆态床加氢装置,包括第一浆态床反应器、与第一浆态床反应器连通的第一分离单元,与第一分离单元出料连通的第二浆态床反应器,和与第二浆态床反应器连通的第二分离单元;所述的第一、第二浆态床反应器包括上升管1和下降管8,所述的下降管8内设置分隔板10,所述的分隔板10将下降管内空间分成上下相通、中部分隔的两部分,上升管1的上部和下降管8的两部分空间的一侧经上连接管7连通,上升管1的下部和下降管8的底部经下连接管15相连通,所述的下降管8两部分空间的另一侧设置产物出口,所述的上升管1底部设置原料进口,所述的上升管1和下降管8顶部分别设置气体出口。
其中,所述第一分离单元和第二分离单元为热高压分离罐、热低压分离罐、冷高压分离罐、冷低压分离罐、旋流分离器、闪蒸塔、常压蒸馏塔、减压蒸馏塔、萃取塔等一种或几种分离设备的组合。优选地,所述的第一分离单元为热高压分离罐,第二分离单元为萃取塔,所述的热高压分离罐的重馏分出料口与第二浆态床反应器的原料进口相通。
优选地,所述的原料进口处设置流体分布器4,流体分布器4的水平高度低于上升管与下降管相连接的位置。更优选地,所述的流体分布器4的开孔方向朝下。在使用过程中,使上升管1底部受到较强的流体流动冲刷,防止固体颗粒的沉积和附着。
优选地,所述的上升管1的上部设置除沫器6,除沫器6置于上升管1内,接近上升管顶部的气体出口,所述的除沫器6的水平位置高于上升管内的气液主相界面5。在使用过程中,设置除沫器6以除去气相中夹带的浆相,有利于维持反应器内的液位,便于后续设备对于气相的处理。
优选地,所述的上升管与下降管的直径比为0.5~20:1,更优选1~10:1;所述的上连接管与下降管的直径比为0.01~0.9:1、更优选0.1~0.5:1,所述的下连接管与下降管的直径比为0.01~0.9:1、更优选0.1~0.5:1。
优选地,所述的上升管底部设置浆液排出口。在使用过程中用于排出失活的催化剂和过重的浆液。
本发明提供的两段重油浆态床加氢装置中,所述的浆态床反应器中,所述的上升管上部与下降管上部经上连接管连通,上升管下部与下降管下部经下连接管连通,所述的上升管上部与上连接管的连通位置优选在上升管气液主相界面以下0.5-1.5m处;所述的上升管下部与下连接管连通的位置为流体分布器以上0.5-1.5m处。本发明提供的浆态床反应器在使用过程中,所述的上升管为反应区,所述的下降管为分离区,其中所述的下降管的数量为至少一个,可以是一个或多个。
本发明提供的两段重油浆态床加氢装置中,可用于渣油、煤液化油等杂质含量高的重油原料进行加氢裂化或加氢处理。可以提高加氢反应的转化率,抑制重油反应物中的生成结焦颗粒,有效延长反应器的操作周期。
一种两段重油浆态床加氢方法,采用上述的两段重油浆态床加氢装置,包括以下步骤:(1)重油、粉末状加氢裂化催化剂和氢气由原料进口进入第一浆态床反应器的中,在加氢裂化反应条件下,重油中易转化组分进行加氢裂化反应;(2)在第一分离单元中,来自第一浆态床的反应产物分离为沸点<430℃的轻馏分和重馏分浆液;(3)在氢气存在的条件下,来自步骤(2)的重馏分浆液在第二浆态床反应器中进行加氢裂化反应,实现重油中难转化组分的转化;(4)在第二分离单元中,来自步骤(3)的反应产物再次分离出沸点<430℃的轻馏分,其余的重馏分浆液按比例分别循环回第一、第二浆态床反应器,少量重馏分外甩。
本发明提供的方法中,第一浆态床反应器中反应温度为380~470℃,反应压力为9~22MPa,液时空速为0.5~2.0h-1,氢气对第一反应器进料体积比为700~1800:1,第一反应器中的催化剂浓度以金属含量计为50~15000ppm、优选100~10000ppm;第二浆态床反应器反应温度为360~470℃、优选370~460℃;压力为11~30MPa、优选13~25MPa;液时空速为0.05~2.2h-1、优选0.1~2.0h-1;氢气对第二反应器进料体积比为700~3000:1、优选1000~2500:1;其中第二浆态床反应器反应温度比第一反应器低0~50℃,反应压力高1.0~10MPa。
其中,第二浆态床反应器催化剂浓度相对于第二浆态床反应器原料为500~150000ppm、优选1000~60000ppm,新鲜催化剂从第二浆态床反应器加入,稳定后添加量以金属含量计为10~400ppm、优选50~400ppm。
本发明提供的方法中,所述的重油为减压蜡油、常压渣油、减压渣油或煤液化油。
本发明提供的重油浆态床加氢方法,含有催化剂的重油浆液与氢气混合物在反应器外完成混合后由流体分布器进入第一浆态床反应器上升管。反应物流体经流体分布器进入上升管后,先是向下流动冲刷上升管底部,随后转变流动方向向上运动。反应物流体对上升管底部的冲刷作用可以有效的抑制结焦颗粒的沉积,进而抑制结焦颗粒在上升管底部内壁上的附着。在上升管内反应物在向上流动过程中进行临氢裂化反应得到轻质油品。含气泡浆液向上运动到达上升管上部后,气相脱离气液主相界面后由上升管顶部排出。优选气相经除沫器后由上升管顶部排出,除沫器可以除去气相中夹带的泡沫和液滴。本发明对除沫器的形式没有限制,可以根据实际情况采用合适的除沫器除去气相中的浆相。使用除沫器有利于维持浆态床反应器内的液位,也便于后续设备对于气相的处理。浆液由上连接管进入下降管并向下运动,并在下降管的底部经下连接管重新进入上升管参与加氢反应。其中,重油中易转化组分是指含有长链烷基、环烷基结构的组分。
所述的下降管内空间由分隔板分成上下相通、中部分离的两部分,浆液沿分隔板一侧空间向下流动至下降管底部时,有一部分浆液会经分隔板底部空隙在分隔板另一侧空间向上流动。由于此时浆相的流动速度较低,通过沉降作用,可以实现油品与催化剂固体颗粒的分离,即下降管上部的油品中催化剂含量较低,而大部分催化剂颗粒存在于下降管底部的油品中。含有少量固体颗粒的油品由下降管上部的产物出口排出浆态床反应器,而含有大量催化剂固体颗粒随部分油品则经过下连接管重新进入反应器上升管进行反应。此外,反应所得轻质油品与未反应的重质油品之间相溶性较差,通过下降管的沉降作用,可以部分实现轻质油品与重质油品的部分分离,即由下降管上部排出反应器的油品中轻质油品含量高,而重新返回反应器上升管的油品中重质油品含量高。
流入下降管的浆液中夹带了部分气相,这部分气相不需要进行进一步的脱气处理。由于气相中的氢气可以有效抑制浆相中的结焦前驱体团聚为结焦颗粒,因此下降管中含有部分气相对于浆态床反应器的稳定操作而言是非常必要的。下降管的产物出口的位置低于下降管中的气液主相界面,且要高于上连接管在下降管内的下部开口。由于排出反应器的轻质油品中固体颗粒含量少,易于加工,降低了后续油品加工设备的负担,延长了装置的操作周期。
在浆态床反应器内,浆液在上升管和下降管之间循环流动形成定向环流。浆液环流可以冲刷浆态床反应器内壁,使得结焦颗粒不易沉积或者附着在反应器内壁上,从而延长了反应器的操作周期。由下降管底部重新进入上升管底部的浆液在参与反应的过程中,根据相似相溶原理,其所含未反应的重质油品与进入反应器的新鲜油品之间的相溶性好,避免了未反应重质油品中结焦前驱体团聚形成结焦颗粒的可能,提高了加氢反应的转化率,抑制了反应结焦的问题,有效的延长了反应器的操作周期。
由于反应过程不可避免的会生成部分结焦颗粒,而这些颗粒有可能最终沉积在反应器底部,因此在上升管的底部设有排出口,可以定期排出部分浆液以降低反应器内结焦颗粒的浓度,抑制结焦,延长操作周期。
浆液与氢气以及部分从第二分离单元回流的浆液混合从原料进口进入第一浆态床反应器。
本发明提供的方法中,第一浆态床反应器中重油中相对较易转化组分临氢裂化反应实现轻质化。所述的较易转化组分为含有长链烷基、环烷基结构的组分,重油中的其它组分为较难转化组分。
由第一浆态床反应器下降管上部产物出口排出的浆液进入第一分离单元,分离出沸点<430℃的轻质馏分,其余的重质油品浆液与氢气、新鲜催化剂颗粒以及部分从第二分离单元回流的浆液混合后,由第二浆态床反应器原料进口进入第二浆态床反应器。其中第二浆态床反应器反应温度比第一反应器低0~50℃,反应压力高1.0~10MPa。第二浆态床反应器催化剂浓度相对于第二浆态床反应器原料为500~150000ppm,优选1000~60000ppm,新鲜催化剂从第二浆态床反应器加入,稳定后添加量为10~400ppm、优选50~400ppm(以金属含量计)。第二浆态床反应器内可以将重油中难于转化的芳环结构,特别是稠环芳烃的芳环饱和再裂化,实现芳环数的减少,以及稠环芳烃的轻质化。
由第二浆态床反应器产物出口排出的浆液进入第二分离单元,分离出沸点<430℃的轻质馏分,其它含催化剂的尾油浆液按一定比例分别循环回第一浆态床反应器和第二浆态床反应器,少量外甩。分别循环回第一浆态床反应器和第二浆态床反应器的尾油浆液质量比例为1/20~2/1,尾油外甩量为0.5~10%(以第一浆态床反应器进料为基准)。第一浆态床反应器重油转化率达到20~80%,两个反应器实现重油总转化率80~100%。
优选地,第一分离单元采用热高压分离罐,其操作温度为360~420℃,操作压力为11~30MPa,第二分离单元采用萃取塔。当第二分离单元采用萃取塔时,萃取液为丙烷、丁烷、戊烷和己烷等轻质烷烃,或者上述烷烃的混合物,操作条件为:压力为0.5~12MPa,优选为1~10MPa,温度为80~195℃,优选为90~190℃,萃取溶剂与萃取塔进料浆液体积比为0.5~15,优选为1~10。
下面参照附图具体说明本发明提供的两段重油浆态床加氢装置和应用方法。附图1为两段重油浆态床加氢装置流程示意图,如附图1所示,两段重油浆态床加氢装置包括第一浆态床反应器、第一分离单元,第二浆态床反应器,第二分离单元;所述的第一、第二浆态床反应器包括上升管1和下降管8,所述的下降管8内设置分隔板10,所述的分隔板10将下降管内空间分成上下相通、中部分隔的两部分,上升管1的上部和下降管8的两部分空间的一侧经上连接管7连通,上升管1的下部和下降管8的底部经下连接管15相连通,所述的下降管8两部分空间的另一侧设置产物出口,所述的上升管1底部设置原料进口,所述的上升管1和下降管8顶部分别设置气体出口。
上述两段重油浆态床加氢装置的应用方法,重质油品与氢气以及含有催化剂的尾油浆液混合,由流体分布器4进入第一浆态床反应器。在第一浆态床反应器内流体先向下流动冲刷上升管1的底部,随后改变流动方向沿上升管1向上流动至上升管1的气液主相界面5。气泡2脱离上升管气液主相界面5之后,经除沫器6由反应器顶部排出。除沫器6的位置接近反应器的气相排出口,高于上升管1的气液主相界面5。除沫器6可以除去气相中夹带的泡沫和液滴。脱气之后的浆液经上连接管7进入下降管8,浆液沿分隔板10一侧空间向下流动,浆液流至下降管8底部的时候,一部分浆液经下连接管15重新进入上升管1参与加氢反应。另一部分浆液穿过分隔板10底部空隙进入另一侧空间向上流动,此时浆液流动速度较低,反应得到的轻质油品与未反应的重质油品部分分离。由于沉降作用大部分催化剂颗粒存在于含有较多未反应重质油品的浆液中。含有少量固体颗粒和较多轻质油品的浆液由产物出口排出反应器进行后续处理,其余浆液由下降管底部经下连接管15重新流入上升管1继续参加反应。由于反应过程不可避免的会生成部分结焦颗粒,而这些颗粒有可能最终沉积在反应器底部,因此在反应器上升管的底部设有浆液排出口3,可以定期排出部分浆液。由第一浆态床反应器的产物出口11排出的浆液进入第一分离单元12,分离出沸点<430℃的轻质馏分。第一分离单元12排出的浆液与氢气、新鲜催化剂颗粒和回流的尾油浆液混合进入第二浆态床反应器13进行反应。第二浆态床反应器13产物出口排出的浆液进入第二分离单元14分离出沸点<430℃的轻质馏分。第二分离单元排出的其余浆液作为尾油分别循环回第一浆态床反应器和第二浆态床反应器。
实施例1
采用如附图1所示的两段重油浆态床加氢装置,其中,第一、第二浆态床反应器的上升管与下降管的直径比为2:1,下降管和上连接管的直径比为4:1。上升管和下降管连接位置为上连接管与上升管接口处,距上升管顶部3m,下连接管与上升管接口处距上升管底部2.5m。
加氢裂化催化剂制备方法:金属前躯体物钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)、硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)和氧化钒(V2O5)的质量比为3.3:4.16:1,加入水中,搅拌均匀。然后加入金属前驱物总质量3.5倍的经过酸处理的活性炭和0.34倍的硫化剂(升华硫)加入到高压釜内,在300℃、7.0Mpa(氢初压)、高速搅拌的条件下硫化60min,产物经过滤、干燥后得到催化剂,颗粒粒径为50微米,催化剂性质见表2。
重油原料为减压渣油,性质见表1。含有加氢裂化催化剂的重油原料、氢气以及由萃取塔排出的尾油混合,进入第一浆态床反应器中进行反应。第一浆态床反应器的反应温度为420℃,反应压力为15MPa,氢油比为1000,空速为0.8h-1,催化剂浓度为1000ppm,新鲜原料与尾油的比例为20:1。第一浆态床反应器产物出口排出的含有较多轻质油品和较少催化剂颗粒的浆液进入热高压分离罐,分离出沸点<430℃的轻质油品,其余浆液由热高压分离罐排出,并与氢气、新鲜催化剂颗粒和回流的尾油浆液混合进入第二浆态床反应器中继续反应。第二反应器反应温度为420℃,压力为20MPa,空速为0.2h-1,氢油比1500,催化剂浓度为50000ppm。由第二浆态床反应器产物出口排出的浆液进入萃取塔,分离出沸点<430℃的反应所得的轻质油品,其余浆液作为尾油由萃取塔排出。尾油分别循环回第一浆态床反应器和第二浆态床反应器,少量尾油外甩。反应产物分布见表3。
本实施例中,运行周期长,重质油品的加氢转化率在80%以上。
表1
分析项目 | 渣油 |
密度(20℃)/(g/cm3) | 1.029 |
w(残炭)/% | 23.2 |
w(元素)/% | |
C | 83.87 |
H | 9.98 |
S | 4.9 |
N | 0.34 |
w(金属)/(μg/g) | |
Ni | 42 |
V | 96 |
四组分 | |
饱和分 | 9.3 |
芳香分 | 53.6 |
胶质 | 24.4 |
沥青质 | 12.7 |
馏程/℃ | |
初馏点 | 470 |
5% | 515 |
10% | 547 |
30% | 600 |
45% | 623 |
表2催化剂组成
元素 | 含量/wt% |
Mo | 3.2 |
W | - |
Ni | 1.5 |
V | 1.0 |
C | 84.7 |
H | 0.5 |
S | 7.6 |
总计 | 98.5 |
表3液体反应产物分布
汽油(C5~180℃),wt% | 27.39 |
柴油(180~350℃)wt% | 55.26 |
裂化尾油(350~500℃)wt% | 2.42 |
Claims (17)
1.一种两段重油浆态床加氢装置,包括第一浆态床反应器、与第一浆态床反应器连通的第一分离单元,与第一分离单元出料连通的第二浆态床反应器,和与第二浆态床反应器连通的第二分离单元;所述的第一、第二浆态床反应器包括上升管(1)和下降管(8),所述的下降管(8)内设置分隔板(10),所述的分隔板(10)将下降管内空间分成上下相通、中部分隔的两部分,上升管(1)的上部和下降管(8)的两部分空间的一侧经上连接管(7)连通,上升管(1)的下部和下降管(8)的底部经下连接管(15)相连通,所述的下降管(8)两部分空间的另一侧设置产物出口,所述的上升管(1)底部设置原料进口,所述的上升管(1)和下降管(8)顶部分别设置气体出口。
2.按照权利要求1的两段重油浆态床加氢装置,其特征在于,所述的原料进口处设置流体分布器(4),流体分布器(4)的水平高度低于上升管(1)与下降管(8)相连接的位置。
3.按照权利要求2的两段重油浆态床加氢装置,其特征在于,所述的流体分布器(4)的开孔方向朝下。
4.按照权利要求1的两段重油浆态床加氢装置,其特征在于,所述的上升管(1)的上部设置除沫器(6),所述的除沫器(6)的水平位置高于上升管(1)内的气液主相界面。
5.按照权利要求1的两段重油浆态床加氢装置,其特征在于,所述的上升管(1)与下降管(8)直径比为0.5~20:1,所述的上连接管(7)与下降管(8)的直径比为0.01~0.9:1,所述的下连接管(11)与下降管(8)的直径比为0.01~0.9:1。
6.按照权利要求5的两段重油浆态床加氢装置,其特征在于,所述的上升管(1)与下降管(8)直径比为1~10:1。
7.按照权利要求5的两段重油浆态床加氢装置,其特征在于,所述的上连接管(7)与下降管(8)的直径比为0.1~0.5:1,所述的下连接管(11)与下降管(8)的直径比为0.1~0.5:1。
8.按照权利要求1的两段重油浆态床加氢装置,其特征在于,所述的上升管(1)的底部设置浆液排出口(3)。
9.按照权利要求1的两段重油浆态床加氢装置,其特征在于,所述的第一分离单元为热高压分离罐,所述的热高压分离罐的重馏分出料连通第二浆态床反应器,所述的第二分离单元为萃取塔。
10.一种两段重油浆态床加氢方法,其特征在于,采用权利要求1-9中任一种的两段重油浆态床加氢装置,包括以下步骤:
(1)重油、粉末状加氢裂化催化剂和氢气由原料进口进入第一浆态床反应器中,在加氢裂化反应条件下,重油中易转化组分进行临氢裂化反应;
(2)在第一分离单元中,来自第一浆态床的反应产物分离为沸点<430℃的轻馏分和重馏分浆液;
(3)在氢气存在的条件下,来自步骤(2)的重馏分浆液在第二浆态床反应器中进行加氢裂化反应,实现重油中难转化组分的转化;
(4)在第二分离单元中,来自步骤(3)的反应产物再次分离出沸点<430℃的轻馏分,其余的重馏分浆液按比例分别循环回第一、第二浆态床反应器,少量重馏分外甩。
11.按照权利要求10的两段重油浆态床加氢方法,其特征在于,第一浆态床反应器中反应温度为380~470℃,反应压力为9~22MPa,液时空速为0.5~2.0h-1,氢气对第一反应器进料体积比为700~1800:1,第一反应器中的催化剂浓度以金属含量计为50~15000ppm;第二浆态床反应器反应温度为360~470℃;压力为11~30MPa;液时空速为0.05~2.2h-1;氢气对第二反应器进料体积比为700~3000:1;其中第二浆态床反应器反应温度比第一反应器低0~50℃,反应压力高1.0~10MPa。
12.按照权利要求11的两段重油浆态床加氢方法,其特征在于,第一反应器中的催化剂浓度以金属含量计为100~10000ppm。
13.按照权利要求11的两段重油浆态床加氢方法,其特征在于,第二浆态床反应器反应温度为370~460℃;压力为13~25MPa;液时空速为0.1~2.0h-1;氢气对第二反应器进料体积比为1000~2500:1。
14.按照权利要求11的方法,其特征在于,第二浆态床反应器催化剂浓度相对于第二浆态床反应器原料为500~150000ppm,新鲜催化剂从第二浆态床反应器加入,稳定后添加量以金属含量计为10~400ppm。
15.按照权利要求14的方法,其特征在于,第二浆态床反应器催化剂浓度,相对于第二反应器原料为1000~60000ppm,新鲜催化剂从第二浆态床反应器加入,稳定后添加量以金属含量计为50~400ppm。
16.按照权利要求10的方法,其特征在于,所述的重油为减压蜡油、常压渣油、减压渣油或煤液化油。
17.按照权利要求10的方法,其特征在于,所述的加氢裂化催化剂为含金属活性组分Mo、W、V和Ni中的一种或多种的催化剂,催化剂的非金属组分为C和S,还含有少量H和N,且少部分所述S与所述金属活性组分以该金属的硫化物形式存在,所述的加氢裂化催化剂的颗粒粒径为0.5-500微米。
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