CN108067168A - 非均相浆态床加氢裂化装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种非均相浆态床加氢裂化装置和方法,其中,装置包括,第一加热装置、第二加热装置、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第一分离装置、第二分离装置、第三分离装置和多个物料管线。本发明提供的非均相浆态床加氢裂化的装置和方法,降低重油在预热器、反应器内结焦现象,减少轻油馏分过度裂化为气体,并将重油馏分充分加氢裂化,降低回炼比,提高重油转化率和轻质油收率,提高催化剂的使用效果、降低催化剂的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料化工领域,特别是涉及一种重油为原料通过非均相催化剂的浆态床进行加氢裂化生产轻质油的方法及装置。
背景技术
随着原油重质化、劣质化趋势日益明显,不同原油的差价促使炼油厂不得不加工更多的重质、含硫原油。同时,社会对于石油产品的需求也正在发生变化,轻质和中质油品需求增加,而对重质油品的需求减少。因此,近些年来重油的轻质化受到了关注,以期提高原油加工的经济效益。在当今高油价的环境下,重油轻质化的推动力更大,世界上许多国家都在竞相研究开发经济有效的深度加工技术,将重油变为高价值的轻质油品或石油化工原料。
重油深加工主要是指渣油的加工,渣油是世界上最复杂的体系之一,原油中绝大部分的杂质如硫、氮、金属镍、金属钒、沥青质等都集中在渣油中,特别是含硫原油往往伴随着很高的金属含量(钒、镍等)和沥青质含量,使得含硫原油渣油的深加工更加困难和复杂。
国内外研究机构对劣质原料油的加工技术做过一些研究。国外现有技术之一提供了双溶剂抽提催化裂化的轻质油和重质油的方法,其目的是为了得到某种化工原料,如制萘的原料等。现有技术之二提供了一种加工方法,用常规的固定床加氢方法对页岩油进行预处理,得到的生成油未经分离全部直接作为催化裂化原料生产柴油。国内现有技术公开了多种重油的加工工艺过程。
目前,国内外关于劣质原料油的加工工艺中,有加氢和脱碳两种方案。加氢工艺主要有固定床加氢、悬浮床加氢和沸腾床加氢等工艺,常用的是固定床加氢裂化工艺;脱碳工艺主要采用催化裂化工艺、焦化、溶剂脱沥青等工艺,其目的都是改变劣质原料油中的碳氢比例,脱除掉劣质原料油中氮、硫等杂质,芳烃和/或烯烃饱和,降低其密度,实现轻质化。劣质原料油具有杂原子含量高,灰分高,多环芳烃和/或不饱和烃含量高、胶质、沥青质含量高等特点。这使得劣质原料油在采用常规的石油加工工艺过程时存在反应系统结焦沉积、催化剂使用寿命短等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于,提供一种非均相浆态床加氢裂化装置和方法,所要解决的技术问题是,降低重油在预热器内的结焦情况,减少轻油馏分过度裂化,使重油馏分充分加氢裂化,降低回炼比,提高重油转化率和轻质油收率。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种非均相浆态床加氢裂化装置,包括,第一加热装置、第二加热装置、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第一分离装置、第二分离装置、第三分离装置和多个物料管线,其中,所述的第一加热装置的入口连接有第一物料管线,所述的第一加热装置的出口连接有第二物料管线,所述的第二加热装置和所述的第一反应器通过第三物料管线连接,且,所述的第二物料管线连接于所述的第三物料管线;所述的第二加热装置的入口连接有第四物料管线和第五物料管线。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的,前述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其中所述的第一反应器为浆态床反应器;或者,所述的第二反应器为浆态床反应器;或者,所述的第三反应器为固定床或沸腾床反应器。
优选的,前述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其中所述的第一分离装置用于分离所述的第一反应器的反应产物,所述的第二分离装置和第三分离装置用于分离所述的第二反应器的反应产物,所述的第一分离装置与所述的第三反应器通过第七物料管线连接,所述的第一分离装置与所述的第二反应器通过第八物料管线连接,所述的第二反应器与所述的第二分离装置通过第九物料管线连接,所述的第二反应器与所述的第三分离装置通过第十物料管线连接。
优选的,前述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其中所述的第三分离装置的出口连接有第十一物料管线、第十二物料管线和第十三物料管线,其中,所述的第一分离装置与所述的第三分离装置通过所述的第十二物料管线连接。
优选的,前述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其中所述的第二分离装置和所述的第一加热装置通过第十四物料管线连接,所述的第二分离装置和所述的第三反应器通过第十五物料管线连接。
优选的,前述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其中所述的第三反应器的出口连接有第十六物料管线、第十七物料管线和第十八物料管线,其中,所述的第三反应器和所述的第二加热装置通过所述的第十八物料管线连接。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。
依据本发明提出的一种非均相浆态床加氢裂化方法,根据前述任一项所述的非均相浆态床加氢裂化装置,其加氢裂化的方法包括,所述的第一物料管线用于提供新鲜氢气,所述的第十四物料管线用于输送循环氢气,将来自于第一物料管线和第十四物料管线的氢气混合,并将一部分混合氢气输入所述的第一加热装置;采用所述的第一加热装置对氢气进行加热,并通过第二物料管线和第三物料管线将加热后的氢气输出,其中,所述的第三物料管线将加热后的氢气输入第二反应器;所述的第四物料管线用于提供原料油,所述的第五物料管线用于提供催化剂油浆,将原料油、催化剂油浆和剩余的混合氢气混合后,输入所述的第二加热装置,将第二加热装置加热后的混合物料与来自于第二物料管线氢气输入第一反应器。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的,前述的一种非均相浆态床加氢裂化方法,其中所述的第一反应器的反应产物经所述的第六物料管线进入所述的第一分离装置进行分离,得到第一轻油和第一重油,其中,所述的第一轻油经第七物料管线进入所述的第三反应器,所述的第一重油经第八物料管线进入第二反应器进行加氢裂化反应,所述的第二反应器的反应温度比所述的第一反应器的反应温度高5-20℃,所述的第二反应器的压力比所述的第一反应器的压力高2-10Mpa。
优选的,前述的一种非均相浆态床加氢裂化方法,其中所述的第二反应器的气相产物经第九物料管线进入所述的第二分离装置,得到循环氢气和第二轻油,所述的第二反应器的液相产物经第十物料管线进入所述的第三分离装置,得到VGO馏分和渣油,其中,部分VGO馏分用于配置催化剂油浆,剩余的VGO馏分和20-80wt%的渣油通过第十一物料管线和第十二物料管线输入所述的第二反应器进行加氢裂化反应,剩余渣油通过第十三物料管线外甩。
优选的,前述的一种非均相浆态床加氢裂化方法,将所述的第二轻油通过第十五物料管线输入所述的第三反应器,进行加氢精制反应,将反应产物分馏,得到燃料油馏分和加氢尾油馏分,所述的燃料油馏分通过第十六物料管线、第十七物料管线移出,所述的加氢尾油馏分经第十八物料管线输入所述的第二加热装置。
借由上述技术方案,本发明提供的一种非均相浆态床加氢裂化装置和方法,至少具有下列优点:
1、本发明提供的非均相浆态床加氢裂化装置,通过物料管线将氢气分为两部分,并通过两个加热装置将分离后的氢气分别进行加热。其中,第一加热装置将一部分氢气加热为高温氢气(420-550℃),保证与原料混合后达到适宜的进料温度,第二加热装置将另一部分氢气与原料油和催化剂油浆的混合物进行加热,加热温度低(300-420℃),保证原料在加热装置内不易于结焦。
2、本发明提供的非均相浆态床加氢裂化装置,在第一反应器后设置第一分离装置,将第一反应器内的反应产物分离为第一轻油和第一重油,所述的第一轻油不再进入第二反应器,而是进入第三反应器,进行加氢精制反应,以减少第一轻油馏分过度裂化,将得到的第一重油进入第二反应器,在较高的温度、压力下,将未转化的重油馏分充分加氢裂化,显著提高重油转化率和轻质油收率。
3、本发明提供的非均相浆态床加氢裂化装置使用的催化剂采用廉价的镍铁矿粉与钼、钴、钨等金属复配,降低催化剂的制备成本;采用适量比例的催化剂循环的方法,减少了催化剂的使用量;粉状催化剂在反应体系中做为载焦中心,承载反应中生成的焦炭并随外甩渣油排出反应系统,保证装置长周期运转。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种非均相浆态床加氢裂化装置示意图。
H1第一加热装置,H2第二加热装置,R1第一反应器,R2第二反应器,R3第三反应器,D1第一分离装置,D2第二分离装置,D3第三分离装置;
1第一物料管线,2第二物料管线,3第三物料管线,4第四物料管线,5第五物料管线,6第六物料管线,7第七物料管线,8第八物料管线,9第九物料管线,10第十物料管线,11第十一物料管线,12第十二物料管线,13第十三物料管线,14第十四物料管线,15第十五物料管线,16第十六物料管线,17第十七物料管线,18第十八物料管线。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种非均相浆态床加氢裂化装置和方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
本发明提供了一种非均相浆态床加氢裂化装置,包括,第一加热装置、第二加热装置、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第一分离装置、第二分离装置、第三分离装置和多个物料管线。
本发明所述的物料管线用于物料的输送。
本发明进一步提供了一种非均相浆态床加氢裂化方法。具体的,请参见附图1。
来自第一物料管线1的新鲜氢气与来自第十四物料管线14的循环氢混合后分为两路,一路进入氢气第一加热炉H1加热至420-550℃的高温,另一路与来自第四物料管线4原料油和来自第五物料管线5催化剂油浆混合后进入原料加热炉(第二加热装置H2)加热至300-420℃。420-550℃的高温氢气分为两路,一路经第二物料管线2与第二加热炉出口的混合物料混合后进入第一反应器R1,进行临氢热裂化和催化裂化反应,另一路高温氢气通过第三物料管线3进入第二反应器R2。第一反应器的反应产物经过第六物料管线6进入第一分离设备D1分离为轻油和重油,轻油经第七物料管线7进入固定床反应器(第三反应器R3),重油经第八物料管线8进入第二反应器R2进行加氢裂化反应,第二反应器比第一反应器温度高5-20℃,压力高2-10MPa。第二反应器反应的气相产物经第九物料管线9进入分离设备D2分离得到循环氢和轻油,液相产物经第十物料管线10进入分离设备D3分离为VGO馏分和渣油,取少量VGO馏分去配置催化剂油浆,剩余VGO和20%-80%的渣油通过第十一物料管线11、第十二物料管线12返回进入第二反应器进行加氢裂化反应,剩余渣油通过第十三物料管线13外甩。轻油经第十五物料管线15进入固定床反应器进行加氢精制反应,反应产物分馏,得到燃料油馏分和加氢尾油馏分,燃料油馏分通过第十六物料管线16、第十七物料管线17移出反应体系。加氢尾油馏分经第十八物料管线18返回第二加热装置。
与现有技术相比,本发明可以降低重油在预热器、反应器内结焦现象,减少轻油馏分过度裂化为气体,并将重油馏分充分加氢裂化,降低回炼比,提高重油转化率和轻质油收率,提高催化剂的使用效果、降低催化剂的成本。
本发明提供的非均相浆态床加氢裂化方法中,所述的第一反应器(浆态床加氢裂化反应器)的反应条件为:反应温度330℃-450℃、优选350℃-430℃,反应压力8MPa-23MPa、优选10MPa-20MPa,体积空速0.1h-1-2.5h-1、优选0.3h-1-2.3h-1,氢油体积比500-2000、优选800-1800。
本发明采用第一分离装置对第一反应器中的反应产物进行分离时,可以分为热高分、热低分、冷高分、冷低分、常压蒸馏、减压蒸馏、闪蒸等一种或几种分离方式的组合,主要是将第一反应器的产物分离为<350℃的轻油和>350℃的重油。
本发明提供的第二反应器中,在氢气、加氢裂化催化剂存在下,在较高温度、压力下,重油中较难转化的沥青质和稠环芳烃等物质进一步加氢轻质化。所述的第二反应器(浆态床加氢裂化反应器)的反应条件为:反应温度350℃-480℃、优选370℃-450℃,反应压力8MPa-23MPa、优选10MPa-20MPa,体积空速0.5h-1-3.0h-1、优选0.6h-1-2.5h-1,氢油体积比500-2000、优选800-1800。
优选的,本发明所述的第一反应器和第二反应器的第一催化剂为:低品位的天然镍矿石粉与元素周期表VIB族、VIII族元素中一种或两种以上金属的混合物,其中,所述的VIB族、VIII族元素优选为钼、钴、钨等金属元素。所述的天然镍矿石粉中铁元素与镍元素的重量之比为:100∶1-40,优选为100∶1-10;铁元素与元素周期表IB族、VIII族中的一种或多种金属元素的重量之比为:1000-10∶1,优选为200-100∶1。
本发明提供的方法中,第一催化剂的加入量为:第一催化剂中活性组分(即金属总量)与进行加氢裂化的物料重量之比为0.2-4∶100,优选0.5-2∶100。第一催化剂的平均粒径为0.01-100微米、优选0.1-50微米。
本发明采用第二分离装置和第三分离装置对第二反应器中的反应产物进行分离,可以为热高分、热低分、冷高分、冷低分、常压蒸馏、减压蒸馏、闪蒸等一种或几种分离方式的组合,主要是将第二反应器中的反应产物分离为<350℃的轻油、350℃-524℃的VGO和>524℃的渣油。
本发明所述的催化剂油浆为:将加氢产物VGO馏分的一部分、脱除了催化剂的加氢重馏分油、第一催化剂和硫化剂一起混合均匀制成催化剂油浆。其中,所述的硫化剂可以是硫磺、二硫化碳、硫醇和二甲基硫醚中的至少一种,硫化剂的加入量需保证系统中硫化氢的含量不小于1000ppm。
所述的第三反应器(加氢精制)的反应条件为:温度300℃-420℃、优选320℃-400℃,反应压力7MPa-19MPa、优选10MPa-16MPa,体积空速0.3h-1-3.0h-1、优选0.4h-1-2.0h-1,氢油体积比500-2000、优选800-1800。
优选的,本发明所述的第三反应器的第二催化剂的活性金属组分为钨、钼、镍和钴中的一种或几种,第二催化剂中活性金属组分含量为24%-40%。
本发明提供的方法中,所述的重油原料是指原油中馏程>500℃的馏分,或密度大于1000kg/m3或金属(Ni+V)含量大于200μg/g的石油烃油,重质原油、超重质原油的常压渣油、减压渣油,蜡油、脱油沥青、催化裂化油浆、煤焦油重油馏分、页岩油中的一种或几种混合物。
采用上述的燃料油生产方法进行具体实例如下:
实施例1
选用一种典型页岩油作为本实施例原料,经常规脱水、除机械杂质预处理后的页岩油原料的性质如表1。
表1页岩油原料性质
本实施例在1.0千克原料油/小时的连续悬浮床试验装置上进行。
本实例所用的加氢裂化催化剂为一种钼镍铁复合型悬浮床加氢催化剂,所用催化剂包括高活性金属组分钼、镍与低活性金属组分铁,其中高活性金属钼、镍与低活性金属铁的重量比为1∶1∶500,催化剂水含量低于0.5wt%,粒子直径为小于1μm粉状颗粒。该催化剂铁含量为51wt%,催化剂的加入量为活性组分的金属总量与进行加氢裂化的物料重量比为1%。
本实施例所用的加氢精制催化剂载体为γ-Al2O3,活性金属组分为钨、钼、镍,以氧化物重量计,活性金属组分WO3含量为13%,MoO3含量为15%,NiO含量为2.6%。加氢裂化反应和加氢精制反应的反应条件如表2所示。
表2工艺条件
本实例所得部分产物产率分布及性质见表3和表4所示。
表3实例1部分产物产率
产物: | |
石脑油产率,wt% | 36.7 |
柴油产率,wt% | 57.4 |
表4实例1所得部分产物性质
产物: | 石脑油 | 柴油 |
密度,kg/m3,20℃ | 778.1 | 840.7 |
S含量,ppm | <10 | <10 |
N含量,ppm | <10 | <10 |
十六烷值 | - | 40.2 |
可见,采用本发明的方法处理页岩油,可使石脑油产率达到36.7wt%,柴油产率达到57.4%,产品S含量低于10ppm,N含量低于10ppm,柴油产品十六烷值达到40,只需添加少量十六烷值改进剂即可满足柴油产品要求。
实施例2
选用一种典型煤焦油>330℃重油作为本实施例原料煤焦油原料的性质如表5:
表5煤焦油原料性质
本实例所用的加氢裂化催化剂为一种钼镍铁复合型悬浮床加氢催化剂,所用催化剂包括高活性金属组分钼、镍与低活性金属组分铁,其中高活性金属钼、镍与低活性金属铁的重量比为1∶1.3∶500,催化剂水含量低于0.5wt%,粒子直径为小于1μm粉状颗粒。该催化剂铁含量为53wt%,催化剂的加入量为活性组分的金属总量与进行加氢裂化的物料重量比为2%。
本实施例所用的加氢精制催化剂载体为γ-Al2O3,活性金属组分为钨、钼、镍,以氧化物重量计,活性金属组分WO3含量为15%,MoO3含量为15%,CoO含量为3%。加氢裂化反应和加氢精制反应的反应条件如表6所示。
本实施例在1.0千克原料油/小时的连续悬浮床试验装置上进行,加氢裂化和加氢精制的反应条件如表6所示。
表6工艺条件
实例2所得部分产物产率分布及产品性质见表7和表8所示。
表7实例2所得部分产物产率
产物: | |
石脑油产率,wt% | 10.8 |
柴油产率,wt% | 83.4 |
表8实例2所得部分产物性质
产物: | 石脑油 | 柴油 |
密度,kg/m3,20℃ | 779.5 | 840.2 |
S含量,ppm | <10 | <10 |
N含量,ppm | <10 | <10 |
十六烷值 | - | 39.7 |
可见,采用本发明方法处理煤焦油,可使石脑油产率达到10.8wt%,柴油产率达到83.4%,产品S含量低于10ppm,N含量低于10ppm。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是,上述装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的装置解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件,以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以它们的组合实现。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中,这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
本发明中所述的数值范围包括此范围内所有的数值,并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。本发明所有实施例中出现的同一指标的不同数值,可以任意组合,组成范围值。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合,其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案,也是本发明的保护范围。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种非均相浆态床加氢裂化装置,其特征在于:包括,
第一加热装置、第二加热装置、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第一分离装置、第二分离装置、第三分离装置和多个物料管线,
其中,所述的第一加热装置的入口连接有第一物料管线,所述的第一加热装置的出口连接有第二物料管线,所述的第二加热装置和所述的第一反应器通过第三物料管线连接,且,所述的第二物料管线连接于所述的第三物料管线;
所述的第二加热装置的入口连接有第四物料管线和第五物料管线。
2.根据权利要求1所述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其特征在于:
所述的第一反应器为浆态床反应器;
所述的第二反应器为浆态床反应器;
所述的第三反应器为固定床或沸腾床反应器。
3.根据权利要求1所述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其特征在于:
所述的第一分离装置用于分离所述的第一反应器的反应产物,所述的第二分离装置和第三分离装置用于分离所述的第二反应器的反应产物,
所述的第一分离装置与所述的第三反应器通过第七物料管线连接,所述的第一分离装置与所述的第二反应器通过第八物料管线连接,
所述的第二反应器与所述的第二分离装置通过第九物料管线连接,所述的第二反应器与所述的第三分离装置通过第十物料管线连接。
4.根据权利要求1所述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其特征在于:
所述的第三分离装置的出口连接有第十一物料管线、第十二物料管线和第十三物料管线,其中,所述的第一分离装置与所述的第三分离装置通过所述的第十二物料管线连接。
5.根据权利要求1所述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其特征在于:
所述的第二分离装置和所述的第一加热装置通过第十四物料管线连接,所述的第二分离装置和所述的第三反应器通过第十五物料管线连接。
6.根据权利要求1所述的一种非均相浆态床加氢裂化装置,其特征在于:
所述的第三反应器的出口连接有第十六物料管线、第十七物料管线和第十八物料管线,其中,所述的第三反应器和所述的第二加热装置通过所述的第十八物料管线连接。
7.一种非均相浆态床加氢裂化方法,其特征在于:
根据权利要求1-6中任一项所述的加氢裂化装置,其加氢裂化的方法包括,
所述的第一物料管线用于提供新鲜氢气,所述的第十四物料管线用于输送循环氢气,将来自于第一物料管线和第十四物料管线的氢气混合,并将一部分混合氢气输入所述的第一加热装置;
采用所述的第一加热装置对氢气进行加热,并通过第二物料管线和第三物料管线将加热后的氢气输出,其中,所述的第三物料管线将加热后的氢气输入第二反应器;
所述的第四物料管线用于提供原料油,所述的第五物料管线用于提供催化剂油浆,将原料油、催化剂油浆和剩余的混合氢气混合后,输入所述的第二加热装置,将第二加热装置加热后的混合物料与来自于第二物料管线氢气输入第一反应器。
8.根据权利要求7所述的一种非均相浆态床加氢裂化方法,其特征在于:
所述的第一反应器的反应产物经所述的第六物料管线进入所述的第一分离装置进行分离,得到第一轻油和第一重油,其中,所述的第一轻油经第七物料管线进入所述的第三反应器,所述的第一重油经第八物料管线进入第二反应器进行加氢裂化反应,
所述的第二反应器的反应温度比所述的第一反应器的反应温度高5-20℃,所述的第二反应器的压力比所述的第一反应器的压力高2-10Mpa。
9.根据权利要求8所述的一种非均相浆态床加氢裂化方法,其特征在于:
所述的第二反应器的气相产物经第九物料管线进入所述的第二分离装置,得到循环氢气和第二轻油,所述的第二反应器的液相产物经第十物料管线进入所述的第三分离装置,得到VGO馏分和渣油,其中,部分VGO馏分用于配置催化剂油浆,剩余的VGO馏分和20-80wt%的渣油通过第十一物料管线和第十二物料管线输入所述的第二反应器进行加氢裂化反应,剩余渣油通过第十三物料管线外甩。
10.根据权利要求9所述的一种非均相浆态床加氢裂化方法,其特征在于:
将所述的第二轻油通过第十五物料管线输入所述的第三反应器,进行加氢精制反应,将反应产物分馏,得到燃料油馏分和加氢尾油馏分,所述的燃料油馏分通过第十六物料管线、第十七物料管线移出,所述的加氢尾油馏分经第十八物料管线输入所述的第二加热装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114989860A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-02 | 何艺帆 | 用载热氢气加热热敏烃类的先脱气后反应的加氢改质方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8421098D0 (en) * | 1983-08-23 | 1984-09-26 | Hri Inc | Hydrocarbon feedstocks |
US20020125172A1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-09-12 | Petrochina Company Limited/University Of Petroleum (East China) | Heavy oil hydrocracking process with multimetallic liquid catalyst in slurry bed |
CN101240193A (zh) * | 2007-02-09 | 2008-08-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种煤焦油多段加氢处理工艺 |
US20110017635A1 (en) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Julie Chabot | Systems and Methods for Producing a Crude Product |
CN102433157A (zh) * | 2011-10-06 | 2012-05-02 | 何巨堂 | 一种宽馏分高芳烃高密度烃油分类加氢转化方法 |
CN104560174A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种重油加氢转化方法 |
US20150225657A1 (en) * | 2014-02-12 | 2015-08-13 | Lummus Technology Inc. | Processing vacuum residuum and vacuum gas oil in ebullated bed reactor systems |
CN105518109A (zh) * | 2012-07-30 | 2016-04-20 | 源之重油有限公司 | 使用催化加氢裂化和热焦化改质重油的方法和系统 |
CN207838947U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-09-11 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 非均相浆态床加氢裂化装置 |
-
2017
- 2017-12-13 CN CN201711336676.8A patent/CN108067168A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8421098D0 (en) * | 1983-08-23 | 1984-09-26 | Hri Inc | Hydrocarbon feedstocks |
US20020125172A1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-09-12 | Petrochina Company Limited/University Of Petroleum (East China) | Heavy oil hydrocracking process with multimetallic liquid catalyst in slurry bed |
CN101240193A (zh) * | 2007-02-09 | 2008-08-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种煤焦油多段加氢处理工艺 |
US20110017635A1 (en) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Julie Chabot | Systems and Methods for Producing a Crude Product |
CN102433157A (zh) * | 2011-10-06 | 2012-05-02 | 何巨堂 | 一种宽馏分高芳烃高密度烃油分类加氢转化方法 |
CN105518109A (zh) * | 2012-07-30 | 2016-04-20 | 源之重油有限公司 | 使用催化加氢裂化和热焦化改质重油的方法和系统 |
CN104560174A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种重油加氢转化方法 |
US20150225657A1 (en) * | 2014-02-12 | 2015-08-13 | Lummus Technology Inc. | Processing vacuum residuum and vacuum gas oil in ebullated bed reactor systems |
CN207838947U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-09-11 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 非均相浆态床加氢裂化装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
程之光主编: "《重油加工技术》", 30 June 1994, 中国石化出版社, pages: 317 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114989860A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-02 | 何艺帆 | 用载热氢气加热热敏烃类的先脱气后反应的加氢改质方法 |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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