CN114075454B - 一种油浆和重油加工系统和方法 - Google Patents
一种油浆和重油加工系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种油浆和重油加工系统和方法，包括油浆过滤单元、油浆加氢单元、催化裂化单元，所述油浆过滤单元中设置具有至少一个柔性滤材的过滤组件的过滤器。脱固油浆在油浆加氢单元进行加氢处理，所得加氢油浆进入催化裂化单元，得到催化裂化干气、催化裂化液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化油浆，所得催化裂化油浆和任选的其他油浆进入油浆过滤单元进行过滤。本发明有效解决了油浆过滤脱除固体颗粒物效率低、成本高的问题，使得重油低成本转化为更多高价值产品。
Description
技术领域
本发明涉及重油加工领域，具体地说，是一种油浆和重油加工系统和方法。
背景技术
加氢-催化裂化组合是重油轻质化生产汽柴油的重要工艺技术，是目前炼油领域最重要并且应用最广的技术之一。目前催化裂化多采用加氢后的渣油或掺炼渣油的蜡油作为原料，油浆收率较高，一般为5％左右，收率高者甚至达到8％。催化裂化所副产的油浆富含多环芳烃，在催化裂化单元难以继续裂化，在催化裂化装置自身循环只能产生更多干气和结焦，而高价值产品收率很低。如果将油浆加氢后作为催化裂化原料，则油浆中的多环芳烃可得以饱和或部分饱和，转化为可裂化结构，在催化裂化装置中裂化出更多的高价值产品。但是油浆若能脱除掉颗粒物，油浆进行加氢则会因油浆中的催化剂颗粒物堵塞加氢催化剂床层以及会造成加氢催化剂严重的结焦，造成加氢装置操作周期大幅度缩短。
为了提高油浆利用价值，将油浆加氢后再进行催化裂化，必须首先脱除油浆中的固体颗粒物。脱除固体颗粒物的方法有多种，如沉降、絮凝、离心等方法，但这些方法脱除效率太低。过滤是脱除油浆中固体颗粒物较好的方法，但围绕提高过滤精度，很多采用多级过滤方法。
CN102002385A公开了一种从催化裂化油浆中分离残余物的装置和方法，其中包含至少两个过滤器组，每个过滤器组由预过滤器和精过滤器组成，预过滤器为锲形金属缠绕丝滤芯，过滤精度2～10微米，精过滤器为不对称金属粉末烧结滤芯，精度为0.2～1.0微米。
CN103865571A描述了重油脱除固体颗粒物的方法，过滤系统包含至少一个预过滤器，至少两个精过滤器，精过滤器滤芯精度优于预过滤器精度，预过滤器与精过滤器串联。新鲜的或反冲洗后的精过滤器重新形成滤饼的方法为采用预过滤器过滤后的滤液在精过滤器上形成滤饼，而不让原始待过滤液体直接在精过滤器上形成滤饼。
现有技术普遍采用精度不同的低精度预过滤器与高精度精过滤器组成的过滤器组进行过滤，制作复杂，且精过滤器费用较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中重油不能高效加工处理的问题，提供一种油浆和重油加工系统和方法。
本发明提供了一种油浆和重油加工系统，包括油浆过滤单元、油浆加氢单元、催化裂化单元，油浆过滤单元设置油浆入口、脱固油浆出口、滤渣出口；油浆加氢单元设置脱固油浆入口、任选的重油原料入口、加氢油浆出口；催化裂化单元设置加氢油浆入口、任选的重油原料入口、催化裂化干气出口、催化裂化液化气出口、催化裂化汽油出口、催化裂化柴油出口、催化裂化油浆出口和任选的催化裂化重循环油出口；
油浆加氢单元的加氢油浆出口与催化裂化单元的加氢油浆入口连通，催化裂化单元的催化裂化油浆出口与油浆过滤单元的油浆入口连通，油浆过滤单元的脱固油浆出口与油浆加氢单元的脱固油浆入口连通；
所述油浆过滤单元中设置过滤器，所述过滤器中具有至少一个柔性滤材的过滤组件，所述柔性滤材选自聚乙烯、尼龙、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳纶、聚氨酯、玻璃纤维中的一种或几种，或上述任意两种以上复合而成的柔性滤材；柔性滤材的过滤精度为0.1～15微米。优选所述柔性滤材的过滤精度为0.1～10微米，更优选为0.2～5微米。
在本发明的一个实施方式中，催化裂化单元设置一个提升管反应器，在提升管反应器下部设置加氢油浆入口，在提升管反应器中部设置任选的重油原料入口。
在本发明的一个实施方式中，催化裂化单元设置至少两个提升管反应器，在第一提升管反应器下部设置重油原料入口，在第二提升管下部设置加氢油浆入口，在第二提升管中部设置加氢油浆入口和第一提升管所得汽油的入口。
在本发明中，“任选的”的含义是可选组分的意思。例如，油浆加氢单元设置任选的重油原料入口，是指油浆加氢单元可以设置重油原料入口也可以不设置重油原料入口。
在本发明中，所述重油原料为选自渣油、直馏蜡油、焦化蜡油、催化裂化重循环油、催化裂化柴油、煤焦油中的一种或几种混合油。
在本发明中，催化裂化产品包括催化裂化干气、催化裂化液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化油浆和任选的催化裂化重循环油。
在本发明一个实施方式中，在催化裂化主分馏塔下部设置重循环油侧线抽出口。在本发明另一个实施方式中，在催化裂化主分馏塔下部不设置重循环油侧线抽出口。在本发明其中一个在实施方式中，将催化裂化重循环油压入到塔底和油浆一起作为催化裂化油浆抽出。在本发明另一个实施方式中，催化裂化重循环油和催化裂化油浆分别单独抽出。因此，本发明中，催化裂化重循环油出口根据需要任选设置或不设置，催化裂化重循环油也属于可选择的(任选的)一个产品。
在本发明中，所述油浆为包含颗粒物杂质的液体烃，并不限制其来源，可以是任一加工处理过程中所得的带有颗粒物杂质的液体烃。在其中一种实施方式中，所述油浆为催化裂化油浆。
本发明的柔性滤材具有优异的化学稳定性、良好的耐磨性及耐疲劳性质，具有对颗粒物拦截性强、过滤精度高、材料强度好的特点。另外，本发明中，通过采用柔性滤材的过滤组件，克服了硬质过滤材质易被细小固体颗粒物卡住的缺点，提高过滤效率并延长了过滤器的运行周期，并且降低过滤器的磨损，有效延长了过滤器的使用寿命。
本发明中，柔性滤材形成过滤组件的方式没有特别限定，只要可以实现过滤即可。在本发明一个实施方式中，所述柔性滤材可以形成为平面膜状、半球状、袋状等的形状，从而用于过滤组件。从过滤效率、过滤效果、滤渣的后续处理、过滤器的再生效率等角度考虑，优选为袋状。
在优选的情况下，本发明中，柔性滤材的过滤组件为无针孔滤袋的形式。
在本发明中，所述柔性滤材的无针孔滤袋采用本领域公知的方法进行制备，在其中一种实施方式中，所述柔性滤材的无针孔滤袋采用缝合工艺制备，其缝合孔隙用酸性密封胶材料进行密封。在其中另一种实施方式中，所述无针孔滤袋采用直接纺织成圆筒的柔性滤材进行制备。
在优选的情况下，柔性滤材的克重为300～1000g/m2，优选为520～660g/m2。
在优选的情况下，柔性滤材的经向断裂强力为850N/5cm～9000N/5cm，优选为1000N/5cm～2400N/5cm；纬向断裂强力为1000N/5cm～11000N/5cm，优选为1200N/5cm～2600N/5cm；厚度为0.5～3.4mm；优选为0.5～3.0mm，更优选为1.8～2.9mm。
在本发明的一个实施方式中，本发明的过滤器中的柔性滤材可以为单层(单个)，也可以为多层(两个以上)。当为多层形式时，将多层柔性滤材进行层叠而成，此时，对所层叠的层数和层之间的排列方式没有任何限制。
本发明其中一种优选的实施方式中，所述柔性滤材至少包括脱固层和基布层，所述基布层是将上述可制成柔性滤材的原料利用本领域公知的织造技术进行织造而得的。对所述织造技术没有任何限定，包括但不限于水刺法、热合法、湿法织造法、纺粘法、熔喷法、针刺法、缝编法、热轧法等。所述脱固层是通过例如热压法、覆膜法、热轧法等本领域公知的方法，使用上述可制成柔性滤材的原料，在基布层上形成的。本发明的脱固层和基布层可以各自独立地先后进行制备，也可以一体化地进行制备。本发明的至少包括脱固层和基布层的柔性滤材可以通过本领域公知的方法进行制备，也可以采用市售品。
在本发明其中一种优选的实施方式中，所述脱固层的孔隙率为25％～98％，所述的基布层的孔隙率为30％～40％。
在本发明其中一种优选的实施方式中，柔性滤材的过滤精度为2～25微米时，所述脱固层的孔隙率为50％～98％。
在本发明其中一种优选的实施方式中，柔性滤材的过滤精度为0.1～小于2微米时，所述脱固层的孔隙率为25％～70％。
本发明中，通过在基布层上形成脱固层，可以进一步提高过滤材质的过滤效果，延长过滤器的使用寿命。
在优选的情况下，所述的基布层为聚四氟乙烯和/或聚苯硫醚。即基布层为单独聚四氟乙烯材质，或者单独聚苯硫醚材质，或者这两种材质混合纤维加工而成。
在本发明其中一种优选的实施方式中，所述的基布层为聚四氟乙烯长丝纤维加工而成。
为了达到更好的油浆过滤效果，本发明优选所述脱固层由聚四氟乙烯制成，进一步优选脱固层由具有三维空隙结构聚四氟乙烯制成。
在本发明的一个实施方式中，柔性滤材至少包括脱固层和基布层，但不限于此，可以在此基础上进行变化和衍生。例如，在本发明的脱固层和基布层基础上，在不对本发明效果造成不良影响的基础上，可以进一步包括其他层。在本发明的一个实施方式中，所述脱固层和基布层相邻设置。在本发明的一个实施方式中，柔性滤材只包含脱固层和基布层。
对于本发明的包括脱固层和基布层的柔性滤材而言，优选脱固层为表面层，即所述柔性滤材在用于过滤器时，待过滤油浆首先接触脱固层。
在本发明的一个实施方式中，由上述脱固层和上述基布层以及任选的其他层制成柔性滤材。即，柔性滤材本身可以划分为基布层、脱固层和任选的其他层。
在本发明的一个实施方式中，在上述脱固层和基布层的基础上，所述柔性滤材进一步包括里层。即本发明的柔性滤材至少包括3层，依次为脱固层、基布层和里层。
在本发明的一个实施方式中，所述里层在与脱固层相反的一侧的基布层上通过本领域公知的方法(例如针刺法或水刺法等)由细度为1～3D的纤维制成。在本发明的一个实施方式中，用于制成里层的纤维的原料可以选自上述可制成柔性滤材的原料。在本发明的一个实施方式中，用于制成里层的纤维的原料为选自聚乙烯、尼龙、涤纶、丙纶、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳纶、聚氨酯、玻璃纤维中的一种或几种；优选为选自聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、玻璃纤维中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，本发明的里层优选由强度高的纤维制成，由此能进一步提高柔性滤材的强度，并且降低在长时间连续载荷作用下柔性滤材发生的塑性变形的风险，延长油浆过滤器的运行周期，并且延长过滤器的使用寿命。
在本发明的一个实施方式中，当柔性滤材至少包括脱固层、基布层和里层时，所述脱固层和基布层与本发明上述关于脱固层和基布层的描述一致。
在本发明的一个实施方式中，在脱固层、基布层和里层基础上，在不对本发明效果造成不良影响的基础上，柔性滤材可以进一步包括其他层。在本发明的一个实施方式中，柔性滤材只包含脱固层、基布层和里层。
在本发明的一个实施方式中，由上述脱固层、基布层和里层以及任选的其他层制成柔性滤材。即，柔性滤材本身可以划分为基布层、基布层和里层以及任选的其他层。
对于本发明的包括脱固层、基布层和里层的柔性滤材而言，优选脱固层为表面层，即所述柔性滤材在用于油浆过滤器时，待过滤油浆首先接触脱固层。
本发明的至少包括脱固层、基布层和里层的柔性滤材可以通过本领域公知的方法进行制备，也可以为市售品。
在本发明的一个实施方式中，在上述脱固层和基布层的基础上，本发明的柔性滤材还包括精度层和里层。即，本发明的柔性滤材至少包括4层，依次为脱固层、精度层、基布层和里层。
在本发明的一个实施方式中，所述精度层在脱固层和基布层之间的基布层上通过本领域公知的方法(例如针刺法或水刺法等)由细度0.2～0.3D的超细纤维制成。在本发明的一个实施方式中，用于制成精度层的超细纤维的原料可以选自上述可制成柔性滤材的原料。在本发明的一个实施方式中，用于制成精度层的超细纤维的原料为选自聚乙烯、尼龙、涤纶、丙纶、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳纶、聚氨酯、玻璃纤维中的一种或几种；优选为选自聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、玻璃纤维中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，所述精度层由细度比里层的细度更小的超细纤维制成。不受任何理论限定地，本发明的发明人认为，由于这些超细纤维间相互作用，形成立体三维结构，可进一步提高柔性滤材的过滤效率及过滤精度。另一方面，通过使用细度更小的超细纤维，可以扩大表面接触面积及表面张力，使得脱固层与精度层之间、脱固层与基布层之间的结合更加牢固，避免脱落，从而进一步延长了柔性滤材的使用周期。
在本发明的一个实施方式中，当柔性滤材至少包括脱固层、精度层、基布层和里层时，所述脱固层、基布层和里层与本发明上述关于脱固层、基布层和里层的描述一致。
对于本发明的包括脱固层、精度层、基布层和里层的柔性滤材而言，优选脱固层为表面层，即所述柔性滤材在用于油浆过滤器时，待过滤油浆首先接触脱固层。
在本发明的一个实施方式中，由上述脱固层、精度层、基布层和里层制成柔性滤材。即，柔性滤材本身可以划分为脱固层、精度层、基布层和里层。
在本发明的一个实施方式中，在不对本发明效果造成不良影响的基础上，在上述脱固层、精度层、基布层和里层的基础上，本发明的柔性滤材可以进一步任选地包括其他层。在本发明的一个实施方式中，柔性滤材只包含脱固层、精度层、基布层和里层。
本发明的至少包括脱固层、精度层、基布层和里层的柔性滤材可以通过本领域公知的方法进行制备，也可以为市售品。
在本发明的一个实施方式中，过滤组件包括在所述过滤组件上设置的由助滤剂形成的滤饼层；所述助滤剂为选自硅藻土、纤维素、珍珠岩、滑石粉、活性白土、过滤器所得滤渣、废催化裂化催化剂中的一种或多种混合物；由助滤剂形成的滤饼层的厚度为0.1～10mm。
在本发明的一个实施方式中，在柔性滤材上设置由助滤剂形成的滤饼层的情况下，所述柔性滤材的过滤精度为3～25微米。在本发明的一个实施方式中，在柔性滤材上设置由助滤剂形成的滤饼层的情况下，所述柔性滤材的克重为300～1000g/m2。在本发明的一个实施方式中，在柔性滤材上设置由助滤剂形成的滤饼层的情况下，所述柔性滤材的厚度为0.5～3.0mm。在本发明的一个实施方式中，在柔性滤材上设置由助滤剂形成的滤饼层的情况下，所述柔性滤材的经向断裂强力为1000N/5cm～9000N/5cm，纬向断裂强力为1000N/5cm～11000N/5cm。
在本发明的一个实施方式中，在所述过滤组件上设置由助滤剂形成的滤饼层后，过滤组件的压差为0.01～0.07MPa。当压差低于0.01MPa时，无法在滤材上形成有效的助滤剂滤饼层，则无法实现优异的过滤效果或者无法延长过滤器使用寿命，当压差大于0.07MPa时，则对于过滤器的使用压差而言预留的压差上升空间减少，导致油浆过滤的有效时间缩短。
在本发明的一个实施方式中，本发明的过滤组件包括在上述至少包括脱固层和基布层的柔性滤材上设置由助滤剂形成的滤饼层。
在本发明的一个实施方式中，过滤器为上流式过滤器或下流式过滤器，所述过滤器设置油浆入口、脱固油浆出口、滤渣出口、再生介质入口。
在本发明的一个实施方式中，过滤器的下部设置油浆入口，过滤器的上部设置脱固油浆出口，过滤器的底部设置滤渣出口。
在本发明的一个实施方式中，催化裂化油浆过滤单元设置再生介质缓冲罐和分别与每个过滤器连通的再生介质入口管线。
在本发明中，再生介质包括淋洗油和吹扫介质；优选所述淋洗油为油浆和/或脱固油浆；优选所述吹扫介质为不活性气体和/或冲洗油；优选冲洗油为脱固油浆。
在本发明的一个实施方式中，过滤器上部设置淋洗油入口和喷淋装置。
在本发明的一个实施方式中，过滤器设置吹扫介质入口。优选，在过滤器的顶部和/或过滤器的上部设置吹扫介质入口。
在本发明的一个实施方式中，过滤器设置助滤剂入口，油浆过滤单元设置助滤剂缓冲罐，助滤剂缓冲罐分别与每个过滤器的助滤剂入口连通；所述助滤剂为选自硅藻土、纤维素、珍珠岩、滑石粉、活性白土、过滤器所得滤渣、废催化裂化催化剂中的一种或多种混合物；
优选所述助滤剂缓冲罐中装填有助滤剂和混合介质，所述混合介质为液体烃类。
在本发明中，所述油浆过滤单元中可设置一个过滤器，也可以设置两个以上的过滤器。当设置多个过滤器时，本发明不限制任何连接方式。多个过滤器可以设置并联形式也可以设置串联形式，或者并联和串联切换使用，或者并联和串联同时使用的形式。当设置多个过滤器时，可以采用多个过滤精度一致的过滤器，也可以采用多个过滤精度不一致的过滤器。
在本发明一个实施方式中，油浆过滤单元包括控制系统，控制系统包括在线压差监测模块、过滤器控制模块和再生控制模块。在线压差监测模块用于监测在线过滤器的压差。过滤器控制模块用于控制单个过滤器切入和切出过滤系统。再生控制模块用于控制过滤器的再生过程，当过滤器压差达到设定压差时进行再生，所述的再生过程为通过采用反吹扫和/或淋洗油喷淋的方式去除无针孔滤袋上的滤饼颗粒物。
在本发明一个实施方式中，所述过滤单元设置至少一个过滤器组，每个过滤器组设置至少两个过滤器，每个过滤器设置油浆入口、脱固油浆出口、再生介质入口和滤渣出口，以及分别与各自出入口连通的管线；在同一个过滤器组内，每个过滤器的脱固油浆出口与同组其他的每个过滤器的油浆入口之间设置连通管线，所述连通管线上设有连通阀门。在每个过滤器组所包含的多个过滤器的过滤精度的数量级一致。
本发明提供的油浆过滤单元，在过滤器中采用了柔性滤材的过滤组件，其中一种实施方式为无针孔滤袋，优选的柔性滤材具有对颗粒物拦截性强、过滤精度高、材料强度好的特点。由于采用了所述的柔性滤材，克服了易于被油浆中沥青质和胶质吸附于其上并黏附、结焦、堵塞的缺点，提高了过滤效率并延长了油浆过滤单元的运行周期。此外，本发明提供的油浆过滤单元，具有卸渣方便，再生性能好的特点。
在本发明的一个实施方式中，油浆加氢单元包括加氢反应区和气液分离区，脱固油浆出口与加氢反应区入口连通；所述的加氢反应区设置选自固定床反应器、浆态床反应器、沸腾床反应器中的一种或几种反应器，加氢反应区出口与气液分离区入口连通；气液分离区设置气体出口和加氢油浆出口。
来自油浆过滤单元的脱固油浆与任选的重油原料进入油浆加氢单元的加氢反应区，在含氢气体存在下，与加氢催化剂接触进行反应，脱除了油浆中的大部分硫化合物，芳烃进行了部分饱和，沥青质和胶质同时也进行了加氢转化，其反应流出物进入气液分离区进行气液分离，得到气体物流和加氢油浆。
在本发明的一个实施方式中，所述的加氢反应区的固定床反应器内依次级配装填加氢保护剂、加氢脱金属剂和/或加氢处理剂。
在本发明的一个实施方式中，加氢反应区的固定床反应器内依次装填加氢保护剂、加氢脱金属剂或加氢处理剂，以固定床反应器内整体催化剂为基准，加氢保护剂的装填体积分数为5％～90％，加氢脱金属剂或加氢处理剂的装填体积分数为5％～90％。
在本发明的一个实施方式中，加氢反应区的固定床反应器内依次装填加氢保护剂、加氢脱金属剂和加氢处理剂，以固定床反应器内整体催化剂为基准，加氢保护剂的装填体积分数为10％～70％，加氢脱金属剂的装填体积分数为10％～60％，加氢处理剂的装填体积分数为20％～80％。
所述加氢保护催化剂、所述加氢脱金属剂、所述加氢处理剂各自装填一种或多种。在本发明中，所述加氢保护剂、加氢脱金属剂和/或加氢处理剂的级配情况可根据催化剂的孔结构、活性、原料性质、操作条件等情况进行优化。在本发明中，所述的加氢保护剂、加氢脱金属剂和加氢处理剂可以采用本领域常见的加氢保护剂、加氢脱金属剂和加氢处理剂。例如，所述的加氢保护剂、加氢脱金属剂和加氢处理剂的活性组分可以为选自第VIB族和/或第VIII族非贵金属，优选镍-钨、镍-钨-钴、镍-钼或钴-钼的组合；其载体为选自氧化铝、氧化硅或氧化钛中的一种或几种。载体中可加入磷、硼或氟等元素进行改性。催化剂的形状呈挤出物或球形，其直径为0.5～50.0mm，堆密度为0.3～1.2g/cm3，比表面积为50～300m2/g。例如加氢保护剂、加氢脱金属剂、加氢处理剂可以分别采用中国石化石油化工科学研究院开发的RG系列、RUF系列、RDM系列、RMS系列、RCS系列商业催化剂。
在本发明中，所述催化裂化单元可以是固定床催化裂化、移动床催化裂化、流化床催化裂化、提升管催化裂化中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，所述催化裂化单元中设置一个提升管反应器。
在本发明的一个实施方式中，所述催化裂化单元中设置双提升管反应器。
在本发明的一个实施方式中，催化裂化单元中采用的催化裂化催化剂包括沸石、无机氧化物粘结剂和任选的粘土；
以催化剂的总重量计，所述沸石的含量为5-50重量％，无机氧化物的含量为5-90重量％，粘土的含量为0-70重量％；
所述沸石为选自含或不含稀土的Y型或HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石和具有MFI结构的沸石中的至少一种。
本发明还提供一种油浆和重油加工的方法，采用上述任一系统，包括：
(1)油浆进入油浆过滤单元，经过过滤器中至少一个柔性滤材的过滤组件过滤后，得到脱固油浆和滤渣；
(2)脱固油浆与任选的重油原料一起进入油浆加氢单元，在氢气的作用下与加氢催化剂接触进行反应，反应流出物经分离后得到加氢油浆；
(3)加氢油浆与任选的重油原料进入催化裂化单元，与催化裂化催化剂接触进行反应，反应产物经分离得到催化裂化干气、催化裂化液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化油浆和任选的催化裂化重循环油；
催化裂化油浆、任选的其他油浆、任选的重油原料进入步骤(1)的油浆过滤单元。
在本发明中，所述重油原料为选自渣油、直馏蜡油、焦化蜡油、催化裂化重循环油、催化裂化柴油、煤焦油中的一种或几种混合油。
在本发明中，所述油浆为带有颗粒物杂质的液体烃；所述其他油浆为其他任一加工处理过程中所得的带有颗粒物杂质的液体烃。优选所述其他油浆是其他任一催化裂化单元所得的催化裂化油浆。
在本发明的一个实施方式中，油浆加氢单元的反应条件为：反应温度300～450℃，反应压力2.0～20.0MPa，氢油体积比为100～2000，液时体积空速0.05～5.0h-1；优选的反应条件为：反应温度320～400℃，反应压力6.0～18.0MPa，氢油体积比为500～1200，液时体积空速0.2～2.0h-1。
在本发明中，所得加氢油浆作为催化裂化原料，在催化裂化单元进行裂化反应，得到液化气、汽油、柴油等高价值产品以及干气、油浆等低价值产品。催化裂化油浆进入油浆过滤单元，在脱除掉固体颗粒物后返回到油浆加氢原料中，实现了油浆的高价值转化。
在本发明的一个实施方式中，所述的催化裂化单元也可以采用高苛刻度操作模式，即催化裂解操作模式。当采用催化裂解操作模式时，高价值产品主要为低碳烯烃和轻质芳烃，副产品则主要为干气、柴油和油浆。
在本发明的一个实施方式中，催化裂化单元设置一个提升管反应器，油浆加氢单元所得的加氢油浆由提升管反应器下部进入提升管反应器，任选的重油原料由提升管反应器中部进入提升管反应器。即，重油原料可以由提升管反应器中部进入提升管反应器，与加氢油浆一起进行催化裂化反应，或者，仅加氢油浆进入提升管反应器进行催化裂化反应。反应后物流从提升管顶部出来，分出催化裂化催化剂颗粒后进入催化裂化分馏系统，分馏得到催化裂化干气、催化裂化液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化油浆和任选的催化裂化重馏分油。
在本发明的一个实施方式中，催化裂化单元设置双提升管反应器，重油原料进入双提升管催化裂化的第一提升管进行催化裂化反应，反应后的物流从第一提升管顶部出来，分出催化裂化催化剂颗粒后进入催化裂化第一分馏系统，分离得到第一催化裂化干气、第一催化裂化液化气、第一催化裂化汽油、第一催化裂化柴油、第一催化裂化油浆和任选的第一催化裂化重循环油。油浆过滤单元所得脱固油浆、任选的催化裂化柴油、任选的催化裂化重循环油在油浆加氢单元进行加氢，分离后得到加氢油浆。所得加氢油浆其中一部分进入催化裂化单元第二提升管下部进行催化裂化反应，其余部分加氢油浆和第一催化裂化汽油一起进入第二提升管中部进行催化裂化反应，反应后的物流从第二提升管顶部出来，分出催化裂化催化剂颗粒后进入催化裂化第二分馏系统，分离得到第二催化裂化干气、第二催化裂化液化气、第二催化裂化汽油、第二催化裂化柴油、第二催化裂化油浆和任选的第二催化裂化重循环油。第一催化裂化油浆、第二催化裂化油浆和任选的其他油浆进入油浆过滤单元进行过滤，得到脱固油浆和滤渣。
在本发明的一个实施方式中，上述催化裂化第一分馏系统和催化裂化第二分馏系统可以共用一个分馏系统。
在本发明的一个实施方式中，催化裂化单元的催化裂化反应条件为反应温度490～580℃，优选500～550℃；停留时间0.5～10秒，优选1～3秒；剂油质量比为3～15，优选4～8。
在本发明的一个实施方式中，催化裂化单元中，加氢油浆所在反应区的催化裂化反应条件为：反应温度500～650℃，优选520～570℃；停留时间0.5～20秒，优选0.5～2秒；剂油质量比为2～30，优选6～20。
在本发明的一个实施方式中，油浆过滤单元的过滤器中过滤温度为30～250℃，优选为50～240℃，更优选为60～180℃。
在本发明的一个实施方式中，油浆过滤单元的过滤器使用中的压差为0.01～0.5MPa。
在本发明的一个实施方式中，使用后的过滤器的再生方法为淋洗油在柔性滤材形成滤饼的表面进行喷淋和/或采用吹扫介质进行反吹扫。
所述淋洗油为选自油浆、脱固油浆、催化裂化重循环油、催化裂化柴油中的一种或几种；
吹扫介质为不活性气体和/或冲洗油。
所述的不活性气体为对过滤体系中的油浆和颗粒物都不产生反应的气体，优选为氮气。在一些情况下，也可选择为燃料气。优选所述的冲洗油为选自脱固油浆、催化裂化重循环油、催化裂化柴油中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，在油浆过滤单元进行过滤时，包括以下步骤：
(1)过滤步骤：使油浆进入至少一个过滤器中；
(2)控制步骤：使在线压差监测模块监测在线过滤器的压差，使过滤器控制模块控制过滤器切入和切出过滤系统，使再生控制模块控制过滤器的再生过程；和
(3)再生步骤：采用淋洗油在柔性滤材形成滤饼的表面进行喷淋和/或采用吹扫介质进行反吹扫；
当在线压差监测模块监测到在线过滤器的压差达到设定值I时，通过过滤器控制模块将非在线的过滤器切入过滤系统，进行上述过滤步骤，并将压差达到设定值I的在线过滤器切出过滤系统，所述设定值I在0.01～0.5MPa的范围，
通过再生控制模块用淋洗油和/或吹扫介质对切出过滤系统的过滤器进行卸渣和反吹扫。
在本发明的一个实施方式中，在油浆过滤单元，在(1)过滤步骤之前，具有(1-1)滤饼层形成步骤：使助滤剂进入过滤器，以在过滤器的过滤组件上形成助滤剂滤饼层；所述助滤剂为选自硅藻土、纤维素、珍珠岩、滑石粉、活性白土、过滤器所得滤渣、废催化裂化催化剂中的一种或多种混合物；
在线压差监测模块监测到滤饼层形成步骤中的过滤器的压差达到设定值II时，通过过滤器控制模块将该形成了滤饼层的过滤器切入过滤系统进行(1)过滤步骤，所述设定值II在0.01～0.07MPa的范围。
当油浆过滤单元中设置一个过滤器时，优选采用过滤模式和再生模式交替进行的方式进行操作。
当油浆过滤单元设置多个过滤器时，优选采用在线过滤器和备用过滤器轮流切换的方式进行操作。当在线过滤器的压差达到或高于压差设定值时，可以将备用的过滤器切入过滤系统，并将在线过滤器切出过滤系统，对其进行再生和卸渣。以液体混合物排出的滤渣具有良好的流动性，可以排出过滤系统外；也可以根据工艺的需求直接回到工艺中重复使用；也可以在过滤器对滤饼稳定、干燥，并直接以完全固体化的滤渣形式排出过滤系统。
本发明的一个实施方式为，包括：
(1)在油浆过滤单元设置至少两个过滤器，油浆通过与过滤器连通的油浆入口管线进入至少一个在线过滤器中进行过滤，所述过滤器中设置柔性滤材的无针孔滤袋，脱固油浆从脱固油浆出口管线抽出；
(2)所述控制系统包括在线压差监测模块、过滤器控制模块和再生控制模块，在线压差监测模块用于监测在线过滤器的压差，过滤器控制模块用于控制单个过滤器切入和切出过滤系统，再生控制模块用于控制过滤器的再生过程，所述的再生过程为当过滤器压差达到设定压差时通过采用反吹扫和/或淋洗油喷淋方式去除滤袋上的滤饼颗粒物。
本发明的一个实施方式中，在过滤单元：
(1)同一个过滤器组中包括过滤器A和过滤器B，当在线过滤器A进行过滤且压差达到或超过中间压差时，通过过滤器控制模块将非在线过滤器B切入过滤系统，并且串联在过滤器A的上游，进行先通过B再通过A的串联过滤；
(2)当过滤器A压差达到最大限定压差，或者当过滤器B压差达到或超过中间压差时，将过滤器A切出过滤系统，通过再生控制模块进行再生，在线过滤器B进行单独过滤；
(3)通过过滤器控制模块将已再生好的过滤器A切入过滤系统，串联在过滤器B的上游，进行先通过A再通过B的串联过滤；
(4)当过滤器B压差达到最大限定压差，或者当过滤器A压差达到或超过中间压差时，将过滤器B切出过滤系统，通过再生控制模块进行再生，在线过滤器A进行单独过滤；
(5)通过过滤器控制模块将已再生好的过滤B切入过滤系统，串联在过滤器A的上游，进行先通过B再通过A的串联过滤；
然后反复执行以上(2)～(5)步骤；
所述的中间压差小于最大限定压差，优选为大于等于最大限定压差的一半值。
在上述实施方式中，已经再生好的过滤器可以随时串联到在线过滤器的上游进行过滤。当进行串联过滤的上游的过滤器压差达到或超过中间压差时，或者下游的过滤器达到最大限度压差时，将下游的过滤器切出过滤系统进行再生，通过两个过滤器如此交替反复，过滤单元可连续运行。解决了在每个过滤周期的初始阶段，过滤组件上未形成有效滤饼时，过滤效率低的问题。
本发明采用上述反复交替在前的串联操作模式，可使整个过滤系统有效地连续运行，保证了整个过滤系统的长期稳定运行的运转周期。此外，在不采用现有技术前面粗精度过滤器与后面更高精度过滤器的组合模式的情况下，本发明也可以进行高精度过滤，有效降低了过滤成本。
与现有技术相比，本发明提供的油浆和重油加工系统和方法，有效解决了油浆过滤时脱除掉固体颗粒物效率低、成本高的问题，并且将脱固油浆加氢后，再进行催化裂化，生产更多高价值产品。
本发明提供的油浆过滤单元，在过滤单元的过滤器中采用了柔性滤材的无针孔滤袋，优选的柔性滤材具有对颗粒物拦截性强、过滤精度高、材料强度好的特点。提高了过滤效率并延长了油浆过滤单元的运行周期，以及整体加工系统的运行周期。
附图说明
图1是本发明提供的油浆和重油加工系统其中一个实施方式的示意图。
图2是本发明提供的油浆过滤单元的过滤器一个实施方式的示意图。
图3是本发明提供的油浆过滤单元的两个过滤器的一个实施方式的示意图。
图4是本发明提供的油浆过滤单元的两个过滤器的另一个实施方式的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
图1是本发明提供的油浆和重油加工系统实施一个方式的示意图。如图1所示，催化裂化单元设置双提升管反应器。重油原料11进入第一提升管3进行催化裂化反应，反应后的物流从第一提升管顶部分离器12抽出，分出的催化裂化催化剂经管线13、管线14进入再生器6中进行再生。第一提升管催化裂化反应产物9进入第一分馏系统7，分离得到第一干气19、第一液化气20、第一催化裂化汽油21、第一催化裂化柴油22和第一催化裂化油浆23。第一催化裂化柴油既可以直接作为产品经管线25抽出，也可以经管线26进入油浆加氢单元2。第一催化裂化油浆23和第二催化裂化油浆33进入油浆过滤单元1进行过滤，得到脱固油浆进入油浆加氢单元2进行加氢反应。
油浆加氢单元的反应流出物38进入分离系统39，分离后得到气相物流41和加氢油浆40。所得加氢油浆40其中一部分经管线42进入催化裂化单元第二提升管4的下部进行催化裂化反应，其余的加氢油浆经管线43与来自管线44的第一催化裂化汽油一起从第二提升管4与扩径段5的连接处进入提升管4，在扩径段5进行催化裂化反应。反应后的物流从第二提升管顶部分离器10出来，分出催化裂化催化剂颗粒经管线15、管线16进入再生器，再生后循环使用。第二提升管催化裂化反应产物17进入第二分馏系统8，分离得到第二催化裂化干气29、第二催化裂化液化气30、第二催化裂化汽油31、第二催化裂化柴油32和第二催化裂化油浆33。第二催化裂化柴油可以经管线36进入油浆加氢单元2进行加氢反应。
图2是本发明提供的过滤单元设置单个过滤器的一个实施方式示意图，如图2所示，所述过滤单元中设置过滤器1，在过滤器1的下部设置催化裂化油浆和/或催化裂化重循环油入口以及与过滤器1连通的入口管线3，在过滤器1的上部设置脱固油浆出口以及连通的脱固油浆出口管线4，在过滤器1的底部设置滤渣出口和滤渣排出管线5。所述过滤器1中设置柔性滤材的过滤组件2；所述柔性滤材选自聚乙烯、尼龙、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳纶、聚氨酯、玻璃纤维中的一种或几种，或上述任意两种以上复合而成的柔性滤材；柔性滤材的过滤精度为0.1～15微米。在过滤器1顶部和上部设置再生介质入口，并与再生介质入口管线6连通。
图3是本发明提供的过滤单元设置两个过滤器的一个实施方式示意图，如图3所示，所述过滤单元中设置过滤器1、过滤器3，与过滤器1连通的待过滤油入口管线5、脱固油浆出口管线7和滤渣排出管线9；与过滤器3连通的待过滤油入口管线6、脱固油浆出口管线8、和滤渣排出管线10。所述过滤器1中设置柔性滤材的无针孔滤袋2；所述过滤器3中设置柔性滤材的无针孔滤袋4。在过滤器1顶部设置再生介质入口，并与再生介质入口管线11连通；过滤器1的上部设置再生介质入口，并与再生介质入口管线13连通。在过滤器3顶部设置再生介质入口，并与再生介质入口管线12连通；过滤器3的上部设置再生介质入口，并与再生介质入口管线14连通。在过滤器1的脱固油浆出口和过滤器3的待过滤油入口之间设置连通管线15。
采用如图3所示的过滤单元进行过滤时，过滤器1和过滤器3可以并联使用，可以串联使用，也可以切换使用。当切换使用时，过滤器1在线过滤时，过滤器3同时进行再生或为备用状态；或者过滤器3在线过滤时，过滤器1同时进行再生或为备用状态。
图4是本发明提供的过滤单元的两个过滤器的另一个实施方式的示意图。
在过滤器A的出入口管线上分别设置油浆入口阀门A1、脱固油浆出口阀门A2、再生介质入口阀门A3、滤渣出口阀门A4；
在过滤器B的出入口管线上分别设置油浆入口阀门B1、脱固油浆出口阀门B2、再生介质入口阀门B3、滤渣出口阀门B4。
过滤器A的脱固油浆出口与过滤器B油浆入口设置连通管线，所述连通管线上设有连通阀门AB，过滤器B的脱固油浆出口与过滤器A油浆入口设置连通管线，所述连通管线上设有连通阀门BA。
开始时，采用过滤器A为在线过滤器，过滤器B为备用过滤器。过滤器A的阀门A1和A2为开启状态，以及阀门B1、B2、B3、B4、AB、BA均处于关闭状态。待过滤油浆经管线1由入口阀门A1进入过滤器A进行过滤，所得脱固油浆通过出口阀门A2经出口管线2排出。
随着过滤器A过滤组件上滤饼的形成，出入口压差逐步升高，当压差达到或超过设定值(如中间压差时)，开启阀门B1、阀门BA，关闭阀门A1，将过滤器B串联在过滤器A的前面(上游)，即待过滤油浆先经过过滤器B，再经过过滤器A进行过滤。
当过滤器A压差达到最大限度压差，或者当过滤器B压差达到或超过中间压差时，打开阀门B2，关闭阀门BA和阀门A2，切出过滤器A，开启再生介质入口管线3的入口阀门A3和滤渣排出管线4的出口阀门A4，对过滤器A进行再生，过滤器A用淋洗油在柔性滤材形成滤饼的表面进行喷淋和/或采用吹扫介质进行反吹扫，滤渣由管线4排出。此时只有过滤器B在进行过滤，再生结束后，关闭阀门A3和A4，过滤器A可以进行备用。
开启阀门A1、阀门AB，关闭阀门B2，将过滤器A串联在过滤器B的前面(上游)，即待过滤油浆先经过过滤器A，再经过过滤器B进行过滤。当过滤器B压差达到最大限度压差，或者当过滤器A压差达到或超过中间压差时，打开阀门A2，关闭阀门AB和阀门B2，切出过滤器B，只有过滤器A进行过滤。开启再生介质入口管线3的入口阀门B3和滤渣排出管线4的出口阀门B4，对过滤器B进行再生，过滤器B用淋洗油在柔性滤材形成滤饼的表面进行喷淋和/或采用吹扫介质进行反吹扫，滤渣由管线4排出。再生结束后，关闭阀门B3和阀门B4，过滤器B可以进行备用。也可以打开阀门B1、阀门BA，关闭阀门A1，将过滤器B串联在过滤器A前面(上游)进行过滤，如此反复，过滤器组可连续运行且可获得较高精度的过滤效果。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不因此而使本发明受到任何限制。
以下是油浆过滤单元实施例和对比例：
实施例1-3
采用图2所示的油浆过滤单元，其中设置单个过滤器，所述过滤器中设置柔性滤材的无针孔滤袋。所述柔性滤材设置脱固层和基布层，具体的性质参数如表1所示。
表1
实施例4
采用附图3所示的油浆过滤单元，其中设置两个过滤器，所述两个过滤器中均设置柔性滤材的无针孔滤袋。所述柔性滤材设置脱固层、基布层和里层，具体的性质参数如表2所示。
表2
实施例5
采用附图2所示的油浆过滤单元，其中设置单个过滤器，所述过滤器中设置柔性滤材的无针孔滤袋。所述柔性滤材设置脱固层、精度层、基布层和里层，具体的性质参数如表3所示。
表3
实施例6
采用图4所示的油浆过滤单元，其中设置两个过滤器，所述两个过滤器中均设置柔性滤材的无针孔滤袋。所述柔性滤材为单层，具体的性质参数如表4所示。
表4
| 实施例6 | |
| 材质 | 聚四氟乙烯 |
| 孔隙率 | 38％ |
| 克重 | 550±5％g/m2 |
| 经向断裂强力 | 2100N/5cm |
| 纬向断裂强力 | 2300N/5cm |
| 厚度 | 2.5±10％mm |
| 过滤精度 | 1μm |
实施例7-11
本组实施例用于说明采用实施例1-5油浆过滤单元的方法。待过滤的油浆A、B、C均为催化裂化油浆，其性质如表5所示。
在实施例7中，油浆B通过与过滤器连通的油浆入口管线进入实施例1所述的过滤器中进行过滤，脱固油浆从脱固油浆出口管线抽出。过滤器的过滤温度180℃，过滤设定到压差0.30MPa进行反吹。在过滤器的压差为0.04MPa时开始收集脱固油浆，压差达到0.30MPa时停止进料，停止脱固油浆收集，利用180℃氮气进行反吹。对所收集的脱固油浆进行分析，固体颗粒物含量为325μg/g。
在实施例8中，油浆A通过与过滤器连通的油浆入口管线进入实施例2所述的过滤器中进行过滤，脱固油浆从脱固油浆出口管线抽出。过滤器的过滤温度100℃，过滤设定到压差0.14MPa进行反吹。在过滤器的压差为0.04MPa时开始收集脱固油浆，当压差达到0.14MPa时停止进料，停止脱固油浆收集，利用100℃氮气进行反吹。对所收集的脱固油浆进行分析，固体颗粒物含量为89μg/g。
在实施例9中，油浆C通过与过滤器连通的油浆入口管线进入实施例3所述的过滤器中进行过滤，脱固油浆从脱固油浆出口管线抽出。过滤器的过滤温度250℃，过滤设定到压差0.45MPa进行反吹。在过滤器的压差为0.05MPa时开始收集脱固油浆，当压差达到0.45MPa时停止进料，停止脱固油浆收集，利用250℃氮气进行反吹。对所收集的脱固油浆进行分析，固体颗粒物含量为1106μg/g。
在实施例10中，油浆B通过与过滤器连通的油浆入口管线进入实施例4所述的过滤器中进行过滤，脱固油浆从脱固油浆出口管线抽出。过滤器的过滤温度160℃，过滤设定到压差0.25MPa进行反吹。在过滤器的压差为0.04MPa时开始收集脱固油浆，压差达到0.25MPa时停止进料，停止脱固油浆收集，利用160℃氮气进行反吹。对所收集的脱固油浆进行分析，固体颗粒物含量为258μg/g。
在实施例11中，油浆A通过与过滤器连通的油浆入口管线进入实施例5所述的过滤器中进行过滤，脱固油浆从脱固油浆出口管线抽出。过滤器的过滤温度130℃，过滤设定到压差0.22MPa进行反吹。在过滤器的压差为0.05MPa时开始收集脱固油浆，压差达到0.22MPa时停止进料，停止脱固油浆收集，利用130℃氮气进行反吹。对所收集的脱固油浆进行分析，固体颗粒物含量为103μg/g。
表5
| 油浆A | 油浆B | 油浆C | |
| 密度(g/cm3) | 1.126 | 1.093 | 1.141 |
| 100℃黏度(mm2/s) | 33 | 32 | 67 |
| 固体颗粒物含量(μg/g) | 1782 | 3735 | 10330 |
| 残炭，重量％ | 7.8 | 6.3 | / |
| S，重量％ | 0.97 | 1.02 | / |
实施例12
本实施例用于说明采用实施例6油浆过滤单元的方法。
首先让油浆B通过过滤器A，过滤温度120℃，待过滤器A压差达到0.13MPa，通过控制系统将过滤器B串联在过滤A上游进行串联过滤，开始收集脱固油浆，待过滤器A压差达到0.25MPa以及过滤器B压差达到0.13MPa有一个条件满足时，则通过控制系统将过滤器A切出过滤系统，并采用油浆B在滤饼表面上进行喷淋和同时用氮气进行反吹的再生模式对过滤器A进行再生，此时过滤器B单独进行油浆过滤。过滤器A在经过再生后投入运行，串联在过滤器B上游，形成过滤器A与过滤器B的串联。
在实施过程中，均采用串联在后的过滤器压差达到0.25MPa以及串联在前的过滤器压差达到或超过0.13MPa有一个条件满足时，将该下游过滤器切出过滤系统，并用氮气反吹和淋洗油在滤饼表面喷淋进行再生。再生后，再串联到在线过滤器的上游进行串联过滤的方式。如此往复三次后收集脱固油浆结束。对所收集的脱固油浆进行分析，固体颗粒物含量为62μg/g。
实施例13
实施例13用于说明采用实施例2过滤单元的方法。待过滤的催化裂化重循环油D性质如表6所示。
油浆A和催化裂化重循环油D以质量比3：2的比例混合后，通过与过滤器连通的入口管线进入实施例2所述的过滤器中进行过滤，脱固油浆从脱固油浆出口管线抽出。过滤器的过滤温度100℃，过滤设定到压差0.20MPa进行反吹。在过滤器的压差为0.04MPa时开始收集脱固油浆，当压差达到0.20MPa时停止进料，停止脱固油浆收集，利用100℃氮气进行反吹。对所收集的脱固油浆进行分析，固体颗粒物含量为58μg/g。
表6
| 催化裂化重循环油D | |
| 密度(g/cm3) | 1.013 |
| 100℃黏度(mm2/s) | 8.1 |
| 固体颗粒物含量(μg/g) | 137 |
以下是本发明油浆和重油加工方法的实施例和对比例。
实施例和对比例中油浆加氢单元的油浆加氢处理试验在双管反应器中试装置上进行，反应器中装填加氢保护剂RG-30A、加氢脱金属催化剂RDM-202、和加氢处理催化剂RN-32V，三者比例为5:15:80，其中加氢保护剂RG-30A、加氢脱金属催化剂RDM-202和加氢处理催化剂RN-32V均由中国石化催化剂分公司长岭催化剂厂生产。
实施例和对比例中催化裂化试验在小型提升管反应器中试装置上进行，所使用的催化裂化催化剂相同，商品牌号为CGP-1，是中国石化催化剂分公司长岭催化剂公司生产。
实施例14
实施例12中的脱固油浆主要性质如表7所示，脱固油浆进入油浆加氢单元，在氢分压12.0MPa、体积空速0.5h-1、反应温度360℃条件下进行加氢处理，所得反应流出物经气液分离后，得到气相物流和加氢油浆。所得加氢油浆进入催化裂化单元，在剂油比8、反应温度560℃、反应时间2秒条件下进行催化裂化反应，分离催化裂化反应产物得到催化裂化干气、催化裂化液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化油浆。催化裂化产品分布如表8所示。
所得催化裂化汽油RON辛烷值95.7，催化裂化汽油中单环芳烃含量52.3重量％，即可以作为高辛烷值汽油调和组分，又可以作为生产单环芳烃等化工产品的原料。
表7
| 脱固油浆 | |
| 密度(g/cm3) | 1.093 |
| 100℃黏度(mm2/s) | 32 |
| 固体颗粒物含量(μg/g) | 62 |
| 残炭，重量％ | 6.3 |
| S，重量％ | 1.02 |
表8
实施例15
采用实施例8中的脱固油浆，所述的脱固油浆除了固体颗粒物含量外其余主要性质与油浆A相同，实施例8所得脱固油浆的固体颗粒物含量为89μg/g。脱固油浆进入油浆加氢单元，在氢分压10.0MPa、体积空速0.4h-1、反应温度370℃条件下进行加氢处理反应，所得反应流出物经气液分离后，得到气相物流和加氢油浆。所得加氢油浆进入催化裂化单元，加氢油浆从提升管下部进入提升管反应器，新鲜重油原料A(性质如表9所示)从提升管中部进入提升管反应器，加氢油浆与新鲜重油原料A质量流量比为1：9。催化裂化反应条件为：催化剂与总进料量的质量比为6，从提升管下部加氢油浆进料处到提升管中部新鲜重油原料进料处的平均反应温度560℃，从提升管中部新鲜重油原料A到提升管顶部区段的平均反应温度520℃，总反应时间2.5秒。分离催化裂化反应产物得到催化裂化干气、催化裂化液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化油浆。催化裂化产品分布如表10所示。由表10中数据可见，油浆收率仅为8.28％，而进料中油浆百分比为10％，因此本发明提供的方法不仅可转化掉本催化裂化装置所有油浆，而且还可加工一部分外来油浆，将这些油浆转化为轻质产品。
表9
| 项目名称 | 新鲜重油原料A |
| 密度(20℃)/(g/cm3) | 0.9296 |
| 残炭值/重量％ | 4.83 |
| 硫/重量％ | 0.56 |
| 氮/重量％ | 0.17 |
表10
| 催化裂化产物分布，重量％ | |
| 催化裂化干气 | 3.09 |
| 催化裂化液化气 | 14.96 |
| 催化裂化汽油 | 45.98 |
| 催化裂化柴油 | 20.33 |
| 催化裂化油浆 | 8.28 |
| 焦炭 | 7.36 |
| 合计 | 100.00 |
实施例16
本实施例中所采用的加工系统如图1所示，催化裂化单元设置两个提升管反应器，所生成的油浆全部进行加氢后再进行催化裂化的全循环模式，即整个系统不产出油浆产品。
新鲜重油原料B(性质如表11所示)从第一提升管下部进入提升管，在剂油比6、反应温度505℃、反应时间2秒条件下进行催化裂化反应，分馏反应产物得到第一催化裂化干气、第一催化裂化液化气、第一催化裂化汽油、第一催化裂化柴油和第一催化裂化油浆。
所得第一催化裂化油浆与第二催化裂化油浆混合后采用实施例5所述的过滤单元中进行过滤，脱固油浆从脱固油浆出口管线抽出。过滤器的过滤温度120℃，过滤设定到压差0.22MPa进行再生。在过滤器的压差为0.06MPa时开始收集脱固油浆，当压差达到0.22MPa时停止进料，停止脱固油浆收集，利用120℃氮气进行吹扫。对所收集的脱固油浆进行分析，固体颗粒物含量为81μg/g。
脱固油浆进入油浆加氢单元，在氢分压15.0MPa、体积空速0.8h-1、反应温度380℃条件下进行加氢处理，所得反应流出物经气液分离后，得到气相物流和加氢油浆。部分加氢油浆和第一催化裂化汽油以质量比1：3的比例混合一起从第二提升管与扩径段的连接处进入提升管，在上部扩径段进行反应；其余加氢油浆则从第二提升管下部进入第二提升管。第二提升管的催化裂化反应条件为：催化剂与总进料量的质量比为8，从第二提升管下部加氢油浆进料处到提升管与扩径段连接处间的平均反应温度550℃，第二提升管上部的扩径段的平均反应温度475℃，总反应时间10秒。分离第二提升管裂化产物得到第二催化裂化干气、第二催化裂化液化气、第二催化裂化汽油、第二催化裂化柴油和第二催化裂化油浆，催化裂化产品分布如表12所示。
第二催化裂化油浆与第一催化裂化油浆混合后一起过滤、加氢以及在第二提升管进行裂化反应，本实施例中全部油浆进行了全循环而不产出油浆产品。表12综合了两个提升管中扣减了中间物料后只计算出装置产品的产品分布表，表12中收率数据以新鲜重油原料B为基准。
从表12产品分布看，高价值的(汽油+柴油+液化气)收率和为87.06％，远高于常规催化裂化的83％左右的(汽油+柴油+液化气)收率和。从产品性质看，汽油烯烃体积分数仅为12.9％，属于低烯烃汽油。本发明提供的方法是一个可多产高价值产品且可生产出低烯烃汽油的方法。
表11
| 项目名称 | 新鲜重油原料B |
| 密度(20℃)/(g/cm3) | 0.9353 |
| 残炭值/重量％ | 5.67 |
| 硫/重量％ | 0.52 |
| 氮/重量％ | 0.21 |
| Ni/(μg/g) | 5.8 |
| V/(μg/g) | 5.1 |
表12
| 催化裂化产物分布，重量％ | |
| 催化裂化干气 | 3.23 |
| 催化裂化液化气 | 17.16 |
| 催化裂化汽油 | 43.14 |
| 催化裂化柴油 | 26.76 |
| 焦炭 | 9.71 |
| 总计 | 100 |
| 催化裂化汽油中烯烃体积分数/％ | 12.9 |
Claims (46)
1.一种油浆和重油加工系统，包括油浆过滤单元、油浆加氢单元、催化裂化单元，油浆过滤单元设置油浆入口、脱固油浆出口、滤渣出口；油浆加氢单元设置脱固油浆入口、任选的重油原料入口、加氢油浆出口；催化裂化单元设置加氢油浆入口、任选的重油原料入口、催化裂化干气出口、催化裂化液化气出口、催化裂化汽油出口、催化裂化柴油出口、催化裂化油浆出口和任选的催化裂化重循环油出口；
油浆加氢单元的加氢油浆出口与催化裂化单元的加氢油浆入口连通，催化裂化单元的催化裂化油浆出口与油浆过滤单元的油浆入口连通，油浆过滤单元的脱固油浆出口与油浆加氢单元的脱固油浆入口连通；
所述油浆过滤单元中设置过滤器，所述过滤器中具有至少一个柔性滤材的过滤组件，所述柔性滤材选自聚乙烯、尼龙、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳纶、聚氨酯、玻璃纤维中的一种或几种；柔性滤材的过滤精度为0.1~15微米，柔性滤材的克重为300~1000g/m2，经向断裂强力为850N/5cm~9000N/5cm，纬向断裂强力为1000N/5cm~11000N/5cm，厚度为0.5~3.4mm；柔性滤材至少包括脱固层和基布层，所述脱固层的孔隙率为25%~98%，所述基布层的孔隙率为30%~40%，所述基布层由聚四氟乙烯和/或聚苯硫醚制成；
油浆过滤单元设置再生介质缓冲罐和分别与每个过滤器连通的再生介质入口管线，再生介质包括淋洗油和吹扫介质；过滤器上部设置淋洗油入口和喷淋装置；在过滤器的顶部和/或过滤器的上部设置吹扫介质入口。
2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，催化裂化单元设置一个提升管反应器，在提升管反应器下部设置加氢油浆入口，在提升管反应器中部设置任选的重油原料入口。
3.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，催化裂化单元设置至少两个提升管反应器，在第一提升管反应器下部设置重油原料入口，在第二提升管下部设置加氢油浆入口，在第二提升管中部设置加氢油浆入口和第一提升管所得汽油的入口。
4.按照权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，柔性滤材的过滤精度为0.1~10微米。
5.按照权利要求4所述的系统，其特征在于，柔性滤材的过滤精度为0.2~5微米。
6.按照权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，柔性滤材的过滤组件为无针孔滤袋的形式。
7.按照权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无针孔滤袋采用缝合工艺进行制备，其缝合孔隙用酸性密封胶材料进行密封。
8.按照权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无针孔滤袋采用直接纺织成圆筒的柔性滤材进行制备。
9.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，柔性滤材的克重为520~660g/m2；经向断裂强力为1000N/5cm~2400N/5cm，纬向断裂强力为1200N/5cm~2600N/5cm；厚度为0.5~3.0mm。
10.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，柔性滤材的厚度为1.8~2.9mm。
11.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，柔性滤材的过滤精度为2~5微米时，所述脱固层的孔隙率为50%~95%；
柔性滤材的过滤精度为0.1~小于2微米时，所述脱固层的孔隙率为25%~70%。
12.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱固层由聚四氟乙烯制成。
13.按照权利要求12所述的系统，其特征在于，脱固层由具有三维空隙结构聚四氟乙烯制成。
14.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述柔性滤材至少包括脱固层、基布层和里层，所述里层位于与脱固层相反的一侧的基布层上，由细度为1~3D的纤维制成。
15.按照权利要求14所述的系统，其特征在于，制成所述里层的纤维的原料为选自聚乙烯、尼龙、涤纶、丙纶、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳纶、聚氨酯、玻璃纤维中的一种或几种。
16.按照权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，过滤器为上流式过滤器或下流式过滤器，所述过滤器设置油浆入口、脱固油浆出口、滤渣出口、再生介质入口。
17.按照权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，过滤组件包括在所述过滤组件上设置的由助滤剂形成的滤饼层；所述助滤剂为选自硅藻土、纤维素、珍珠岩、滑石粉、活性白土、过滤器所得滤渣、废催化裂化催化剂中的一种或多种混合物；由助滤剂形成的滤饼层的厚度为0.1~10mm。
18.按照权利要求17所述的系统，其特征在于，过滤器设置助滤剂入口，油浆过滤单元设置助滤剂缓冲罐，助滤剂缓冲罐分别与每个过滤器的助滤剂入口连通。
19.按照权利要求18所述的系统，其特征在于，所述助滤剂缓冲罐中装填有助滤剂和混合介质，所述混合介质为液体烃类。
20.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述淋洗油为选自油浆、催化裂化柴油、催化裂化重循环油中的一种或几种。
21.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述淋洗油为脱固油浆。
22.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吹扫介质为不活性气体和/或冲洗油。
23.按照权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述油浆过滤单元包括控制系统；
所述过滤单元设置至少一个过滤器组，每个过滤器组设置至少两个过滤器，每个过滤器设置油浆入口、脱固油浆出口、再生介质入口和滤渣出口，以及分别与各自出入口连通的管线；在同一个过滤器组内，每个过滤器的脱固油浆出口与同组其他的每个过滤器的油浆入口之间设置连通管线，所述连通管线上设有连通阀门；每个过滤器组所包含的多个过滤器的过滤精度的数量级一致；
所述控制系统包括在线压差监测模块、过滤器控制模块和再生控制模块，所述在线压差监测模块用于监测在线使用过滤器的压差，所述过滤器控制模块用于控制单个过滤器切入和切出过滤系统，所述再生控制模块用于控制过滤器的再生过程。
24.按照权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，油浆加氢单元包括加氢反应区和气液分离区，脱固油浆出口与加氢反应区入口连通；
所述的加氢反应区设置选自固定床反应器、浆态床反应器、沸腾床反应器中的一种或几种反应器，加氢反应区出口与气液分离区入口连通；气液分离区设置气体出口和加氢油浆出口。
25.按照权利要求24所述的系统，所述的加氢反应区的固定床反应器内依次级配装填加氢保护剂、加氢脱金属剂和/或加氢处理剂。
26.按照权利要求25所述的系统，其特征在于，加氢反应区的固定床反应器内依次装填加氢保护剂、加氢脱金属剂或加氢处理剂，以固定床反应器内整体催化剂为基准，加氢保护剂的装填体积分数为5%~90%，加氢脱金属剂或加氢处理剂的装填体积分数为5%~90%，加氢保护剂与加氢脱金属剂的装填体积分数之和为100%，或者，加氢保护剂与加氢处理剂的装填体积分数之和为100%。
27.按照权利要求25所述的系统，其特征在于，加氢反应区的固定床反应器内依次装填加氢保护剂、加氢脱金属剂和加氢处理剂，以固定床反应器内整体催化剂为基准，加氢保护剂的装填体积分数为10%~70%，加氢脱金属剂的装填体积分数为10%~60%，加氢处理剂的装填体积分数为20%~80%。
28.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述柔性滤材为选自聚乙烯、尼龙、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳纶、聚氨酯、玻璃纤维中的任意两种以上复合而成的柔性滤材。
29.一种油浆和重油加工的方法，采用权利要求1-28任一系统，包括：
（1）油浆进入油浆过滤单元，经过过滤器中至少一个柔性滤材的过滤组件过滤后，得到脱固油浆和滤渣；
（2）脱固油浆与任选的重油原料一起进入油浆加氢单元，在氢气的作用下与加氢催化剂接触进行反应，反应流出物经分离后得到加氢油浆；
（3）加氢油浆与任选的重油原料进入催化裂化单元，与催化裂化催化剂接触进行反应，反应产物经分离得到催化裂化干气、催化裂化液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化油浆和任选的催化裂化重循环油；
催化裂化油浆、任选的其他油浆、任选的重油原料进入步骤（1）的油浆过滤单元。
30.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，油浆过滤单元的过滤器中过滤温度为30~250℃。
31.按照权利要求30所述的方法，其特征在于，油浆过滤单元的过滤器中过滤温度为50~240℃。
32.按照权利要求30所述的方法，其特征在于，油浆过滤单元的过滤器中过滤温度为60~180℃。
33.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，油浆过滤单元的过滤器使用中的压差为0.01~0.5MPa。
34.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，所述重油原料为选自渣油、直馏蜡油、焦化蜡油、催化裂化重循环油、催化裂化柴油、煤焦油中的一种或几种混合油；
所述油浆为带有颗粒物杂质的液体烃；
所述其他油浆是其他任一加工处理过程中所得的带有颗粒物杂质的液体烃。
35.按照权利要求34所述的方法，其特征在于，其他油浆为其他催化裂化单元产生的催化裂化油浆。
36.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，使用后的过滤器的再生方法为淋洗油在柔性滤材形成滤饼的表面进行喷淋和/或采用吹扫介质进行反吹扫；
所述淋洗油为选自油浆、催化裂化柴油、催化裂化重循环油中的一种或几种；
吹扫介质为不活性气体和/或冲洗油。
37.按照权利要求36所述的方法，其特征在于，所述淋洗油为脱固油浆。
38.按照权利要求36所述的方法，其特征在于，所述的冲洗油为选自脱固油浆、催化裂化柴油、催化裂化重循环油中的一种或几种。
39.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，在油浆过滤单元进行过滤时，包括以下步骤：
(1) 过滤步骤：使油浆与任选的重油原料进入至少一个过滤器中；
(2) 控制步骤：使在线压差监测模块监测在线过滤器的压差，使过滤器控制模块控制过滤器切入和切出过滤系统，使再生控制模块控制过滤器的再生过程；和
(3) 再生步骤：采用淋洗油在柔性滤材形成滤饼的表面进行喷淋和/或采用吹扫介质进行反吹扫；
当在线压差监测模块监测到在线过滤器的压差达到设定值I时，通过过滤器控制模块将非在线的过滤器切入过滤系统，进行上述过滤步骤，并将压差达到设定值I的在线过滤器切出过滤系统，所述设定值I在0.01~0.5MPa的范围，
通过再生控制模块用淋洗油和/或吹扫介质对切出过滤系统的过滤器进行卸渣和反吹扫。
40.按照权利要求39所述的方法，其特征在于，在油浆过滤单元，在（1）过滤步骤之前，具有（1-1）滤饼层形成步骤：使助滤剂进入过滤器，以在过滤器的过滤组件上形成助滤剂滤饼层；所述助滤剂为选自硅藻土、纤维素、珍珠岩、滑石粉、活性白土、过滤器所得滤渣、废催化裂化催化剂中的一种或多种混合物；
在线压差监测模块监测到滤饼层形成步骤中的过滤器的压差达到设定值II时，通过过滤器控制模块将该形成了滤饼层的过滤器切入过滤系统进行（1）过滤步骤，所述设定值II在0.01~0.07MPa的范围。
41.按照权利要求39或40所述的方法，其特征在于，在油浆过滤单元：
（1）同一个过滤器组中包括过滤器A和过滤器B，当在线过滤器A进行过滤且压差达到或超过中间压差时，通过过滤器控制模块将非在线过滤器B切入过滤系统，并且串联在过滤器A的上游，进行先通过B再通过A的串联过滤；
（2）当过滤器A压差达到最大限定压差，或者当过滤器B压差达到或超过中间压差时，将过滤器A切出过滤系统，通过再生控制模块进行再生，在线过滤器B进行单独过滤；
（3）通过过滤器控制模块将已再生好的过滤器A切入过滤系统，串联在过滤器B的上游，进行先通过A再通过B的串联过滤；
（4）当过滤器B压差达到最大限定压差，或者当过滤器A压差达到或超过中间压差时，将过滤器B切出过滤系统，通过再生控制模块进行再生，在线过滤器A进行单独过滤；
（5）通过过滤器控制模块将已再生好的过滤B切入过滤系统，串联在过滤器A的上游，进行先通过B再通过A的串联过滤；
然后反复执行以上（2）~（5）步骤；
所述的中间压差小于最大限定压差。
42.按照权利要求41所述的方法，其特征在于，中间压差为大于等于最大限定压差的一半值。
43.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，油浆加氢单元的反应条件为：反应温度300~450℃，反应压力2.0~20.0MPa，氢油体积比为100~2000，液时体积空速0.05~5.0h-1。
44.按照权利要求43所述的方法，其特征在于，油浆加氢单元的反应条件为：反应温度320~400℃，反应压力6.0~18.0MPa，氢油体积比为500~1200，液时体积空速0.2~2.0h-1。
45.按照权利要求29所述的方法，催化裂化单元中，加氢油浆所在反应区的催化裂化反应条件为：反应温度500~650℃，停留时间0.5 ~20秒，剂油质量比为2~30。
46.按照权利要求45所述的方法，催化裂化单元中，加氢油浆所在反应区的催化裂化反应条件为：反应温度520~570℃，停留时间0.5 ~2秒，剂油质量比为6~20。
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