CN203602560U

CN203602560U - 一种渣油加氢处理装置

Info

Publication number: CN203602560U
Application number: CN201320734317.9U
Authority: CN
Inventors: 张彦杰; 吴锐
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2023-11-20

Abstract

本实用新型涉及一种渣油加氢处理装置，包括：渣油加氢处理反应器、热高压分离器、热低压分离器、换热器、空气冷却器、冷高压分离器和循环氢系统；热高压分离器内下部设置渣油加氢催化剂床层，热高压分离器入口同时与催化裂化循环油管线连通。与现有技术相比，本实用新型装置可以有效利用渣油加氢反应排出物料溶解的氢气，提高氢气利用率，提高催化裂化装置进料性质，改善催化裂化装置产品分布。

Description

一种渣油加氢处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种渣油加氢处理装置，具体地说是一种采用固定床加氢处理工艺处理渣油的加氢处理装置。

技术背景

随着经济的发展，对轻质油的需求日益增加，对重质燃料油的需求却逐步减少，同时原油变重变劣的趋势却越来越明显，因此渣油的最大量转化成为炼油企业追求的主要目标之一。在渣油轻质化的各种工艺方法中，将渣油首先进行加氢处理，然后加氢尾油进行催化裂化加工是一种理想的工艺过程。渣油经加氢处理脱除金属、硫、氮等杂质后，提高了氢含量，可作为优质的重油催化裂化原料，进而将渣油充分轻质化。

渣油加氢处理技术目前已开发了四种工艺类型，即固定床、沸腾床（膨胀床）、浆液床（悬浮床）和移动床。沸腾床、移动床的投资较高，操作难度大。悬浮床目前还尚未进行工业应用。固定床工艺因操作性较其它加氢工艺好，技术成熟，因而发展较快，是目前的主要渣油加氢处理技术。固定床渣油加氢技术一般采用3～6个反应器依次串联使用（同时根据加工规模，可以平行设置2个或更多的系列），不同反应器内一般装填不同性质的加氢处理催化剂，现有工业化的固定床加氢技术中，一般使用十个左右或更多的不同性质的催化剂进行级配装填，以提高加氢装置的运周期。

在渣油加氢处理装置中，反应器流出物一般先经过热高压分离器（压力与反应压力一致，温度一般为250～310℃），然后进入热低压分离器和冷高压分离器等设备。由于高温高压条件下，氢气在加氢后渣油中溶解度较大，因此热高压分离器分离出的液相中，携带的氢气量较大，这些氢气在其后的热低压分离器等设备中分离出来，但由于浓度低，压力低，无法有效利用，多数排入燃料气管网，造成渣油加氢处理装置的氢耗量较大，生产运行费用较高。

CN1393515A公开了一种固定床渣油加氢处理的方法，该法在原渣油加氢反应系统的第一个反应器的催化剂床层中增设一个或多个与原床层相同的催化剂床层，同时在每个新增的催化剂床层上开设一个新的进料口，在装置开工初期采用原来的进料口进料，当一反催化剂床层压降为装置设计最大压降的0.4~0.8倍时，依次改用下一个进料口进料，同时原有进料口可进循环油或循环油与原料油的混合物，其中，新进料口与原进料口原来的操作条件相同。CN1165601C公开了一种渣油加氢处理与重油催化裂化联合的方法，是渣油和油浆蒸馏物、催化裂化回炼油、任选的馏分油一起进入加氢处理装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢反应；反应所得的生成油蒸出汽柴油后，加氢渣油与任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置，在裂化催化剂存在下进行裂化反应；反应所得回炼油进入渣油加氢装置，蒸馏油浆得到蒸出物返回至加氢装置。该方法能将油浆和回炼油转化为轻质油品，提高了汽油和柴油的收率。CN101519603A公开了一种高硫、高金属渣油的加氢处理方法，是渣油和催化裂化回炼油、油浆蒸馏物依次进入上流式（UFR）加氢处理装置和固定床加氢处理装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢反应；反应所得的生成油蒸出汽柴油后，加氢渣油与任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置，在裂化催化剂存在下进行裂化反应；反应所得回炼油进入渣油加氢装置，蒸馏油浆得到蒸出物返回至加氢装置。上述现有技术均未解决热高压分离系统造成氢气消耗量较大的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种渣油加氢处理装置，本实用新型装置将渣油加氢处理和催化裂化更有效地组合，减少加氢处理氢气损失，提高氢气利用率，提高催化裂化产品质量。

本实用新型渣油加氢处理装置包括：渣油加氢处理反应器、热高压分离器、热低压分离器、换热器、空气冷却器、冷高压分离器和循环氢系统等；

渣油加氢处理反应器入口与原料管线连通，渣油加氢处理反应器出口管线经过原料换热器后与热高压分离器入口连通，热高压分离器底部液相物料出口与热低压分离器入口连通；热高压分离器顶部气相物料出口经过换热器和空气冷却器后与冷高压分离器入口连通，冷高压分离器顶部气相出口与循环氢系统入口连通，冷高压分离器下部设置油相出口，冷高压分离器底部设置水相出口；

其特征在于：热高压分离器内下部设置渣油加氢催化剂床层，热高压分离器入口同时与催化裂化循环油管线连通。

本实用新型装置中，原料管线同时与渣油原料管线和氢气管线连通。原料管线一般经过原料泵和加热设备，氢气管线一般与循环氢管线和新氢管线连通。

本实用新型装置中，渣油加氢处理反应器可以是固定床反应器、沸腾床反应器、移动床反应器、悬浮床反应器等任意形式。其中固定床反应器可以是上流式反应器或滴流床反应器，也可以是上流式反应器与滴流床反应器组合使用。使用固定床反应器时，一般是2～6个反应器串联使用。上流式反应器与滴流床反应串组合使用时，一般沿反应物料流动方向依次设置上流式反应器和滴流床反应器。

本实用新型装置中，循环氢系统一般包括循环氢脱硫化氢装置和循环氢压缩机。

本实用新型装置中，热低压分离器一般与分馏系统连接，或直接与催化裂化系统连接。

本实用新型装置中，热高压分离器内下部设置渣油加氢催化剂床层，使用任意的渣油加氢处理催化剂，可以是渣油加氢脱金属催化剂、渣油加氢脱硫催化剂、渣油加氢脱氮催化剂、渣油加氢转化催化剂中的一种或几种。催化剂床层高度一般为热高压分离器内部空间高度的20%～50%。热高压分离器入口位置高于催化剂床层顶部。

本实用新型通过在热高压分离器内设置加氢催化剂床层，同时引入催化裂化循环油，加氢渣油（加氢处理后的渣油简称加氢渣油）与催化裂化循环油混合为液相物料，在热高压分离器内与气相进行气液分离，分离的气相从热高压分离器顶部的气相出口排出，液相经过热高压分离器下部的加氢催化剂床层后从底部排出。该操作可以同时获得如下技术效果：

（1）在热高压分离器操作条件下，溶解在加氢渣油中的氢气与催化裂化循环油在加氢催化剂床层中发生加氢发应，将溶解氢反应消耗，减少了氢气损失。

（2）催化裂化循环油是催化裂化反应后的物料，是在缺氢条件下的催化反应产物，因此在热高压分离器操作条件下易于部分加氢反应，可以利用加氢渣油中溶解的氢气，一方面将通常条件下只能作为燃料排放的“废气”充分利用，另一方面，有利于将催化裂化循环油改质，提高催化裂化产品质量，改善催化裂化产品分布。

（3）本实用新型装置结构简单，对现有的渣油加氢处理装置进行简单改造即可以实现，不增加操作费用，易于实施。

附图说明

图1为本实用新型渣油加氢处理装置构成示意图；

其中：1-上流式反应器，2-滴流床反应器系统（可以串联设置3～6个反应器），3-冷却器，4-热高压分离器，5-冷高压分离器，6-循环氢提纯及脱硫化氢系统，7-循环氢管线，8-补充氢管线，9-渣油原料管线，10-热高压分离器液相排出管线，11-催化裂化循环油管线，12-冷高压分离器水相排出管线，13-冷高压分离器油相排出管线。

具体实施方式

如图1所示，渣油原料管线9与循环氢7管线合并与上流式反应器1底部物料入口连通，上流式反应器1顶部物料排出管线与滴流床加氢反应系统2入口连通。滴流床加氢反应的反应流出物管线与催化裂化循环油管线11合并后与热高压分离器4入口连通。热高压分离器4内下部设置加氢催化剂床层14。热高压分离器4底部设置热高压分离器液相排出管线10，热高压分离器液相排出管线10可以与分离系统连通或与催化裂化系统连通。热高压分离器4顶部气相排出管线与冷却器3连通，经过冷却后的物料管线与注水管线连通后，与冷高压分离器5入口连通。冷高压分离器5顶部气相排出管线与循环氢提纯及脱硫化氢系统6连通。补充氢管线8与循环氢管线7连通用于补充反应所需的氢气。冷高压分离器底部设置冷高压分离器水相排出管线12，中下部设置冷高压分离器油相排出管线13。

本实用新型装置中，上流式反应器催化剂可以是球形，亦可以是齿球形，优选齿球形。所述的齿球形，是指载体的形状为球形，表面开设若干个齿。本实用新型所述的齿球形催化剂具有较好的活性，尤其在装入工业反应器中，具有装填均匀，没有短路、沟流现象，从而减少床层压力降，克服了圆柱形及三叶草形催化剂床层压力降增大的缺点。特别是齿球形催化剂有利于气液两相的均匀分散，适宜于上流式反应器使用。上流式反应器催化剂，活性组分为氧化钼、氧化钨、氧化钴和氧化镍中的一种或几种，各组分以催化剂的总重量为基准，氧化钼和/或氧化钨的含量为1%～15%，钴和/或镍的含量为0.5%～8%，可以含有适宜的助剂，余量为氧化铝载体。

所述滴流床反应器为固定床反应器形式，反应物料从反应器顶部进入反应器，反应后产物从底部排出反应器。滴流床反应器可以包括一个或多个，并且在每个反应器中具有一个或多个催化剂床层。在存在多个反应器时，所述反应器的数目为2～5个，在存在多个催化剂床层时，每个反应器内床层的数目为2～5个。

所述固定床反应器中装填固定床加氢催化剂。固定床加氢催化剂可是各种不同功能加氢催化剂的匹配组合。所述的加氢催化剂活性金属组分选自第ⅥB族金属和/或第Ⅷ族非贵金属，载体选自氧化铝、二氧化硅和无定形硅铝中一种或几种。其中金属组分优选镍-钨、镍-钨-钴、镍-钴或钴-钼的组合。

热高压分离器内加氢催化剂床层使用通常的渣油加氢处理催化剂，具体可以使用上述上流式反应器和固定床反应器使用的催化剂中的一种或几种。

上述的催化剂可以使用本领域的商品催化剂。

下面的实施例将对本实用新型提供的装置予以进一步的说明，但并不因此而限制本实用新型。

实施例中所使用的上流式反应器催化剂牌号为FZC-10UH，由中国石化催化剂分公司抚顺催化剂厂生产,实施例中所使用的固定床反应器催化剂牌号为FZC-103、FZC-28、FZC-34A、FZC-41A，其中FZC-103由营口凯德利化工有限责任公司生产、FZC-28由中国石化催化剂分公司抚顺催化剂厂生产，FZC-34A，FZC-41A由山东公泉化工股份有限公司生产。

实施例1

实施例1的渣油加氢装置包括四个反应器，一个上流式反应器（UFR）和三个固定床（滴流床）反应器，上流式反应器中装填上流式反应器催化剂FZC-10UH，第一固定床反应器（简称固定床一反）中装填保护剂FZC-103和脱金属催化剂FZC-28，第二定固定反应器（简称固定床二反）中装填脱硫催化剂FZC-34A，第三固定床反应器（简称固定床三反）中装填脱氮催化剂FZC-41A。其中上流式反应器催化剂:保护剂:脱金属催化剂的装填比例（体积）为6:4。热高压分离器内催化剂床层使用的加氢处理催化剂按物料流动方向使用保护剂FZC-103和脱硫催化剂FZC-34A按1：1比例级配装填，床层高度为热高压分离器内部高度的40%。

实施例1所用的原料为减压渣油（具体性质见表1）。反应条件如表2所示。

对比例1

与实施例1相比，只是热高压分离器内不设置催化剂，其它条件相同。

表1 减压渣油主要性质

表2 实施例及比较例操作条件和反应结果

*体积空速按原料体积进料量与对应催化剂体积的比值。

实施例2

渣油加氢稳定性试验。

为了进一步考察本实用新型装置的热高压分离器操作的稳定性，分别对实施例1和对比例1进行了稳定性试验，以对比例1热高压分离器压降为基准，结果见表3。

表3渣油加氢装置热高压分离器压降

运转时间，h	500	1000	2000	3000	5000
						实施例1压降，MPa	基准+0.01	基准+0.01	基准+0.01	基准+0.02	基准+0.02

从表3可以看出，本实用新型装置可以保持长周期的稳定操作。

Claims

1.一种渣油加氢处理装置，包括：渣油加氢处理反应器、热高压分离器、热低压分离器、换热器、空气冷却器、冷高压分离器和循环氢系统；

其特征在于：热高压分离器入口同时与催化裂化循环油管线连通。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：原料管线同时与渣油原料管线和氢气管线连通。

3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于：原料管线经过原料泵和加热设备，氢气管线与循环氢管线和新氢管线连通。

4.按照权利要求1所述的装置，其特下在于：渣油加氢处理反应器为固定床反应器、沸腾床反应器、移动床反应器或悬浮床反应器。

5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：固定床反应器为上流式反应器或滴流床反应器，或是上流式反应器与滴流床反应器组合使用。

6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于：固定床反应器时为2～6个反应器串联使用。

7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：循环氢系统包括循环氢脱硫化氢装置和循环氢压缩机。

8.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：热低压分离器与分馏系统连接，或直接与催化裂化系统连接。

9.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：热高压分离器内下部设置渣油加氢催化剂床层，使用的渣油加氢处理催化剂为渣油加氢脱金属催化剂、渣油加氢脱硫催化剂、渣油加氢脱氮催化剂和渣油加氢转化催化剂中的一种或几种。

10.按照权利要求9所述的装置，其特征在于：热高压分离器内催化剂床层高度为热高压分离器内部空间高度的20%～50%；热高压分离器入口位置高于催化剂床层顶部。