TW201716562A - 一種重油加氫處理系統和重油加氫處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及重油加氫處理領域，具體地，涉及一種重油加氫處理系統和重油加氫處理方法。所述重油加氫處理方法包括：依次串聯的加氫預處理反應區、過渡反應區和加氫處理反應區以及傳感單元和控制單元，在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括至少兩個相互並聯的加氫預處理反應器，所述過渡反應區包括或不包括加氫預處理反應器；在反應過程中，所述控制單元根據所述傳感單元的壓降信號控制所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器的進料和出料，使得當所述加氫預處理反應區中的任意一個加氫預處理反應器的壓降達到預定值時，將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區。根據本發明所述的重油加氫處理方法可以大幅延長重油加氫處理裝置的運轉週期。
Description
本發明涉及重油加氫處理領域，具體地，涉及一種重油加氫處理系統和重油加氫處理方法。
目前，國內外油品市場對汽煤柴等油品的需求特別是對車用汽油的需求仍將呈持續上升的趨勢，而對重燃料油等重質油品的需求則呈下降趨勢。同時，在全球範圍內原油性質日趨變差，環保法規日趨嚴格，對油品質量提出了日益嚴格的要求。因此，如何能以較經濟合理的代價實現重油輕質化和汽柴油產品品質持續升級已成為國內外煉油業界關注的焦點。
重油加氫處理工藝如渣油加氫處理工藝的主要目的是通過加氫處理，使渣油原料中的硫、氮、金屬等雜質含量大幅降低，稠環芳烴、膠質、瀝青質等非理想組分加氫轉化，提高氫碳比，降低殘炭含量，使其裂化性能得到明顯改善。固定床渣油加氫技術是一種重油深度加工技術，在裝有特定催化劑的固定床反應器中，在高溫高壓的臨氫條件下，對常壓或減壓渣油進行脫硫、脫氮、脫金屬等，以最大限度地獲取輕質產品，是渣油輕質化的重要手段之一。固定床渣油加氫技術以其液體產品收率高，產品品質好，生產靈活性強，廢物、廢料少，環境友好，投資回報率高等優點，得到越來越廣泛的應用。
在現有的固定床重油加氫處理工藝中，所有反應器通常採用串聯的工藝流程，因此需要在第一台反應器裝填大量的保護劑以沉積原料中的雜質和垢物，這樣操作會導致第一台保護反應器內裝填的催化劑系統由於活性較低，脫金屬負荷較低，某些情況下到了裝置運行末期反應器壓降仍然很低，使得整體催化劑的脫、容金屬化合物的能力降低。如果提高其催化劑活性又會造成壓降的快速增長，縮短運行週期，而後續的催化劑性能還沒有完全發揮，保持第一台保護反應器催化劑適當的活性很難控制，而且在重油加氫裝置整個運行過程中存在很多因素如緊急開停工、原料性質波動、或者原料中Fe，Ca雜質突然增高等，因此通常的做法仍然是保持一反保護反應器催化劑較低的反應的活性，其主要作用是攔截和沉積原料中的雜質和垢物，僅僅進行較低的脫金屬反應，通常是該反應器反應溫升較低，壓降在整個運行週期維持在較低的水準，這樣就要求在後續的脫金屬反應器裝填大量的脫金屬催化劑主要進行脫金屬反應以及為容納加氫脫除的金屬化合物和積碳提供足夠的空間，這樣不可避免的造成在該脫金屬反應器沉積大量的金屬，脫金屬反應負荷較大，通常是該反應器反應溫升最高，儘管運行初期反應器壓降較低，但是到了運行至中期或者後期該反應器的壓降最先增長，且增長最快，成為制約運行週期和裝置穩定運行的主要因素。
CN103059928A公開了一種加氫處理裝置及其應用和渣油加氫處理方法。該發明提供了一種加氫處理裝置，該裝置包括依次串聯的加氫保護單元和主加氫處理單元，所述加氫保護單元包括並聯的主加氫保護反應器和備用加氫保護反應器，並且主加氫保護反應器體積大於備用保護反應器。在加氫處理過程中，主加氫保護反應器與備用加氫保護反應器交替使用。該工藝方法將主加氫保護反應器和備用加氫保護反應器切換操作，能夠加工高鈣高金屬含量的渣油，缺點是閒置了一台反應器，增加了投資，降低了反應器利用率，而且不能從根本上解決前置反應器壓降增長的問題。
CN1393515A公開了一種渣油加氫處理的方法。該方法是在重渣油加氫反應系統中的第一個反應器增設一個或多個進料口，同時改變原有的催化劑級配，當一反催化劑床層壓降為裝置設計壓降的0.4～0.8倍時，依次改用下一進料口，同時原有的進料口可進迴圈油或迴圈油與原料油的混合油。用該工藝能有效地防止床層壓降和延長裝置的運轉週期，而且可以增加裝置的處理能力，有助於改善物流分配。缺點是感應器製造成本增加，使初始壓降增大，器內體積利用率降低等。
CN103059931A公開了一種渣油加氫處理的方法。該方法是在加氫處理反應條件下，渣油原料和氫氣依次通過串聯的多台反應器，當裝置運行700～4000小時後進行分流操作，降低一反進料量或保持一反進料量不變，增加一反和最後一個反應器中間的各反應器的進料量，增加的原料渣油在中間反應器的入口注入。該方法通過改變各反應器進料負荷來緩解壓降的增長，但不能從根本上改變前置反應器壓降的增長趨勢，工業實際運行來看，壓降一旦開始增長會很快達到設計上限，而且改變各反應器入口進料不利於裝置的穩定運行。
CN102676218A公開了一種固定床渣油加氫工藝，包括以下步驟：（1）原料油與氫氣混合物進入第一固定床反應器，與加氫催化劑接觸進行加氫反應；（2）當第一固定床反應器壓降增大到0.2-0.8MPa時，原料油與氫氣混合物進入第一固定床反應器和備用第一固定床反應器，反應生成物進入後續加氫反應器。在該工藝中，第一固定床反應器和備用第一固定床反應器可以相互並聯、串聯或者使一者停止使用而單獨使用另一個反應器。其缺點是初期閒置了一台反應器，降低了反應器利用率，而且不能從根本上解決前置反應器壓降增長的問題。
CN103540349A公開了一種劣質重油、渣油加氫處理組合工藝，包括重油和/或渣油原料先經過漿態床加氫預處理，氣液分離後，液相產物再經固定床加氫改質，其中，漿態床加氫預處理部分包括一個漿態床加氫反應器和漿態床加氫催化劑；固定床加氫改質部分所用反應器按先後次序主要包括：兩個上流式脫鐵脫鈣反應器，一個上流式脫金屬反應器，一個固定床脫硫反應器，一個固定床脫氮反應器，其中，兩個上流式脫鐵脫鈣反應器可以相互串聯、並聯或者使一者停止使用而單獨使用另一個反應器。其缺點是各個工藝類型運行週期不匹配，投資高，操作難度大。
本發明的目的是克服現有的重油加氫處理方法不能夠從根本上解決反應器壓降增長的問題，從而影響裝置的運行週期和穩定性的缺陷，提供一種重油加氫處理系統和重油加氫處理方法。本發明所述的方法工藝流程簡單，僅需要對現有裝置進行簡單改進，就可以大幅延長重油加氫處理裝置的運轉週期，並可以使催化劑的利用效率實現最大化。
本發明提供了一種重油加氫處理系統，該加氫處理系統包括依次串聯的加氫預處理反應區、過渡反應區和加氫處理反應區以及傳感單元和控制單元，所述傳感單元用於檢測所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器內的壓降，所述控制單元用於接收來自所述傳感單元的壓降信號；
在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括至少兩個相互並聯的加氫預處理反應器，所述過渡反應區包括或不包括加氫預處理反應器；
在反應過程中，所述控制單元根據所述傳感單元的壓降信號控制所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器的進料和出料，使得當所述加氫預處理反應區中的任意一個加氫預處理反應器的壓降達到預定值時，將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區。
在本發明所述的重油加氫處理系統中，所述加氫預處理反應器的壓降預定值為該加氫預處理反應器的壓降設計上限的50%～80%，優選為60%～70%。
在優選情況下，在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括3～6個，優選為3～4個加氫預處理反應器。
在一種優選實施方式中，在反應初始階段，所述過渡反應區不包括加氫預處理反應器；而且，所述控制單元根據所述傳感單元的壓降信號控制所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器的進料和出料，使得：
當一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器I，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；
當下一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器II，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器II、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；
按照上述方式，直至所有的加氫預處理反應器全部都以串聯的方式連接。
在優選情況下，所述加氫處理反應區包括1～5個串聯設置的加氫處理反應器，優選包括1～2個串聯設置的加氫處理反應器。
在一種優選實施方式中，在所述加氫預處理反應區中，任意一個加氫預處理反應器的出料口與其他加氫預處理反應器的進料口和所述加氫處理反應區的進料口均通過帶有控制閥的管線連接，任意一個加氫預處理反應器的進料口與重油原料和氫氣的混合物流的供給源均通過帶有控制閥的管線連接，其中，所述控制單元通過控制與各個加氫預處理反應器對應的控制閥來控制進料和出料。
本發明還提供了一種重油加氫處理方法，該方法包括：將重油原料與氫氣混合後依次經過串聯的加氫預處理反應區、過渡反應區和加氫處理反應區；
在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括至少兩個相互並聯的加氫預處理反應器，所述過渡反應區包括或不包括加氫預處理反應器；
在反應過程中，當所述加氫預處理反應區中的任意一個加氫預處理反應器的壓降達到預定值時，將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，其中，所述加氫預處理反應器的壓降預定值為該加氫預處理反應器的壓降設計上限的50%～80%，優選為60%～70%。
在優選情況下，在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括3～6個，優選為3～4個加氫預處理反應器。
在一種優選實施方式中，在反應初始階段，所述過渡反應區不包括加氫預處理反應器；而且，當一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器I，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；
當下一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器II，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器II、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；
按照上述方式，直至所有的加氫預處理反應器全部都以串聯的方式連接。
在優選情況下，所有的加氫預處理反應器的壓降不同時達到預定值，優選相鄰兩個最接近達到壓降預定值的加氫預處理反應器達到其壓降預定值的時間差不小於整個運行週期的20%，優選為20%～60%。
優選地，通過操作條件的設置和/或催化劑床層性質的差異使得加氫預處理反應區中各個加氫預處理反應器不同時達到壓降預定值，
更優選地，通過控制各個加氫預處理反應器內不同的催化劑裝填高度、不同的進料量、不同的進料性質、不同的操作條件以及相同的裝填高度條件下採用不同的催化劑裝填密度中的一種或多種方式來實現使加氫預處理反應區中各個加氫預處理反應器不同時達到壓降預定值。
當通過控制各個加氫預處理反應器內相同的裝填高度條件下採用不同的催化劑裝填密度的方式來實現時，在所述加氫預處理反應區並聯的各個加氫預處理反應器中，最大裝填密度為400kg/m3
～600kg/m3
，優選為450kg/m3
～550kg/m3
；最小裝填密度為300kg/m3
～550kg/m3
，優選為350kg/m3
～450kg/m3
；
優選地，裝填密度最接近的兩台加氫預處理反應器的催化劑裝填密度差值為50～200kg/m3
，優選為80～150kg/m3
。
當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的進料量的方式來實現時，進料量最接近的兩台加氫預處理反應器的進料體積空速之比為1.1~3：1，優選為1.1~1.5：1。
當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的進料性質的方式來實現時，進料性質最接近的兩台加氫預處理反應器的金屬含量差值為5~50µg/g，優選為10~30µg/g。
當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的操作條件的方式來實現時，控制操作壓力和體積空速最接近的兩台加氫預處理反應器的操作條件中，操作溫度差值為2~30℃，優選為5~20℃；或者控制操作壓力和操作溫度最接近的兩台加氫預處理反應器的操作條件中，體積空速差值為0.1~10 h-1
，優選為0.2~5 h-1
。
在優選情況下，按照物料流動方向，各個加氫預處理反應器內依次裝填加氫保護劑、加氫脫金屬催化劑以及可選的加氫脫硫催化劑；所述加氫處理反應區的反應器依次裝填加氫脫硫催化劑和加氫脫氮殘炭轉化催化劑。
在優選情況下，所述加氫預處理反應區的操作條件包括：溫度為370℃～420℃，優選為380℃～400℃；壓力為10MPa～25MPa，優選為15MPa～20MPa；氫油體積比為300～1500，優選為500～800；原料油液時體積空速為0.15h-1
～2h-1
，優選為0.3h-1
～1h-1
。
在優選情況下，所述加氫處理反應區包括1～5個串聯設置的加氫處理反應器，優選包括1～2個串聯設置的加氫處理反應器。
在優選情況下，所述加氫處理反應區的操作條件包括：溫度為370℃～430℃，優選為380℃～410℃；壓力為10MPa～25MPa，優選為15MPa～20MPa；氫油體積比為300～1500，優選為400～800；原料油液時體積空速為0.15h-1
～0.8h-1
，優選為0.2h-1
～0.6h-1
。
在優選情況下，所述重油原料選自常壓重油和/或減壓渣油，更優選地，所述重油原料摻煉直餾蠟油、減壓蠟油、二次加工蠟油和催化回煉油中的至少一種。
本發明提供的所述重油加氫處理系統和所述重油加氫處理方法具有如下優點：
（1）在反應初始階段，所述加氫預處理反應區中包括並聯的多個加氫預處理反應器，使得整個催化劑體系脫/容金屬能力得到大幅提升。
（2）在本發明所述的重油加氫處理系統中，當一個加氫預處理反應器的壓降增長至預定值時，將其從加氫預處理反應區切換至與其串聯的過渡反應區，使其壓降不再快速增長，而是在可以控制範圍內緩慢增長直至裝置停工，進而使某個加氫預處理反應器的壓降不會制約整個裝置的運行週期。
（3）在本發明所述的重油加氫處理系統中，通過將加氫預處理反應區中各個加氫預處理反應器從並聯到串聯切換操作方式的調整解決了加氫預處理反應器壓降快速增長的難題，同時增加了裝置的操作靈活性和原料適應能力。
（4）在本發明所述的重油加氫處理方法中，通過設置加氫預處理反應器並聯形式大幅增加催化劑體系的容金屬量，使得體系的穩定性增強，使得裝置壓降的增長能夠得到控制，延長裝置運行週期。
（5）本發明所述的重油加氫處理方法可以最大程度實現各類催化劑同步失活，從而提高裝置的運行效率，提高經濟效益。
（6）在本發明所述的重油加氫處理方法中，通過對加氫預處理反應區催化劑性能和工藝參數的優化調整，與後續的高活性脫硫脫殘炭催化劑的配合，使得在提高整體催化劑的脫/容金屬能力的同時脫硫脫殘炭性能得到保證。
本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
在本文中所披露的範圍的端點和任何值都不限於該精確的範圍或值，這些範圍或值應當理解為包含接近這些範圍或值的值。對於數值範圍來說，各個範圍的端點值之間、各個範圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值範圍，這些數值範圍應被視為在本文中具體公開。
本發明提供的所述重油加氫處理系統包括依次串聯的加氫預處理反應區、過渡反應區和加氫處理反應區以及傳感單元和控制單元，所述傳感單元用於檢測所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器內的壓降，所述控制單元用於接收來自所述傳感單元的壓降信號；
在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括至少兩個相互並聯的加氫預處理反應器，所述過渡反應區包括或不包括加氫預處理反應器；
在反應過程中，所述控制單元根據所述傳感單元的壓降信號控制所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器的進料和出料，使得當所述加氫預處理反應區中的任意一個加氫預處理反應器的壓降達到預定值時，將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區。
在本發明所述的重油加氫處理系統中，所述加氫預處理反應器的預定值優選為該加氫預處理反應器的壓降設計上限的50%～80%，例如，50%、52%、54%、55%、56%、57%、58%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、74%、75%、76%、78%、80%以及它們中任意兩個值所組成的範圍之間的任意值。在優選情況下，所述預定值為壓降設計上限的60%～70%。在本發明中，所述壓降設計上限是指反應器壓降的最大值，當反應器壓降達到該值時，反應系統需要停工，所述壓降設計上限通常為0.7~1 MPa。
在本發明所述的重油加氫處理系統中，在反應初始階段，所述過渡反應區可以包括或不包括加氫預處理反應器。優選情況下，在反應初始階段，所述過渡反應區不包括加氫預處理反應器。
在本發明所述的重油加氫處理系統中，在反應過程中，所述加氫預處理反應區中至少具有一個加氫預處理反應器。而且，當所述加氫預處理反應區在反應初始階段僅具有兩個加氫預處理反應器時，將加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區的操作只需要實施一次即可；當所述加氫預處理反應區在反應初始階段具有三個以上加氫預處理反應器時，將加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區的操作可以實施一次或多次。在優選情況下，在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括3～6個，優選為3～4個加氫預處理反應器。進一步優選地，將加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區的操作實施至使得所述加氫預處理反應區在反應末期僅具有一個加氫預處理反應器。
在本發明所述的重油加氫處理系統中，在反應初始階段，所述過渡反應區可以包括或不包括加氫預處理反應器。在反應過程中，當有加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區中，且所述過渡反應區中有多個加氫預處理反應器時，所述過渡反應區中的多個加氫預處理反應器可以相互串聯和/或並聯；在優選情況下，所述過渡反應區中的多個加氫預處理反應器相互串聯；最優選地，所述過渡反應區中的多個加氫預處理反應器相互串聯排布，且沿著所述過渡反應區的物流方向，從所述加氫預處理反應區中先切換出來的加氫預處理反應器排布在下游、後切換出來的加氫預處理反應器排布在上游。
根據本發明所述的重油加氫處理系統的一種最優選的實施方式，在反應初始階段，所述過渡反應區不包括加氫預處理反應器，所述加氫預處理反應區包括3～6個，優選為3～4個加氫預處理反應器；
而且，所述控制單元根據所述傳感單元的壓降信號控制所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器的進料和出料，使得：
當一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器I，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；
當下一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器II，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器II、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；
按照上述方式，直至所有的加氫預處理反應器全部都以串聯的方式連接。在該實施方式中，在串聯的所有加氫預處理反應器中，按照達到壓降預定值的先後順序，先達到壓降預定值的加氫預處理反應區處於下游，後達到壓降預定值的加氫預處理反應區處於上游，並且最先達到壓降預定值的加氫預處理反應器處於最下游的位置。
根據本發明所述的重油加氫處理系統的一種實施方式，如圖1所示，在所述加氫預處理反應區中，任意一個加氫預處理反應器的出料口與其他加氫預處理反應器的進料口和所述加氫處理反應區的進料口均通過帶有控制閥的管線連接，任意一個加氫預處理反應器的進料口與重油原料和氫氣的混合物流的供給源均通過帶有控制閥的管線連接，其中，所述控制單元通過控制與各個加氫預處理反應器對應的控制閥來控制進料和出料。
在本發明所述的重油加氫處理系統中，所述加氫處理反應區可以包括1～5個串聯設置的加氫處理反應器，優選包括1～2個串聯設置的加氫處理反應器。
圖1為本發明所述的重油加氫處理系統的一種優選實施方式的示意圖。下面結合圖1對本發明所述的重油加氫處理方法和重油加氫處理系統進行進一步說明，但並不因此而限制本發明。
如圖1所示，本發明所述的重油加氫處理系統和重油加氫處理方法包括：重油原料與氫氣混合後的物料F經進料管線1、進料管線2和進料管線3進入串聯設置的加氫預處理反應區和加氫脫硫反應區，所述加氫預處理反應區包括並聯設置的三個加氫預處理反應器，分別為加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C，所述加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C的進料口分別與進料管線1、進料管線2和進料管線3連接，所述加氫預處理反應器A的出口分三路，第一路經管線6與加氫預處理反應器B的進料口連接，第二路經管線7與加氫預處理反應器C的進料口連接，第三路經管線10與加氫脫硫反應器D的進料口連接；所述加氫預處理反應器B的出口分三路，第一路經管線4與加氫預處理反應器A的進料口連接，第二路經管線5與加氫預處理反應器C得進料口連接，第三路經管線11與加氫脫硫反應器D的進料口連接；所述加氫預處理反應器C的出口分三路，第一路經管線8與加氫預處理反應器A的進料口連接，第二路經管線9與加氫預處理反應器B的進料口連接，第三路經管線12與加氫脫硫反應器D的進料口連接；所述管線1上設置有閥門101，所述管線2上設置有閥門102，所述管線3上設置有閥門103，所述管線4上設置有閥門104，所述管線5上設置有閥門105，所述管線6上設置有閥門106，所述管線7上設置有閥門107，所述管線8上設置有閥門108，所述管線9上設置有閥門109，所述管線10上設置有閥門1010，所述管線11上設置有閥門1011，所述管線12上設置有閥門1012，所述加氫脫硫反應器得到的生成油13進入分離器E分離後得到液化氣14和加氫生成油15，所述加氫生成油還可以進一步分餾成多種餾分。所述加氫預處理反應器A、所述加氫預處理反應器B和所述加氫預處理反應器C中各自設置有用於監測壓降的傳感單元（圖中未示出），並且所述重油加氫處理系統還包括控制單元（圖中未示出），用於接收來自所述傳感單元的壓降信號，並根據該壓降信號控制與各個加氫預處理反應器對應的閥門。
在上述重油加氫處理系統中，加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C可以按照任意順序失活，優選採用以下六種方式進行切換操作：
方式1：按照加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C的順序達到壓降預定值。
（1）開工時，管線1、管線2、管線3、管線10、管線11、管線12上的閥門101、閥門102、閥門103、閥門1010、閥門1011、閥門1012打開，管線4、管線5、管線6、管線7、管線8、管線9上的閥門104、閥門105、閥門106、閥門107、閥門108、閥門109關閉；
（2）用傳感單元檢測加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C的壓降，當加氫預處理反應器A的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器A的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線1的閥門101、管線11的閥門1011和管線12的閥門1012，打開管線8上的閥門108和管線4上的閥門104，使得加氫預處理反應區（包括加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C）、加氫預處理反應器A和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成一次由並聯到串聯的切換操作；
（3）當加氫預處理反應器B的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器B的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線2的閥門102、管線8的閥門108，打開管線9上的閥門109，使得加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器A和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成第2次由並聯到串聯的切換操作；
（4）當加氫預處理反應器C的壓降達到設計上限時，整個反應系統需要停工處理。
方式2：按照加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器B的順序達到壓降預定值。
（1）開工時，管線1、管線2、管線3、管線10、管線11、管線12上的閥門101、閥門102、閥門103、閥門1010、閥門1011、閥門1012打開，管線4、管線5、管線6、管線7、管線8、管線9上的閥門104、閥門105、閥門106、閥門107、閥門108、閥門109關閉；
（2）用傳感單元檢測加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C的壓降，當加氫預處理反應器A的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器A的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線1的閥門101、管線11的閥門1011和管線12的閥門1012，打開管線8上的閥門108和管線4上的閥門104，使得加氫預處理反應區（包括加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C）、加氫預處理反應器A和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成一次由並聯到串聯的切換操作；
（3）當加氫預處理反應器C的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器C的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線3的閥門103、管線4的閥門104，打開管線5上的閥門105，使得加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器A和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成第2次由並聯到串聯的切換操作；
（4）當加氫預處理反應器C的壓降達到預定值時，整個反應系統需要停工處理。
方式3：按照加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器A的順序達到壓降預定值
（1）開工時，管線1、管線2、管線3、管線10、管線11、管線12上的閥門101、閥門102、閥門103、閥門1010、閥門1011、閥門1012打開，管線4、管線5、管線6、管線7、管線8、管線9上的閥門104、閥門105、閥門106、閥門107、閥門108、閥門109關閉；
（2）用傳感單元檢測加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C的壓降，當加氫預處理反應器B的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器B的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線2的閥門102、管線10的閥門1010和管線12的閥門1012，打開管線9上的閥門109和管線6上的閥門106，使得加氫預處理反應區（包括加氫預處理反應器A和加氫預處理反應器C）、加氫預處理反應器B和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成一次由並聯到串聯的切換操作；
（3）當加氫預處理反應器C的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器C的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線3的閥門103、管線6的閥門106，打開管線7上的閥門107，使得加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器B和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成第2次由並聯到串聯的切換操作；
（4）當加氫預處理反應器A的壓降達到預定值時，整個反應系統需要停工處理。
方式4：按照加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器C的順序達到壓降預定值。
（1）開工時，管線1、管線2、管線3、管線10、管線11、管線12上的閥門101、閥門102、閥門103、閥門1010、閥門1011、閥門1012打開，管線4、管線5、管線6、管線7、管線8、管線9上的閥門104、閥門105、閥門106、閥門107、閥門108、閥門109關閉；
（2）用傳感單元檢測加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C的壓降，當加氫預處理反應器B的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器B的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線2的閥門102、管線10的閥門1010和管線12的閥門1012，打開管線9上的閥門109和管線6上的閥門106，使得加氫預處理反應區（包括加氫預處理反應器A和加氫預處理反應器C）、加氫預處理反應器B和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成一次由並聯到串聯的切換操作；
（3）當加氫預處理反應器A的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器A的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線1的閥門101、管線9的閥門109，打開管線8上的閥門108，使得加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成第2次由並聯到串聯的切換操作；
（4）當加氫預處理反應器C的壓降達到預定值時，整個反應系統需要停工處理。
方式5：按照加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器A的順序達到壓降預定值。
（1）開工時，管線1、管線2、管線3、管線10、管線11、管線12上的閥門101、閥門102、閥門103、閥門1010、閥門1011、閥門1012打開，管線4、管線5、管線6、管線7、管線8、管線9上的閥門104、閥門105、閥門106、閥門107、閥門108、閥門109關閉；。
（2）用傳感單元檢測加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C的壓降，當加氫預處理反應器C的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器C的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線3的閥門103、管線10的閥門1010和管線11的閥門1011，打開管線7上的閥門107和管線5上的閥門105，使得加氫預處理反應區（包括加氫預處理反應器A和加氫預處理反應器B）、加氫預處理反應器C和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成一次由並聯到串聯的切換操作；
（3）當加氫預處理反應器B的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器B的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線2的閥門102、管線7的閥門107，打開管線6上的閥門106，使得加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成第2次由並聯到串聯的切換操作；
（4）當加氫預處理反應器A的壓降達到預定值時，整個反應系統需要停工處理。
方式6：按照加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B的順序達到壓降預定值。
（1）開工時，管線1、管線2、管線3、管線10、管線11、管線12上的閥門101、閥門102、閥門103、閥門1010、閥門1011、閥門1012打開，管線4、管線5、管線6、管線7、管線8、管線9上的閥門104、閥門105、閥門106、閥門107、閥門108、閥門109關閉；
（2）用傳感單元檢測加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B和加氫預處理反應器C的壓降，當加氫預處理反應器C的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器C的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線3的閥門103、管線10的閥門1010和管線11的閥門1011，打開管線7上的閥門107和管線5上的閥門105，使得加氫預處理反應區（包括加氫預處理反應器A和加氫預處理反應器B）、加氫預處理反應器C和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成一次由並聯到串聯的切換操作；
（3）當加氫預處理反應器A的壓降達到預定值時，來自對應於所述加氫預處理反應器A的傳感單元的壓降信號傳遞給控制單元，控制單元接收到該信號後執行對閥門進行調控，具體地，關閉進料管線1的閥門101、管線5的閥門105，打開管線4上的閥門104，使得加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器C和加氫脫硫反應區形成串聯，此時完成第2次由並聯到串聯的切換操作；
（4）當加氫預處理反應器B的壓降達到預定值時，整個反應系統需要停工處理。
本發明所述的重油加氫處理方法包括：將重油原料與氫氣混合後依次經過串聯的加氫預處理反應區、過渡反應區和加氫處理反應區；
在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括至少兩個相互並聯的加氫預處理反應器，所述過渡反應區包括或不包括加氫預處理反應器；
在反應過程中，當所述加氫預處理反應區中的任意一個加氫預處理反應器的壓降達到預定值時，將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區。
在本發明所述的重油加氫處理方法中，在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括至少兩個並聯設置的加氫預處理反應器。在隨後的反應過程中，伴隨著各個加氫預處理反應器的壓降逐漸達到預定值，逐漸將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，直至所述加氫預處理反應區只有一個加氫預處理反應器
當所述加氫預處理反應區在反應初始階段包括兩個並聯設置的加氫預處理反應器時，在反應的過程中，當所述加氫預處理反應區中任意一個加氫預處理反應器的壓降達到預定值時，將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，直至所述加氫預處理反應區中剩餘的另一個加氫預處理反應器的壓降達到設計上限（通常為0.7~1 MPa）時，整個反應過程結束，整個反應系統需要停工處理
當反應初始階段所述加氫預處理反應區包括三個以上（優選3～6個，更優選為3～4個）並聯設置的加氫預處理反應器，且所述過渡反應區不包括加氫預處理反應器時，在反應的過程中，當一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器I，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；
當下一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從加氫預處理反應區中切出，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器II，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器II、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；
按照上述方式，直至所有的加氫預處理反應器全部都以串聯的方式連接。在該實施方式中，在串聯的所有加氫預處理反應器中，按照達到壓降預定值的先後順序，先達到壓降預定值的加氫預處理反應區處於下游，後達到壓降預定值的加氫預處理反應區處於上游，並且最先達到壓降預定值的加氫預處理反應器處於最下游的位置。
在本發明所述的重油加氫處理方法中，所述預定值為壓降設計上限的50%～80%，例如，50%、52%、54%、55%、56%、57%、58%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、74%、75%、76%、78%、80%以及它們中任意兩個值所組成的範圍之間的任意值。在優選情況下，所述預定值為壓降設計上限的60%～70%。在本發明中，所述壓降設計上限是指反應器壓降的最大值，當反應器壓降達到該值時，反應系統需要停工，所述壓降設計上限通常為0.7~1 MPa。
在本發明所述的重油加氫處理方法中，所有的加氫預處理反應器的壓降不同時達到預定值。在優選情況下，相鄰兩個最接近達到壓降預定值的加氫預處理反應器達到其壓降預定值的時間差不小於整個運行週期的20%，優選為整個運行週期的20-60%，例如，20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%。在本發明中，所述整個運行週期是指重油加氫處理系統從開始運行至停工所經歷的時間。
為了實現使加氫預處理反應區中各個加氫預處理反應器不同時達到壓降預定值，可以通過操作條件的設置和/或催化劑床層性質的差異來實施。優選地，通過控制各個加氫預處理反應器內不同的催化劑裝填高度、不同的進料量、不同的進料性質、不同的操作條件以及相同的裝填高度條件下採用不同的催化劑裝填密度中的一種或多種方式來實現使加氫預處理反應區中各個加氫預處理反應器不同時達到壓降預定值。
在一種實施方式中，當通過控制各個加氫預處理反應器內相同的裝填高度條件下採用不同的催化劑裝填密度的方式來實現時，在所述加氫預處理反應區並聯的各個加氫預處理反應器中，最大裝填密度可以為400kg/m3
～600kg/m3
，優選為450kg/m3
～550kg/m3
；最小裝填密度可以為300kg/m3
～550kg/m3
，優選為350kg/m3
～450kg/m3
。進一步優選地，裝填密度最接近的兩台加氫預處理反應器的催化劑裝填密度差值為50～200kg/m3
，優選為80～150kg/m3
。具體地，將首先被切出的加氫預處理反應器的催化劑裝填密度設置為最大，將最後被切出的加氫預處理反應器的催化劑裝填密度設置為最小，並按照先後被切出的順序，使加氫預處理反應器的催化劑裝填密度依次逐漸減小。不同的催化劑裝填密度可以通過不同類型的催化劑級配裝填實現，如可以通過加氫保護劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑以不同的比例實現各個加氫預處理反應器中的催化劑裝填密度不同。
在另一種實施方式中，當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的進料量的方式來實現時，進料量最接近的兩台加氫預處理反應器的進料體積空速之比可以為1.1~3：1，優選為1.1~1.5：1。
在另一種實施方式中，當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的進料性質的方式來實現時，進料性質最接近的兩台加氫預處理反應器的金屬含量差值可以為5~50µg/g，優選為10~30µg/g。
在另一種實施方式中，當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的操作條件的方式來實現時，控制操作壓力和體積空速最接近的兩台加氫預處理反應器的操作條件中，操作溫度差值可以為2~30℃，優選為5~20℃；或者控制操作壓力和操作溫度最接近的兩台加氫預處理反應器的操作條件中，體積空速差值可以為0.1~10 h-1
，優選為0.2~5 h-1
。
在本發明所述的重油加氫處理方法中，所述加氫預處理反應區的操作條件可以包括：溫度為370℃～420℃，優選為380℃～400℃；壓力為10MPa～25MPa，優選為15MPa～20MPa；氫油體積比為300～1500，優選為500～800；原料油液時體積空速為0.15h-1
～2h-1
，優選為0.3h-1
～1h-1
。此處壓力是指反應器入口氫分壓。
在本發明中，加氫預處理反應區的平均反應溫度明顯高於現有技術的重油加氫脫金屬反應器的反應溫度，現有技術的重油加氫脫金屬反應溫度通常為350℃～390℃。本發明所述的方法中前部設置的加氫預處理反應區通過工藝流程的優化，消除了壓降增長限制週期的不利因素，可以在高溫下操作，另外相對高的反應溫度有利於所裝填的催化劑體系性能的發揮，有利於大分子的加氫轉化和雜質的脫除。
在本發明所述的重油加氫處理方法中，所述加氫處理反應區可以包括1～5個串聯設置的加氫處理反應器，優選包括1～2個串聯設置的加氫處理反應器。
在本發明所述的重油加氫處理方法中，所述加氫處理反應區的操作條件可以包括：溫度為370℃～430℃，優選為380℃～410℃；壓力為10MPa～25MPa，優選為15MPa～20MPa；氫油體積比為300～1500，優選為400～800；原料油液時體積空速為0.15h-1
～0.8h-1
，優選為0.2h-1
～0.6h-1
。此處壓力是指反應器入口氫分壓。
在本發明所述的重油加氫處理方法中，重油加氫技術採用固定床重油加氫處理技術，所述加氫預處理反應區的各個加氫預處理反應器中可以裝填加氫保護劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和加氫脫氮殘炭轉化催化劑中的一種或多種，所述加氫處理反應區的反應器中可以裝填加氫脫硫催化劑和加氫脫氮殘炭轉化催化劑中的一種或多種。
在一種優選實施方式中，按照物料流動方向，各個加氫預處理反應器內依次裝填加氫保護劑、加氫脫金屬催化劑以及任選的加氫脫硫催化劑；所述加氫處理反應區的反應器依次裝填加氫脫硫催化劑和加氫脫氮殘炭轉化催化劑。按照該優選實施方式的催化劑裝填方式，使得整個體系的脫/容金屬能力得到大幅提升，同時通過催化劑級配的調整使得各個加氫預處理反應器的壓降增長在控制範圍內。加氫預處理反應區中並聯的各個加氫預處理反應器裝填的催化劑體系以脫/容金屬功能為主，使得脫金屬性能提升的同時，強化對原料中大分子如膠質瀝青質的加氫轉化的能力，為後續深度脫硫和殘炭的轉化奠定基礎，使得加氫脫硫反應區有利於進一步深度反應，因此，與常規技術相比，本發明所述的方法中儘管加氫脫金屬催化劑的比例有一定的提高，但是整體的脫硫活性和殘炭的加氫轉化性能不但沒有降低反而是得到了提高。
在本發明中，所述加氫保護劑、所述加氫脫金屬催化劑、所述加氫脫硫催化劑和所述加氫脫氮殘炭轉化催化劑均可以為固定床重油加氫處理過程常規使用的催化劑。這些催化劑通常以多孔耐熔無機氧化物（如氧化鋁）為載體，第VIB族和/或VIII族金屬（如W、Mo、Co、Ni等）的氧化物為活性組分，選擇性地加入其他各種助劑如P、Si、F、B等元素的催化劑。例如，由中國石油化工股份有限公司催化劑分公司生產的FZC系列重油加氫處理催化劑。
在本發明所述的重油加氫處理方法中，所述重油原料可以為固定床重油加氫處理過程常規使用的重油原料，例如，可以是常壓重油或減壓渣油，通常還摻煉有直餾蠟油、減壓蠟油、二次加工蠟油和催化回煉油中的一種或多種。所述重油原料的性質可以為：硫含量不大於4重量%，氮含量不大於0.7重量%，金屬含量 (Ni+V) 不大於120µg/g，殘炭值不大於17重量%，瀝青質含量不大於5重量%。
下面結合具體的實施例來說明本發明的效果，本發明所述實施例和對比例中所用原料包括三種，分別為原料A、原料B和原料C，具體性質見表1，所用重油加氫催化劑的性質見表2，實施例1～4中催化劑的裝填方式見表3，對比例1～4中催化劑的裝填方式見表4，實施例1～4的反應條件見表5，對比例1～4的反應條件見表6，實施例1～4和對比例1～4的反應結果見表7。
在以下實施例和對比例中，所用的加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C為樣式、大小相同的反應器。
實施例 實施例1
該實施例按照上述方式5進行切換操作，即按照加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器A的順序達到壓降預定值。
在本實施例中，加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C中都採用原料A，加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C的催化劑總裝量、進料性質和進料量完全相同，加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C、加氫脫硫反應器D的催化劑按照表3中的方式裝填，操作條件見表5，具體反應結果見表7。 實施例2
該實施例按照上述方式5進行切換操作，即按照加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器A的順序達到壓降預定值。
在本實施例中，加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C中都採用原料B，具體性質見表1，各反進料空速不同，加氫預處理反應器A的液時體積空速為0.2h-1
，加氫預處理反應器B液時體積空速為0.32h-1
，加氫預處理反應器C的液時體積空速為0.44h-1
。加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C中採用相同的催化劑裝填方式，催化劑裝填方式見表3，各個反應器的操作條件見表5，具體反應結果見表7。 實施例3
該實施例按照上述方式1進行切換操作，即按照加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C的順序達到壓降預定值。
在本實施例中，加氫預處理反應器A中採用原料A、加氫預處理反應器B中採用原料B、加氫預處理反應器C中採用原料C，所用原料性質見表1。加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C的進料量相同，加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C中採用相同的催化劑裝填方式，催化劑裝填方式見表3，各個反應器的操作條件見表5，具體反應結果見表7。 實施例4
該實施例按照上述方式5進行切換操作，即按照加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器A的順序達到壓降預定值。
在本實施例中，加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C中採用原料C作為進料，且進料量完全相同。加氫預處理反應器A的平均反應溫度為365℃、加氫預處理反應器B的平均反應溫度為375℃、加氫預處理反應器C的平均反應溫度為385℃、加氫脫硫反應器D的平均反應溫度為383℃，催化劑裝填方式見表3，操作條件見表5，具體反應結果見表7。
對比例
在以下對比例1-4中，採用常規的串聯工藝，其他分別與實施例1～4對應相同。 對比例1
該對比例中也採用４個反應器，分別為反應器A、反應器B、反應器C、反應器D，反應器A、反應器B、反應器C和反應器D採用依次串聯的形式連接。該對比例中所用原料A性質見表1，反應器A的進料量和進料性質與實施例1的總進料量和進料性質完全相同。反應器A、反應器B、反應器C和反應器D的催化劑總裝量與實施例1對應加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C、加氫脫硫反應器D相同，但是各個種類催化劑的裝填量有所不同，按照表4中的方式裝填，操作條件見表6，具體反應結果見表7。 對比例2
該對比例中也採用４個反應器，分別為反應器A、反應器B、反應器C、反應器D，反應器A、反應器B、反應器C和反應器D採用依次串聯的形式連接。該對比例中採用原料B，性質見表1，反應器A入口與實施例2的總進料量和進料性質完全相同。反應器A、反應器B、反應器C和反應器D的催化劑總裝量與實施例2對應的加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C、加氫脫硫反應器D相同，但是各個種類催化劑的裝填量有所不同，按照表4中的方式裝填，操作條件見表6，具體反應結果見表7。 對比例3
該對比例中也採用４個反應器，分別為反應器A、反應器B、反應器C、反應器D，反應器A、反應器B、反應器C和反應器D採用依次串聯的形式連接。該對比例採用原料A、原料B和原料C等比例混合原料，反應器A入口與實施例3的總進料量和混合進料性質相同。反應器A、反應器B、反應器C和反應器D的催化劑總裝量與實施例3對應的加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C、加氫脫硫反應器D相同，但是各個種類催化劑的裝填量有所不同，按照表4中的方式裝填，操作條件見表6，具體反應結果見表7。 對比例4
該對比例中也採用４個反應器，分別為反應器A、反應器B、反應器C、反應器D，反應器A、反應器B、反應器C和反應器D採用依次串聯的形式連接。該對比例採用原料C，性質見表1，反應器A入口與實施例4的總進料量和進料性質相同。反應器A、反應器B、反應器C和反應器D的催化劑總裝量與實施例4對應的加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器B、加氫預處理反應器C、加氫脫硫反應器D相同，但是各個種類催化劑的裝填量有所不同，按照表4中的方式裝填，操作條件見表6，具體反應結果見表7。
表1：原料性質
表2：催化劑的主要物化性質
表3：實施例1～4中催化劑裝填方式
表4：對比例1～4中催化劑裝填方式
表5：實施例1～4的反應條件
注：所有反應器壓降最高設計值（即設計上限）為0.7MPa。
表6：對比例1～4的反應條件
表7：穩定運轉週期和重油加氫生成油性質
由上述表7的結果可以看出，根據本發明所述的重油加氫處理方法可以大幅延長重油加氫處理裝置的運轉週期。 實施例5
本實施例中所用的反應器、原料、各個反應器中催化劑的裝填量和種類、反應條件均與實施例1相同，所不同的是，所採用的切換操作方式與實施例1不同，其切換操作方式如下：
當加氫預處理反應器C的壓降達到預定值時，通過控制單元的調控使得加氫預處理反應區（包括加氫預處理反應器A和加氫預處理反應器B）、加氫預處理反應器C和加氫脫硫反應區形成串聯；
當加氫預處理反應器B的壓降達到預定值時，通過控制單元的調控加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器C、加氫預處理反應器B和加氫脫硫反應區形成串聯；
當加氫預處理反應器C的壓降達到設計上限值時，整個反應系統需要停工處理。具體反應結果見表8。 實施例6
本實施例中所用的反應器、原料、各個反應器中催化劑的裝填量和種類、反應條件均與實施例1相同，所不同的是，所採用的切換操作方式與實施例1不同，其切換操作方式如下：
當加氫預處理反應器C的壓降達到預定值時，通過控制單元的調控使得加氫預處理反應區（包括加氫預處理反應器A和加氫預處理反應器B）、加氫預處理反應器C和加氫脫硫反應區形成串聯；
當加氫預處理反應器B的壓降達到預定值時，通過控制單元的調控加氫預處理反應器A、加氫預處理反應器C/加氫預處理反應器B、加氫脫硫反應區形成串聯，且加氫預處理反應器C和加氫預處理反應器B並聯；
當加氫預處理反應器B的壓降達到設計上限值時，整個反應系統需要停工處理。具體反應結果見表8。
表8：穩定運轉週期和重油加氫生成油性質
由表8的結果可以看出，根據本發明所述的重油加氫處理方法的優選實施方式的切換操作方法能夠可以進一步提高裝置運行穩定性，延長重油加氫處理裝置的運轉週期。
1~3‧‧‧進料管線 4、6、8‧‧‧第一路經管線 5、7、9‧‧‧第二路經管線 10~13‧‧‧第三路經管線 13‧‧‧生成油 14‧‧‧液化氣 15‧‧‧加氫生成油 101~1012‧‧‧閥門 A、B、C‧‧‧加氫預處理反應器 D‧‧‧加氫脫硫反應器 E‧‧‧分離器 F‧‧‧物料
附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中：
圖1是本發明所述的重油加氫處理系統的一種實施方式的示意圖。
1~3‧‧‧進料管線
4、6、8‧‧‧第一路經管線
5、7、9‧‧‧第二路經管線
10~12‧‧‧第三路經管線
13‧‧‧生成油
14‧‧‧液化氣
15‧‧‧加氫生成油
101~1012‧‧‧閥門
A、B、C‧‧‧加氫預處理反應器
D‧‧‧加氫脫硫反應器
E‧‧‧分離器
F‧‧‧物料
Claims (19)
- 一種重油加氫處理系統，該重油加氫處理系統包括：依次串聯的加氫預處理反應區、過渡反應區和加氫處理反應區以及傳感單元和控制單元，所述傳感單元用於檢測所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器內的壓降，所述控制單元用於接收來自所述傳感單元的壓降信號；在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括至少兩個相互並聯的加氫預處理反應器，所述過渡反應區包括或不包括加氫預處理反應器；在反應過程中，所述控制單元根據所述傳感單元的該壓降信號控制所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器的進料和出料，使得當所述加氫預處理反應區中的任意一個加氫預處理反應器的壓降達到預定值時，將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區。
- 根據申請專利範圍第1項所述的系統，其中，所述加氫預處理反應器的壓降預定值為該加氫預處理反應器的壓降設計上限的50%～80%，優選為60%～70%。
- 根據申請專利範圍第1或2項所述的系統，其中，在該反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括3～6個，優選為3～4個加氫預處理反應器；所述加氫處理反應區包括1～5個串聯設置的加氫處理反應器，優選包括1～2個串聯設置的加氫處理反應器。
- 根據申請專利範圍第3項所述的系統，其中，在該反應初始階段，所述過渡反應區不包括加氫預處理反應器；而且，所述控制單元根據所述傳感單元的該壓降信號控制所述加氫預處理反應區中的各個加氫預處理反應器的進料和出料，使得：當一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器I，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；當下一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器II，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器II、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；按照上述方式，直至所有的加氫預處理反應器全部都以串聯的方式連接。
- 根據申請專利範圍第1-4項中任意一項所述的系統，其中，在所述加氫預處理反應區中，任意一個加氫預處理反應器的出料口與其他加氫預處理反應器的進料口和所述加氫處理反應區的進料口均通過帶有控制閥的管線連接，任意一個加氫預處理反應器的進料口與重油原料和氫氣的混合物流的供給源均通過帶有控制閥的管線連接，其中，所述控制單元通過控制與各個加氫預處理反應器對應的控制閥來控制進料和出料。
- 一種重油加氫處理方法，該方法包括：將重油原料與氫氣混合後依次經過串聯的加氫預處理反應區、過渡反應區和加氫處理反應區；在反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括至少兩個相互並聯的加氫預處理反應器，所述過渡反應區包括或不包括加氫預處理反應器；在反應過程中，當所述加氫預處理反應區中的任意一個加氫預處理反應器的壓降達到預定值時，將壓降達到預定值的加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，其中，所述加氫預處理反應器的壓降預定值為該加氫預處理反應器的壓降設計上限的50%～80%，優選為60%～70%。
- 根據申請專利範圍第6項所述的方法，其中，在該反應初始階段，所述加氫預處理反應區包括3～6個，優選為3～4個加氫預處理反應器。
- 根據申請專利範圍第7項所述的方法，其中，在該反應初始階段，所述過渡反應區不包括加氫預處理反應器；而且，當一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器I，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；當下一個加氫預處理反應器的壓降達到所述預定值時，將該加氫預處理反應器從所述加氫預處理反應區切換至所述過渡反應區，將該加氫預處理反應器命名為切出的加氫預處理反應器II，並將所述加氫預處理反應區、所述切出的加氫預處理反應器II、所述切出的加氫預處理反應器I和所述加氫處理反應區以串聯的方式依次連接起來；按照上述方式，直至所有的加氫預處理反應器全部都以串聯的方式連接。
- 根據申請專利範圍第6-8項中任意一項所述的方法，其中，所有的加氫預處理反應器的壓降不同時達到預定值，優選相鄰兩個最接近達到壓降預定值的加氫預處理反應器達到其壓降預定值的時間差不小於整個運行週期的20%，優選為20%～60%。
- 根據申請專利範圍第9項所述的方法，其中，通過操作條件的設置和/或催化劑床層性質的差異使得加氫預處理反應區中各個加氫預處理反應器不同時達到壓降預定值，優選地，通過控制各個加氫預處理反應器內不同的催化劑裝填高度、不同的進料量、不同的進料性質、不同的操作條件以及相同的裝填高度條件下採用不同的催化劑裝填密度中的一種或多種方式來實現使加氫預處理反應區中各個加氫預處理反應器不同時達到壓降預定值。
- 根據申請專利範圍第10項所述的方法，其中，當通過控制各個加氫預處理反應器內相同的裝填高度條件下採用不同的催化劑裝填密度的方式來實現時，在所述加氫預處理反應區並聯的各個加氫預處理反應器中，最大裝填密度為400kg/m3 ～600kg/m3 ，優選為450kg/m3 ～550kg/m3 ；最小裝填密度為300kg/m3 ～550kg/m3 ，優選為350kg/m3 ～450kg/m3 ；優選地，裝填密度最接近的兩台加氫預處理反應器的催化劑裝填密度差值為50～200kg/m3 ，優選為80～150kg/m3 。
- 根據申請專利範圍第10項所述的方法，其中，當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的進料量的方式來實現時，進料量最接近的兩台加氫預處理反應器的進料體積空速之比為1.1~3：1，優選為1.1~1.5：1。
- 根據申請專利範圍第10項所述的方法，其中，當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的進料性質的方式來實現時，進料性質最接近的兩台加氫預處理反應器的金屬含量差值為5~50µg/g，優選為10~30µg/g。
- 根據申請專利範圍第10項所述的方法，其中，當通過控制各個加氫預處理反應器內不同的操作條件的方式來實現時，控制操作壓力和體積空速最接近的兩台加氫預處理反應器的操作條件中，操作溫度差值為2~30℃，優選為5~20℃；或者控制操作壓力和操作溫度最接近的兩台加氫預處理反應器的操作條件中，體積空速差值為0.1~10 h-1 ，優選為0.2~5 h-1 。
- 根據申請專利範圍第6-8項中任意一項所述的方法，其中，按照物料流動方向，各個加氫預處理反應器內依次裝填加氫保護劑、加氫脫金屬催化劑以及可選的加氫脫硫催化劑；所述加氫處理反應區的反應器依次裝填加氫脫硫催化劑和加氫脫氮殘炭轉化催化劑。
- 根據申請專利範圍第6-8項中任意一項所述的方法，其中，所述加氫預處理反應區的操作條件包括：溫度為370℃～420℃，優選為380℃～400℃；壓力為10MPa～25MPa，優選為15MPa～20MPa；氫油體積比為300～1500，優選為500～800；原料油液時體積空速為0.15h-1 ～2h-1 ，優選為0.3h-1 ～1h-1 。
- 根據申請專利範圍第6項所述的方法，其中，所述加氫處理反應區包括1～5個串聯設置的加氫處理反應器，優選包括1～2個串聯設置的加氫處理反應器。
- 根據申請專利範圍第6或17項所述的方法，其中，所述加氫處理反應區的操作條件包括：溫度為370℃～430℃，優選為380℃～410℃；壓力為10MPa～25MPa，優選為15MPa～20MPa；氫油體積比為300～1500，優選為400～800；原料油液時體積空速為0.15h-1 ～0.8h-1 ，優選為0.2h-1 ～0.6h-1 。
- 根據申請專利範圍第6-8項中任意一項所述的方法，其中，所述重油原料選自常壓重油和/或減壓渣油；優選地，所述重油原料摻煉直餾蠟油、減壓蠟油、二次加工蠟油和催化回煉油中的至少一種。
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