一種劣質重油的加氫處理工藝制造技術

本發明專利技術提供一種提高催化劑利用率的劣質重油加氫處理工藝，含有兩個并聯的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，本發明專利技術通過采用簡單而靈活的加氫處理流程，恰當地選擇有效的催化劑，最終達到既提高催化劑加氫脫雜質能力，又保證最大限度提高裝置運行周期這一目的。本發明專利技術特別適于處理高硫、高金屬含量、高瀝青質的渣油，可實現裝置的長周期運轉。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術方法可用于加氫領域 ，尤其適用于高金屬、高硫、高浙青質含量的重質餾分油和渣油的加氫精制和加氫處理。本專利技術方法具有不僅具有較高的脫金屬、脫硫、脫氮和脫浙青質活性，而且具有較長的裝置運行周期。
技術介紹
目前，國內外油品市場對輕、中質油品的需求仍將呈持續上升的趨勢，對燃料油等重質油品的需求則呈下降趨勢。此外，由于環境保護的壓力日益增加，各國普遍提高了石油產品尤其是車用汽柴油產品的質量標準要求。在上述市場趨勢下，既能以較經濟合理的代價實現重油輕質化、又能使所得到的產品滿足不斷苛刻的汽柴油產品規格的煉油技術成了國內外煉油技術開發商重點開發的技術之一。催化加氫是最有效的重質油原料預處理技術。通過加氫，顯著降低這些原料中的金屬、硫、氮、浙青質含量，提高氫碳比，進而為催化裂化和延遲焦化等裝置提供優良的原料。目前主要的加氫工藝主要有沸騰床、懸浮床、移動床和固定床工藝，其中懸浮床和移動床工藝還很不成熟，并且成本較高。沸騰床投資較高，并且操作難度較大。固定床因成本低、操作簡單并且安全性小，技術成熟，因而發展較快。但在固定床催化加氫處理中，如果原料黏度較大、金屬雜質或浙青質較高，在加氫過程中，金屬和焦炭會逐漸沉積在催化劑上，容易使催化劑快速失活，床層堵塞，壓力升高，使裝置操作頻繁停工。加氫處理這類原料必須保證盡可能長的循環操作，無需停止設備。許多研究者提出了多種解決方法。CN1322097C公開了一種采用可置換反應器和可短路反應器加氫處理重烴餾分的方法。先在第一加氫脫金屬段中，然后在第二加氫脫硫段中加氫處理，其中加氫脫金屬段前至少有一個保護區。所述的加氫處理方法包括下述步驟a) —個步驟，其中使用保護區；b)一個步驟，在這個步驟期間該保護區短路，并且再生和/或更換該區段所含的催化劑；c) 一個步驟，在這個步驟期間再接已再生和/或更換催化劑的保護區；d) —個步驟，其中至少一個加氫脫金屬段和/或加氫脫硫段的反應器可以短路，并且再生和/或更換該區段所含的催化劑。但是這樣的方法需要更高的初始投資。CN1349554公開了一種帶層狀催化劑床層的上流式反應器系統加氫處理重質原料的方法。用至少兩個不同加氫活性的催化劑的上流式固定床反應器加氫處理金屬、硫和含碳殘質污染的重質原料。但該方法運行周期短，一般不超過I年。CN1144860公開了一種渣油加氫處理的方法。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最大壓降的O. 4-0. 8倍時，依次改用下一個進料口，同時原有進料口可進循環油或循環油與原料油的混合物。該工藝能有效地防止床層壓降和延長渣油加氫催化劑的使用壽命，而且可以增加裝置的處理能力。CN00110714. 3公開了一種渣油處理方法。通過在重渣油加氫反應系統之前，采用一段吸附過濾劑床層或一段吸附過濾劑床層和一段吸附過濾催化劑床層同時使用，不僅可以最大程度地脫除原料油中攜帶的懸浮顆粒，而且還可以脫除掉原油中的環烷酸鐵生成的硫化亞鐵及大部分易生焦的物質，最大程度減少渣油加氫反應系統反應器的結垢，減少裝置運轉周期內的因結垢造成的開停工次數。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種劣質重油或渣油加氫處理方法，通過采用獨特的加氫處理流程，并恰當地選擇有效的加氫催化劑，最終達到既提高催化劑加氫脫雜質能力，又保證裝置具有較長的運行周期這一目的。一種劣質重油加氫處理工藝，劣質重油或/和渣油原料與氫氣依次進入脫鐵脫鈣反應器，固定床脫金屬反應器，固定床脫硫反應器，固定床脫氮反應器進行處理，其特征在于在物料總管上接有兩個支管，兩個支管上均設有單向閥，閥后分別與一個上流式脫鐵 脫鈣反應器相連，兩個上流式脫鐵脫鈣反應器的出口管線設有單向閥，在單向閥后合并成一條管線后從底部與上流式脫金屬反應器連接，再依次與固定床脫硫反應器、固定床脫氮反應器相連；在上流式脫金屬反應器的進口管線上接有三向閥，通過三向閥支管與上流式脫金屬反應器的出口管線相連接；各反應器的工藝條件為氫壓5. OMPa 20. OMPa，溫度300°C~ 450°C，液時體積空速O. 21Γ1 31Γ1，氫油體積比300 2000。在本專利技術中，劣質重油或/和渣油原料和氫氣由下而上先后進入兩個上流式脫鐵脫鈣反應器中的I個或2個，反應器內裝填加氫脫鐵脫鈣催化劑，進行脫鐵脫鈣反應；之后其反應生成物有兩條運行方式一是不經分離直接進入上流式脫金屬反應器，在脫金屬催化劑存在下進行加氫脫金屬(Ni、V)反應，其反應生成物不經分離，直接進入固定床脫硫反應器，在催化劑存在下進行加氫脫硫反應；二是直接進入脫硫反應器，在脫硫催化劑存在下進行加氫脫硫反應。其脫硫反應器反應生成物不經分離，直接進入固定床脫氮反應器。上流式脫鐵脫鈣反應器床層裝填加氫脫鐵脫鈣催化劑，最好是從催化劑顆粒中心到外表面，加氫脫鐵脫鈣催化劑的活性金屬組分濃度梯度減少；上流式脫金屬反應器床層裝填加氫脫金屬催化劑，最好從催化劑顆粒中心到外表面，加氫脫金屬催化劑的活性金屬組分濃度梯度減少；脫硫反應器床層裝填加氫脫硫催化劑，最好加氫脫硫催化劑的活性金屬組分濃度呈均勻分布；脫氮反應器床層裝填加氫脫氮催化劑，最好從催化劑顆粒中心到外表面，加氫脫氮催化劑的活性金屬組分梯度增加。其中兩個脫鐵脫鈣反應器可以同時進料，也可以以一開一備形式。本專利技術所提供的方法該方法可以處理高硫、高金屬含量、高浙青質的渣油，并能夠有效減緩反應器壓降的上升速度，從而實現裝置的長周期運轉。本專利技術的上流式反應器的物流方向是由下向上流動，反應器內液相連續，床層中的催化劑略微膨脹。重質油、渣油原料和氫氣可以混合后從上流式反應器地底部進料。使整個催化劑床層產生輕微的膨脹，從而減緩催化劑床層的壓力降的增長速度，延長裝置的運轉周期。同沸騰床、移動床和懸浮床相比，上流式反應器具有投資低、操作簡單等特點。本專利技術中，加氫脫鐵脫鈣催化劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和加氫脫氮催化劑，從左至右，最好是催化劑孔徑逐漸減小，粒度逐漸減小，孔隙率逐漸減小。本專利技術中上述4個類別反應器中可以分別裝填一種或一種以上催化劑，最好沿物流方向，孔徑逐漸減小，粒度逐漸減小，孔隙率逐漸減小。加氫脫鐵脫鈣催化劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和/或加氫脫氮催化齊U，一般以多孔無機氧化物如氧化鋁為載體，第VIB族金屬(如W或/和Mo)和/或VIII族金屬(如Co或/和Ni)氧化物為活性組分，催化劑的物性、組成最好是I)以 Al2O3 或含有 K20、MgO、Si02、Ti02、ZrO2 的 Al2O3 作為載體；2)孔容為 O. I 3. 0ml/g,最好為 O. 3 I. 3ml/g ；3)比表面為 20 400m2/g,最好為 100 240m2/g ；4)催化劑以對應金屬氧化物質量計(以下同)，含有I. O 20. 0%，最好為3. O 16 %的第VIB族金屬(如MoO3和/或WO3)，和/或O. 5 8. O %，最好為I. O 5. 5 %的VIII族金屬(如CoO和/或NiO)。 加氫脫硫催化劑可采用現有技術中的常規方法來制備。加氫脫鐵脫鈣催化劑和加氫脫金屬催化劑推薦的制備過程是以Al2O3或含有Si02、Ti02、Zr02的Al本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種劣質重油加氫處理工藝，劣質重油或/和渣油原料與氫氣依次進入脫鐵脫鈣反應器，固定床脫金屬反應器，固定床脫硫反應器，固定床脫氮反應器進行處理，其特征在于在物料總管上接有兩個支管，兩個支管上均設有單向閥，閥后分別與一個上流式脫鐵脫鈣反應器相連，兩個上流式脫鐵脫鈣反應器的出口管線設有單向閥，在單向閥后合并成一條管線后從底部與上流式脫金屬反應器連接，再依次與固定床脫硫反應器、固定床脫氮反應器相連；在上流式脫金屬反應器的進口管線上接有三向閥，通過三向閥支管與上流式脫金屬反應器的出口管線相連接；各反應器的工藝條件為：氫壓5.0MPa～20.0MPa，溫度300℃～450℃，液時體積空速0.2h?1～3h?1，氫油體積比300～2000。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙元生，趙愉生，譚青峰，程濤，崔瑞利，周志遠，范建光，那美琦，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：