一种制备低硫燃料油的方法及系统与流程

本发明涉及劣质油加工领域，特别涉及一种制备低硫燃料油的方法及系统。

背景技术：

1、根据船用燃料油的硫含量标准的要求，当船舶在海上一般区域航行时，船用燃料油硫含量不应超过0.5％；在排放控制区域航行时，船用燃料油硫含量不应超过0.1％，目前市场上能满足要求的燃料油供应有限，现有生产能力难以满足市场需求，从目前实际情况看，现有低硫馏分型燃料油资源虽然可以实现规模化生产，但因该油品与船舶设备不能完全配套，一旦长时间在船舶的中、低速柴油机上使用，对船舶的燃油转换系统和设备将带来巨大考验，同时也会带来更大的安全风险，而且世界范围内原油资源逐步趋于重质化、劣质化，但现有的利用劣质重油生产符合要求的低硫燃料油的生产方法存在很多不足。

2、现有的制备低硫燃料油的方法一般包括：

3、将减粘裂化与固定床加氢装置进行组合，并通过絮凝沉淀的方法将溢流物料加入固定床加氢制备低硫燃料油；这种制备方法的缺陷在于，减粘裂化的加工深度不高，对原料的脱金属以及脱硫脱氮性能均较差，造成溢流物料的性质相对较差，固定床原料适应性较差，对固定床加氢装置的使用过程会造成很大影响。

4、将浆态床加氢与固定床加氢进行耦合，并通过调整浆态床加氢进料中的蜡油馏分含量，以及设置氢气分布器，利用高活性的过渡金属催化剂，限定固定床加氢进料中蜡油馏分干点值，从而实现劣质重油的深度加氢，制备得到低硫燃料油；但这种制备方法中，浆态床的操作温度较高，加工劣质重油时会生成大量的焦炭，会影响后续操作的稳定性以及装置运行周期，脱硫效果也比较差。

5、而且，对于发生临氢热裂化反应的浆态床直接生产低硫燃料油的方法，制备出的燃料油的稳定性不高，并且由于工艺条件限制，如果利用劣质高硫的原料制备燃料油，浆态床直接生产的燃料油含硫量过高，而相比于浆态床，固定床对于原料要求较高，无法直接加工劣质油原料。

技术实现思路

1、现有制备低硫燃料油的方法对制备原料的脱硫效果不佳，且存在结焦堵塞反应设备的风险，导致系统操作稳定性比较差。

2、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种制备低硫燃料油的方法及系统。

3、第一方面，本发明实施例提供一种制备低硫燃料油的方法，包括：

4、将劣质重油、催化剂与氢气进行混合，得到第一混合产物，对所述第一混合产物进行浅度加氢裂化反应，将浅度加氢裂化反应后所得产品进行气液分离；

5、将气液分离后的液相产品与复合絮凝剂进行混合，得到第二混合产物，将所述第二混合产物进行连续沉积，得到溢流物料和底流物料；

6、对所述溢流物料进行加氢脱硫处理，制备出低硫燃料油。

7、在一个实施例中，得到底流物料之后，还包括：

8、将所述底流物料与富含芳烃组分进行混合，得到第三混合产物；对所述第三混合产物进行固液分离；

9、将固液分离得到的回炼物料与所述劣质重油、催化剂混合后，得到第四混合产物；

10、将所述第四混合产物与氢气混合后得到第一混合产物。

11、在一个实施例中，对所述第一混合产物进行浅度加氢裂化反应，包括：

12、在反应温度为350-420℃，反应压力为4-14mpa的条件下对所述第一混合产物进行加氢裂化反应，其中，反应器入口氢油体积比为600-2000，每克劣质重油对应的催化剂用量为100-10000μg，体积空速为0.5-2h-1，单程转化率为30-60wt％。

13、在一个实施例中，对所述第一混合产物进行浅度加氢裂化反应，包括：

14、在反应温度为400-420℃，反应压力为10-12mpa的条件下对所述第一混合产物进行加氢裂化反应，其中，反应器入口氢油体积比为1000-1500，每克劣质重油对应的催化剂用量为100-5000μg，体积空速为1-1.5h-1，单程转化率为40-50wt％。

15、在一个实施例中，所述复合絮凝剂的加入量为所述液相产品重量的0.01-0.2％；

16、所述复合絮凝剂，包括：季铵盐表面活性剂、有机高分子絮凝剂、无机高分子絮凝剂以及反向油溶性破乳剂，四者的重量比为1-10:1-5:10-200:1-100；

17、所述季铵盐表面活性剂，包括：双十六烷基二甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、烷基二甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的一种或者几种的组合；

18、所述有机高分子絮凝剂，包括：阳离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡啶盐、聚乙烯亚胺中的一种或者几种的组合；

19、所述无机高分子絮凝剂，包括：聚合硅酸铝铁、聚合硫酸铝铁、聚合硅酸铝、聚合磷酸铝铁中的一种或者几种的组合；

20、所述反向油溶性破乳剂，包括：聚醚类反相油溶性破乳剂、聚环氧丙烷类反相油溶性破乳剂、聚酰胺类反相油溶性破乳剂、聚三乙醇胺类反相油溶性破乳剂中的一种或者几种的组合。

21、在一个实施例中，所述复合絮凝剂的加入量为所述液相产品重量的0.05-0.1％；

22、所述复合絮凝剂，包括：双十六烷基二甲基溴化铵、阳离子聚丙烯酰胺、聚硅酸铝铁以及聚醚类反相油溶性破乳剂，四者的重量比为5-10:1-3:50-100:10-50。

23、在一个实施例中，将所述第二混合产物进行连续沉积包括：使用连续沉积装置，通过液液分离的方式，在100-200℃温度下进行连续沉积。

24、在一个实施例中，所述劣质重油包括常压渣油、减压渣油、脱沥青油、油砂沥青、高稠原油、煤焦油及煤液化重油中的一种或几种的组合。

25、在一个实施例中，所述催化剂为固体粉末型催化剂、水溶性催化剂、油溶性催化剂或者微乳型催化剂。

26、在一个实施例中，对所述溢流物料进行加氢脱硫处理，包括：使用加氢保护剂、加氢脱金属催化剂、加氢脱硫催化剂中的一种或几种对所述溢流物料进行加氢脱硫处理；所述加氢脱金属催化剂及加氢脱硫催化剂中含有活性金属和载体；所述活性金属含有第vi族金属和/或第viii族金属中的至少一种；所述载体含有氧化铝、无定型硅铝、二氧化硅中的至少一种。

27、在一个实施例中，所述底流物料与所述富含芳烃组分的质量比是1:1-10；

28、所述富含芳烃组分，包括：催化柴油、催化油浆及环烷基原油中的一种或几种。

29、在一个实施例中，对所述第三混合产物进行固液分离，包括：使用固液分离装置，在操作温度为100-200℃条件下进行固液分离处理。

30、第二方面，本发明实施例提供一种制备低硫燃料油的系统，包括：强化混氢装置、浆态床反应器、气液分离装置、连续沉积装置和固定床反应器；

31、所述强化混氢装置，用于将劣质重油、催化剂与氢气进行混合，得到第一混合产物；

32、所述浆态床反应器与所述强化混氢装置相连，用于对所述第一混合产物进行浅度加氢裂化反应；

33、所述气液分离装置与所述浆态床反应器相连，用于将浅度加氢裂化反应后所得产品进行气液分离；

34、所述连续沉积装置与所述气液分离装置相连，用于将气液分离后的液相产品与复合絮凝剂进行混合，得到第二混合产物，将所述第二混合产物进行连续沉积，得到溢流物料和底流物料；

35、所述固定床反应器用于对所述溢流物料进行加氢脱硫处理，制备出低硫燃料油。

36、在一个实施例中，所述制备低硫燃料油的系统，还包括：固液分离装置和混料装置；

37、所述固液分离装置与所述连续沉积装置相连，用于将所述底流物料与富含芳烃组分进行混合，得到第三混合产物；对所述第三混合产物进行固液分离；

38、所述混料装置与所述固液分离装置相连，用于将固液分离得到的回炼物料与所述劣质重油、催化剂混合后，得到第四混合产物；

39、所述强化混氢装置，还用于将所述第四混合产物与氢气混合后得到第一混合产物。

40、第三方面，本发明实施例提供一种低硫燃料油，使用如前述的制备低硫燃料油的方法制备得到。

41、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

42、本发明实施例提供的制备低硫燃料油的方法及系统，通过浆态床加氢反应器对劣质重油进行浅度加氢裂化反应，通过较低的温度和较高的空速，控制其反应深度，避免产生焦炭；并利用浅度加氢裂化渣油相容性变差、胶体体系不稳定这一特性，加入复合絮凝剂，进一步破坏其胶体稳定性，提高分离速度和分离效率，使沥青质等易结焦的生焦前驱体在进入固定床加氢反应器前聚集分离，将大部分沥青质分离出来，得到沥青质含量大大降低的溢流物料，从而使脱除了大部分沥青质的溢流物料成为很好的固定床加氢原料，提高了固定床原料适应性，使得固定床操作的稳定性提高，运行周期增长，并且制备的低硫燃料油脱除了大部分沥青质，其稳定性更高、含硫量更低。

43、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

44、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。