一种劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法与流程

本发明属于重油加氢，具体涉及一种劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法。

背景技术：

1、近年来，原油劣质化趋势日益严重，主要表现在高硫、高氮、高残炭及高金属含量，加工难度十分巨大，但市场对轻质燃料油的需求却在持续快速增长，因此针对劣质重油的深度加工技术成为炼油行业发展的重点与难点。

2、浆态床加氢裂化工艺技术是实现劣质重油轻质化的理想方法之一，具有原料适应性强、工艺简单、转化率高等优点。在浆态床反应器内，劣质重油原料在催化剂及临氢条件下进行催化加氢和热裂解反应，最终生产石脑油和柴油等轻质油品。一般情况下，为了获得较高的轻质油收率，需要提高反应温度及停留时间，往往这也使得焦炭得以大量生成并从反应体系中析出后沉积至装置管路及阀件处，严重时将会造成装置堵塞，则必须停车处理，这也是制约浆态床装置能否长周期运行的重要因素之一。

3、因此，如何保证在较低的生焦量下，利用浆态床装置将劣质重油最大化地转化为轻质油，成为浆态床加氢裂化工艺技术的重点研究方向之一。

4、专利cn1335366a公开了一种重、渣油的加氢转化方法，将重油通过两段悬浮床加氢，第一段悬浮床加氢采用较为温和的加氢手段，控制反应温度为340-400℃，反应压力在8.0-17.0mpa，液时体积空速为0.2-0.7h-1，氢油体积比500-1500v/v，第二段悬浮加氢采用较为剧烈的加氢方式，控制反应温度比第一段悬浮床加氢的温度高10-100℃，液时体积空速比第一段悬浮床加氢高0.2-19h-1。因为重质馏分转化所需的活化能更高，因此对反应温度变化更敏感，两段悬浮床加氢中第一段为温和加氢，第二段为苛刻度增大的加氢过程，此举未能最大化地将重馏分油转化为轻质油。

5、专利cn104109558a公开了一种劣质重油两段式加氢炼制方法，采用第一浆态床反应器对原料油进行轻度加氢裂解反应，在反应的同时对加氢反应产物进行气液分离，在反应器里的中心部有中心管通向反应器底部，反应器底部有高温高压离心泵，通过离心泵把液体物料输送到第二浆态床反应器，根据反应器的液位控制，进行离心泵输送量的调节，之后利用第二浆态床反应器对气液分离得到的液相物料进行进一步的加氢裂解反应；第一浆态床反应器底部有高温高压离心泵以及相应的内构件，装置组成较为复杂，对装置长周期平稳运行而言具有较大隐患。原料油经第一浆态床反应器进行轻度加氢裂解反应后，液相物料中生焦前驱体含量增加，直接引入至第二浆态床反应器并进行相对较高苛刻度下的加氢裂化反应后，容易造成反应体系大量生焦，进而影响装置的长周期稳定运行。

6、专利cn106635158a公开了一种煤焦油全馏分的轻质化方法，将煤焦油全馏分、氢气和加氢催化剂i引入一级浆态床反应器中进行临氢裂化反应，得到裂化反应混合物；将所述裂化反应混合物进行分离，得到第一气体、轻油相和重油相；将氢气和所述重油相引入含有内置的旋液分离器的二级浆态床反应器中进行深度加氢转化反应，并将反应后得到的贫固含量组分与所述轻油相引入固定床加氢处理单元中进行加氢处理。相对较重的生焦物及生焦前驱体随富固含量组分在二级浆态床反应器内循环，容易增大生焦量，存在造成堵塞的风险，不利于装置的长周期稳定运行。

7、专利cn106147848a公开了一种两段重油浆态床加氢方法，(1)重油、粉末状加氢裂化催化剂和氢气由原料进口进入第一浆态床反应器中，在加氢裂化反应条件下，重油中易转化组分进行加氢裂化反应；(2)在第一分离单元中，来自第一重油加氢浆态床的反应产物分离为沸点＜430℃的轻馏分和重馏分浆液；(3)在氢气存在的条件下，来自步骤(2)的重馏分浆液在第二浆态床反应器中进行加氢裂化反应，实现重油中难转化组分的转化；(4)在第二分离单元中，来自步骤(3)的反应产物再次分离出沸点＜430℃的轻馏分，其余的重馏分浆液分别循环回第一、第二浆态床反应器，少量重馏分外甩。重馏分浆液中含有的生焦物及生焦前驱体未能有效地分离出系统，一定程度上增大了反应系统的生焦量，且部分重馏分浆液循环回操作条件相对苛刻度较低的第二浆态床反应器中，反应原料未能得到充分的轻质化利用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，该方法能够在较低的生焦量和裂化气体量的前提下将劣质油最大化地转化为轻质油。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，包括以下步骤：

3、s1，将预热的劣质重油、氢气通入第一浆态床反应器进行加氢裂化反应；

4、s2，将在第一浆态床反应器内进行反应后的产物分为干气、轻馏分、中馏分和重馏分，轻馏分与中馏分切割点在340-370℃之间，中馏分与重馏分切割点在470-550℃，优选小于等于500℃，干气和轻馏分出系统；

5、s3，将中馏分和氢气通入第二浆态床反应器进行加氢裂化反应，重馏分分为不含固体的液体物料和含固浆液，不含固体的液体物料循环至步骤s1中与劣质重油一起进入第一浆态床反应器进行反应，含固浆液出系统；

6、s4，将在第二浆态床反应器内进行反应后的产物分为干气、汽油馏分、柴油馏分和蜡油馏分，干气、汽油馏分和柴油馏分出系统，蜡油馏分部分出系统，部分循环至步骤s3中与中馏分一起进入第二浆态床反应器进行反应；

7、第二浆态床反应器的操作温度、操作压力及液时空速低于第一浆态床反应器，氢油体积比高于第一浆态床反应器。

8、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，第二浆态床反应器操作条件与第一浆态床反应器相比，操作温度低30-100℃，操作压力低2-6mpa，液时空速低0.5-10h-1，氢油体积比高300-1200v/v。

9、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，步骤s1和步骤s3中氢气先被破碎为微气泡并均匀分布于液相再进行加氢裂化反应，微气泡的尺寸为0.1～1000μm，优选为10～500μm。

10、本发明中，对浆态床的具体形式、破碎氢气的装置、分离浆态床中产物的装置、重馏分的分离装置等不做具体限定，均为本领域常用的装置，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择或调整，如重馏分的分离装置可以为过滤器、旋流分离器、沉降器等中的一种或多种的组合。

11、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，步骤s1中的预热温度为120-300℃。

12、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，第一浆态床反应器的操作条件为反应温度430-490℃、反应压力6-18mpa、液时体积空速1-12h-1、氢油体积比300-1800v/v，优选为反应温度为450-470℃，反应压力12-16mpa，液时体积空速2-10h-1，氢油体积比600～1600v/v；所述第二浆态床反应器工艺条件为反应温度330-420℃、反应压力4-14mpa、液时体积空速0.1-0.5h-1、氢油体积比600-2400v/v，优选为反应温度为350～400℃，反应压力8～12mpa，液时体积空速0.2～0.5h-1，氢油体积比800～2000v/v。

13、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，含固浆液中包含固体焦炭、沥青质和重胶质，含固浆液占重馏分质量的5-30％。

14、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，步骤s4中循环至步骤s3的蜡油馏分占总蜡油馏分质量的50-80％。

15、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，将重馏分分为不含固体的液体物料和含固浆液时操作温度小于等于100℃。

16、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，步骤s1中的劣质重油中包含有油溶性催化剂。

17、本发明中，不对具体所用催化剂进行限定，为本领域的普通技术知识，本领域技术人员可以根据实际情况选择催化剂的种类或用量，本发明中，优选的催化剂活性金属为第vi族金属和/或viii族金属中至少一种；以活性金属质量计算，油溶性催化剂的添加量为100-2000ppm。

18、本发明所述的劣质重油利用两段浆态床加氢转化为轻质油的方法，所述劣质重油包括稠原油、常压渣油、减压渣油、脱沥青油、油砂沥青、催化油浆、乙烯裂解焦油和煤液化重油中的一种或几种。

19、本发明有益效果：

20、在重油浆态床加氢裂化反应过程中，提高反应温度，越重的组分加氢裂化反应速率提高地越快。因此，第一浆态床反应器采用相比第二浆态床反应器较高的反应温度和较高的液时空速，其目的是为了短时间内将原料中的重馏分尽可能多的转化为相对较轻质的馏分，并且减少轻馏分过度裂解为气体；循环部分脱固后的重馏分物流，其目的为增加反应体系中胶质组分含量，对生焦前驱体起到胶溶分散作用以减少生焦前驱体的团聚生焦反应，并且在提高第一浆态床反应器中反应体系稳定性的同时，短时高效地将重馏分最大化地转化为中馏分，从而整体实现劣质重油原料最大化转化为轻质油的目的；而将中馏分则引入第二浆态床反应器并采用相比第一浆态床反应器较低的反应压力、更高的氢油体积比以及更小的液时空速，其目的是为了更充分地将中馏分转化为相对较轻质的自由基中间体并及时饱和成为轻馏分油品；第二浆态床反应器并采用相比第一浆态床反应器较低的反应温度，其目的为减少轻馏分过度裂解为气体。

21、将气泡破碎成微气泡能有效提高氢气和渣油的相界面积，增强溶氢过程，从而增强加氢反应过程，降低反应压力的同时还能有效地减少生焦量，减少设备投资且大大延长装置的稳定运行时间。

22、将重馏分进行分离可以高效地将重馏分中固体焦炭及潜在生焦前驱体，如沥青质、重胶质等及时脱除出系统，保证重馏分循环回浆态床反应器也不至于导致生焦量有较大升高。