一种劣质含烃原料组合处理工艺和处理系统的制作方法

本发明属于石油化工领域，特别是涉及一种采用组合工艺处理劣质含烃原料的方法和系统。

背景技术：

1、近年来，劣质重油深度加工已成为炼油工业技术开发的重点，主要包括加氢技术和脱碳技术。其中，沸腾床重油加氢技术在重油轻质化方面具有显著的优势，其具有催化剂可在线置换、利用率高、运转周期长、装置操作灵活等优点，可以满足装置大型化和长周期运行的要求，在现有炼化转型过程中具有举足轻重的作用。

2、沸腾床渣油加氢处理过程中，通常渣油转化率在60％～80％之间，会有相当比例的未转化油需要加工处理，其高效利用与否直接影响沸腾床加氢过程的经济性。通过提高转化率尽管能够一定程度上降低未转化油收率，但是会大幅提升沸腾床加氢装置的操作苛刻度，增加催化剂消耗量，同时影响装置的长周期平稳运行。根据未转化油的特性合理地优选其加工工艺，形成沸腾床与其他工艺的耦合技术，是当前的主要研究方向。

3、cn 103102986 a公开了一种渣油加氢处理-延迟焦化组合工艺方法。该方法是将渣油、焦化蜡油和氢气一起进入加氢处理单元后，加氢后渣油和分离出来的减压瓦斯油混合进入延迟焦化装置，分离焦化产物，其中焦化瓦斯油全部循环至渣油加氢装置。加氢后减压蜡油性质较优，其作为焦化原料会生成干气和石油焦，整体液体收率降低，经济性下降，无法显著提升装置加氢效果。

4、cn103059998a公开了一种处理渣油的组合工艺方法。该方法是渣油原料进沸腾床加氢处理后的液相产物不经过分馏，直接进入焦化分馏塔，与焦生成油气逆向接触，并经分馏得到蜡油馏分进入蜡油加氢处理装置后，得到的液相产物作为催化裂化原料；焦化分馏塔分馏得到的循环油返回到延迟焦化装置。该工艺对焦化蜡油馏分单独精制加工处理，焦化蜡油中氮化物高，需要高压加氢处理，增加装置投资成本。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种劣质含烃原料组合处理工艺和处理系统，组合处理工艺能够实现沸腾床加氢工艺、催化裂化工艺、焦化工艺的高效耦合，进而实现劣质含烃原料的高效转化。

2、一、本发明提供了一种劣质含烃原料组合处理工艺，组合处理工艺包括如下步骤：

3、(1)含烃原料和氢气依次进入串联设置的第一沸腾床反应区和第二沸腾床反应区进行反应，反应生成物经分离后得到气体、加氢石脑油、加氢柴油、加氢蜡油和未转化油；

4、(2)步骤(1)得到的未转化油进入焦化反应区，反应并经分离后得到石油焦、焦化气体、焦化石脑油、焦化柴油、焦化轻蜡油、焦化重蜡油以及焦化循环油；其中，焦化轻蜡油部分或全部循环回第二沸腾床反应区，焦化重蜡油部分或全部循环回第一沸腾床反应区。

5、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，第一沸腾床反应区和第二沸腾床反应区之间设置或不设置气液分离器，当设置气液分离器时，第一沸腾床反应区的反应生成物分离后得到气液料流和液相料流，液相料流进入第二沸腾床反应区进行处理。

6、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，步骤(1)得到的加氢蜡油进入催化裂化反应区进行反应，反应后得到裂化气、催化汽油、催化柴油、催化循环油和催化油浆。

7、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，优选情况下，催化循环油和焦化重蜡油混合并经过滤分离处理后返回第一沸腾床反应区进行处理。

8、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，优选情况下，催化油浆可以进入第一沸腾床反应区和/或焦化反应区进行处理，进一步优选部分进入第一沸腾床反应区进行处理，剩余部分进入焦化反应区进行处理。

9、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，步骤(2)中得到的焦化循环油可以循环回焦化反应区进行处理。

10、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，步骤(1)中得到的加氢石脑油、步骤(2)中得到的焦化石脑油、催化裂化反应区得到的催化汽油任选地经过加氢精制处理后可以作为乙烯原料或者芳烃原料。

11、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，步骤(1)中得到的加氢柴油、步骤(2)中得到的焦化柴油、催化裂化反应区得到的催化柴油可以进行加氢裂化处理。

12、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，步骤(1)中所述的含烃原料可以选自于常压渣油、减压渣油、油田稠油、重质燃料油等中的一种或几种，同时还可任选地掺炼或不掺炼催化油浆、减压蜡油、糠醛抽出油中的一种或几种。

13、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，第一沸腾床反应区、第二沸腾床反应区均设置至少一台沸腾床加氢反应器，所述沸腾床反应器可以采用现有沸腾床反应器中的至少一种，具体可以采用带有循环杯的沸腾床反应器、中石化(大连)石油化工研究院有限公司开发的内置三相分离器的strong沸腾床反应器，优选采用内置三相分离器的strong沸腾床反应器。当采用带有循环杯的沸腾床反应器时，第一沸腾床反应区和第二沸腾床反应区之间需要设置具有气液分离功能的设备，如采用高压分离器，其主要目的是将第一沸腾床反应器的反应生成物中的氢气和轻烃组分与重馏分进行分离。

14、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，第二沸腾床反应区的反应生成物的分离过程具体如下，第二沸腾床反应区得到的反应生成物首先进入第一气液分离器，分离得到的第一气相料流和第一液相料流；第一气相料流和任选的第一沸腾床反应区分离得到的气相料流进入第二气液分离器，分离后得到第二气相料流和第二液相料流；第一液相料流进入第三气液分离器分离后得到第三气相料流和第三液相料流，第二气相料流和第三气相料流混合进入氢气回收单元处理后得到循环氢；第二液相料流和第三液相料流进入第一分馏塔分离后得到加氢石脑油、加氢柴油、加氢蜡油和未转化油。

15、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，第一沸腾床反应区的操作条件为：反应温度为350～450℃，优选为380～430℃，反应压力为10.0～20.0mpa，优选为15.0～18.0mpa，氢油体积比为300～1000，优选为400～600，液时体积空速为0.1～5.0h-1，优选为0.2～0.5h-1。

16、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，第二沸腾床反应区的操作条件为：反应温度为350～450℃，优选为380～430℃，反应压力为10.0～20.0mpa，优选为15.0～18.0mpa，氢油体积比为300～1000，优选为400～600，液时体积空速为0.1～5.0h-1，优选为0.2～0.5h-1。

17、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，第一沸腾床反应区和第二沸腾床反应区中装填有沸腾床加氢催化剂，可以装填相同或者不同的沸腾床加氢催化剂。而且当第二沸腾床反应区催化剂反应活性下降到一定程度后，通过催化剂在线加排流程将第二沸腾床反应区的催化剂排入到第一沸腾床反应区中使用。若第一沸腾床反应区和第二沸腾床反应区单独采用不同类型催化剂，第一沸腾床反应区的催化剂平均孔径要高于第二沸腾床反应区的催化剂的平均孔径。所述装填的沸腾床加氢催化剂可以采用商品催化剂或者按照现有技术公开的制备方法进行制备，如采用中石化(大连)石油化工研究院有限公司开发的系列沸腾床加氢催化剂。一般情况下，催化剂包括载体和活性金属组分，其中活性金属为第vib和/或第viii族金属，具体可以为镍、钴、钼或钨中的一种或几种；载体可以为氧化铝、氧化硅、氧化铝-氧化硅、氧化钛中的一种或几种。

18、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，加氢蜡油和未转化油的切割点450～550℃，优选为500℃～540℃。

19、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，步骤(2)中的焦化反应区至少包括一个加热炉、两个焦化塔和一个分馏塔；包括连续生焦过程和间歇除焦两个过程；通常情况下，加热炉出口温度为480～520℃，优选为490℃～510℃；焦化塔压力为0.1mpa～0.5mpa，优选为0.15～0.25mpa；循环比为0.05～1.0，优选为0.1～0.3。

20、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，步骤(2)中的焦化轻蜡油和焦化重蜡油的切割点温度为400～450℃，优选为410℃～430℃；焦化重蜡油与焦化循环油的切割点温度为490℃～540℃，优选为500℃～520℃。

21、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，焦化轻蜡油部分循环回第二到沸腾床反应区时，剩余部分焦化轻蜡油可以和加氢蜡油混合作为下游加工原料。

22、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，焦化重蜡油循环回第一沸腾床反应区时，在返回管线上设置焦粉过滤器，其中过滤器可以为反冲洗过滤器、陶瓷膜过滤器中的至少一种；净化后的焦化蜡油中焦粉含量控制不大于0.01wt％。

23、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，焦化轻蜡油和/或焦化重蜡油还可以作为第一沸腾床反应区、第二沸腾床反应区中的沸腾床加氢催化剂的输送油使用，并以携带沸腾床催化剂的方式返回到对应的沸腾床反应器内。

24、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，催化裂化反应区装填催化裂化催化剂，可以采用市售商品或者现有公开的方法进行制备。

25、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，催化裂化反应区的反应条件如下：反应温度为480～550℃，优选为490～510℃；所述水蒸汽与进料的质量比为0.05:1～1:1，优选为0.05:1:1～0.5:1，反应压力为0.10～1.0mpa，优选为0.10～0.5mpa，与催化剂接触时间为0.1～15.0秒，优选为0.5～5.0秒。

26、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理工艺中，催化汽油和催化柴油的切割点温度为180～240℃，优选为200～220℃，催化柴油和催化循环油的切割点温度为320～380℃，优选为340～370℃，催化循环油和催化油浆的切割点温度为410～470℃，优选为430～460℃。

27、本发明第二方面提供一种劣质含烃原料组合处理系统，所述组合处理系统包括沸腾床反应区和焦化反应区；

28、沸腾床反应区，沸腾床反应区包括串联设置的第一沸腾床反应区和第二沸腾床反应区，其用于接收含烃原料和氢气，含烃原料和氢气接触后进行加氢反应；

29、第一分离系统，所述第一分离系统包括气液分离单元和第一分馏单元，其用于接收并分离来自沸腾床反应区的反应生成物，经分离后得到气体、加氢石脑油、加氢柴油、加氢蜡油和未转化油；

30、焦化反应区，其用于接收来自分离系统的未转化油，未转化油进行焦化反应，反应后得到石油焦、气相和液相馏分；

31、第二分离系统，其用于接收并分离来自焦化反应区的液相馏分，分离后得到焦化石脑油、焦化柴油、焦化轻蜡油、焦化重蜡油以及焦化循环油。

32、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，焦化轻蜡油经管线与第二沸腾床反应区连通。

33、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，焦化重蜡油经管线与第一沸腾床反应区连通。

34、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，还包括催化裂化反应区，其用于接收来自第一分离系统的加氢蜡油，加氢蜡油发生催化裂化反应后得到裂化气、催化汽油、催化柴油、催化循环油和催化油浆。

35、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，催化循环油经管线与焦化重蜡油管线连通，并通过管线与第一沸腾床反应区连通，优选管线上设置有分离装置，所述分离装置为过滤器，其中过滤器可以为反冲洗过滤器、陶瓷膜过滤器中的至少一种。

36、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，催化油浆经管线与第一沸腾床反应区和/或焦化反应区连通，进一步优选部分催化油浆经管线与第一沸腾床反应区连通，剩余部分部分催化油浆经管线与焦化反应区连通。

37、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，焦化反应区至少包括一个加热炉、两个焦化塔和一个分馏塔，包括连续生焦过程和间歇除焦两个过程。

38、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，焦化循环油经管线与焦化反应区入口连通。

39、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，第一沸腾床反应区、第二沸腾床反应区均设置至少一台沸腾床加氢反应器，所述沸腾床反应器可以采用现有沸腾床反应器中的至少一种，具体可以采用带有循环杯的沸腾床反应器、中石化(大连)石油化工研究院有限公司开发的内置三相分离器的strong沸腾床反应器，优选采用内置三相分离器的strong沸腾床反应器。当采用带有循环杯的沸腾床反应器时，第一沸腾床反应区和第二沸腾床反应区之间需要设置具有气液分离功能的设备，如采用高压分离器，其主要目的是将第一沸腾床反应器的反应生成物中的氢气和轻烃组分与重馏分进行分离。

40、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，第一沸腾床反应区和第二沸腾床反应区之间设置或不设置气液分离器，当设置气液分离器时，第一沸腾床反应区的反应生成物分离后得到气液料流和液相料流，液相料流进入第二沸腾床反应区进行处理。

41、进一步的，上述劣质含烃原料组合处理系统中，所述第一分离系统包括第一气液分离器、第二气液分离器、第三气液分离器和第一分馏塔。第二沸腾床反应区得到的反应生成物首先进入第一气液分离器，分离得到的第一气相料流和第一液相料流；第一气相料流和任选的第一沸腾床反应区分离得到的气相料流进入第二气液分离器，分离后得到第二气相料流和第二液相料流；第一液相料流进入第三气液分离器分离后得到第三气相料流和第三液相料流，第二气相料流和第三气相料流混合进入氢气回收单元处理后得到循环氢；第二液相料流和第三液相料流进入第一分馏塔分离后得到加氢石脑油、加氢柴油、加氢蜡油和未转化油。

42、本发明提供的劣质含烃原料组合处理工艺和处理系统具有以下优点：

43、1、本发明提供的劣质含烃原料组合处理工艺和处理系统中，将加氢工艺和脱碳工艺有机组合，根据不同物料的特性赋予它们适宜的加工方式，实现重油的高效加工利用，获得高价值的轻质化工原料(或清洁油品)以及高附加值的低硫石油焦；同时，沸腾床加氢转化率可灵活调变，保证装置长周期运行。

44、2、本发明提供的劣质含烃原料组合处理工艺和处理系统中，焦化蜡油返回到沸腾床反应区进一步加工，充分利用现有装置对劣质的焦化蜡油进行加工，给焦化蜡油提供了一种新的加工路线；同时，此种流程下可实现焦化过程低循环比操作，降低焦化干气和石油焦收率，提高油品液体收率。

45、3、本发明提供的劣质含烃原料组合处理工艺和处理系统中，将焦化蜡油根据其性质差异分成焦化轻蜡油和焦化重蜡油，并分别送入不同的沸腾床反应区进行加工处理，实现组分利用和反应区工况的完美匹配。解决了现有技术因焦化蜡油中氮化物(氮化物以难脱除的碱性氮为主)和芳烃含量较高，需要高苛刻度操作条件下加氢处理才能得到满足使用要求(如催化裂化等原料)而投资成本高的难题。同时解决了现有技术通过增大焦化循环比的方式来压降焦化蜡油，液收收率会大幅降低，生成低价值的干气，经济效益下降的问题。

46、4、本发明提供的劣质含烃原料组合处理工艺和处理系统中，提出将催化循环油和焦化重蜡油混合并经过滤器处理后再循环回第一沸腾床反应区，一方面催化循环油的存在有利于降低焦化重蜡油的粘度，增强过滤分离效果，有利于脱除焦化重蜡油中含有的焦粉；另一方面催化循环油的存在同时可以改善沸腾床加氢过程的体系稳定性，实现装置的长周期运行。重蜡油中焦粉可以随着沸腾床反应装置的废催化剂外排系统排出去。

47、5、相比于直馏蜡油，焦化蜡油中氮含量和芳烃含量较高，其中氮化物又是以难脱除的碱性氮为主，如果将该馏分外排出去需要高苛刻加氢过程后采用作为催化裂化等原料，投资成本相对较高；若通过增大焦化循环比的方式来压降焦化蜡油，液收收率会大幅降低，生成低价值的干气，经济效益下降。而本发明利用沸腾床加氢装置，其未转化油作为焦化原料，可用于生产低硫石油焦；较高的加氢压力等级，比较适宜焦化蜡油体系中的芳烃和氮化物的脱除。

48、6、相比于现有沸腾床加排流程中(沸腾床催化剂的输送油为沸腾床蜡油馏分)，将富含硫和烯烃等组分的焦化蜡油作为催化剂加排输送油，通过输送油本身反应放热能够减缓由于温度降低输送油加入造成的沸腾床体系温度不稳定的问题。

49、7、本发明提供的劣质含烃原料组合处理工艺和处理系统中，将焦化蜡油加入到渣油体系中，能够显著提升杂质脱除效果，沸腾床加氢未转化油的杂质含量可明显降低，有利于改善焦化进料，保证得到高品质石油焦产品。