專(zhuān)利名稱(chēng)：一種重?zé)N類(lèi)加氫處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烴類(lèi)加氫處理技術(shù)，具體地說(shuō)，是涉及一種包括常壓渣油和減壓渣油在內(nèi)重?zé)N原料的加氫處理工藝方法。
背景技術(shù)：
隨著原油日益變重、變劣，越來(lái)越多的重油、渣油需要加工處理。重油、渣油的加工處理不但要將其裂化為低沸點(diǎn)的產(chǎn)物，如石腦油、中間餾分油及減壓瓦斯油等，而且還要提高它們的氫碳比，這就需要通過(guò)脫碳或加氫的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中的脫碳工藝包括焦化、溶劑脫浙青、重油催化裂化等；加氫工藝包括加氫裂化、加氫精制、加氫處理等。加氫工藝既能加氫轉(zhuǎn)化渣油，提高液體產(chǎn)品的產(chǎn)率，而且還能脫除其中的雜原子，產(chǎn)品質(zhì)量好，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但加氫工藝為催化加工工藝，存在加氫催化劑失活問(wèn)題，尤其加工劣質(zhì)、重質(zhì)烴類(lèi)原料時(shí)，催化劑失活問(wèn)題更加嚴(yán)重。為了降低重質(zhì)、劣質(zhì)渣油加工的成本，增加煉油企業(yè)利潤(rùn)，目前，加工更重質(zhì)、劣質(zhì)渣油的工藝仍以脫碳工藝為主，但其產(chǎn)品質(zhì)量差，需要進(jìn)行后處理才能利用，其中脫浙青油和焦化蠟油餾分尤其需要進(jìn)行加氫處理，才能繼續(xù)使用催化裂化或加氫裂化等輕質(zhì)化裝置進(jìn)行加工，因此，各煉油企業(yè)均另建有脫浙青油和焦化蠟油的加氫處理裝置。重油、渣油加氫處理技術(shù)的渣油裂化率較低，主要目的是為下游原料輕質(zhì)化裝置如催化裂化或焦化等裝置提供原料。通過(guò)加氫處理，使劣質(zhì)渣油中的硫、氮、金屬等雜質(zhì)含量及殘?zhí)恐得黠@降低，從而獲得下游原料輕質(zhì)化裝置能夠接受的進(jìn)料，尤其是催化裂化裝置，因此目前重、渣油加氫渣油改質(zhì)工藝技術(shù)中以渣油固定床加氫處理與催化裂化組合技術(shù)為主流技術(shù)。在固定床渣油加氫處理技術(shù)中，根據(jù)反應(yīng)物流在反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)方式，反應(yīng)器類(lèi)型可分為通常的固定床反應(yīng) 器即向下流動(dòng)方式反應(yīng)器和上流式(UFR)反應(yīng)器。UFR反應(yīng)器可以大幅度降低進(jìn)料中的金屬含量，有效減緩床層壓降的產(chǎn)生，因此UFR反應(yīng)器一般設(shè)置在固定床反應(yīng)器(下流方式)之前，保護(hù)固定床反應(yīng)器催化劑床層因運(yùn)轉(zhuǎn)后期金屬沉積造成床層壓降迅速升高而被迫停工。上流式反應(yīng)器工藝特征是油氣混合物進(jìn)料從反應(yīng)器底部向上通過(guò)上流式催化劑床層，并且在反應(yīng)器內(nèi)是液相連續(xù)，氣相呈鼓泡形式通過(guò)，使整個(gè)催化劑床層輕微膨脹，金屬和焦炭等沉積物可以均勻地沉積在整個(gè)催化劑床層，避免集中在某一局部，較好地發(fā)揮了各點(diǎn)的催化劑性能，減緩催化劑床層壓降的快速增長(zhǎng)。上流式(UFR)反應(yīng)器一般設(shè)置在固定床反應(yīng)器(下流方式)之前，可以大幅度降低進(jìn)入下流式固定床反應(yīng)器進(jìn)料中的金屬含量，保護(hù)固定床反應(yīng)器催化劑，防止其過(guò)早失活。上流式的技術(shù)特點(diǎn)是反應(yīng)物流自下而上流動(dòng)，使催化劑床層輕微膨脹，因此壓力降較小，從而解決常規(guī)固定床反應(yīng)器加工劣質(zhì)渣油時(shí)的初期與末期壓力降變化大的問(wèn)題。上流式反應(yīng)器能較好地脫除金屬雜質(zhì)，以保護(hù)下游的固定床反應(yīng)器，延長(zhǎng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期。這種組合工藝能夠充分發(fā)揮上流式反應(yīng)區(qū)和固定床反應(yīng)器各自的優(yōu)點(diǎn)。通常固定床反應(yīng)器內(nèi)將不同功能的催化劑分裝在不同的反應(yīng)器或不同的床層中，裝填次序?yàn)橐话阆妊b填加氫脫金屬催化劑，再裝填加氫脫硫催化劑，最后裝填深度脫硫深度殘?zhí)哭D(zhuǎn)化催化劑。常規(guī)的上流式反應(yīng)器與下流式固定床反應(yīng)器組合工藝中，重?zé)N原料與UFR混氫混合，UFR加氫物流在與固定床混氫混合。由于固定床混氫量大，溫度較UFR加氫物流低，因此在固定床入口出現(xiàn)大幅的溫降。通常上流式的反應(yīng)流出物與氫氣混合后在第一個(gè)固定床反應(yīng)器頂部以下流方式依次通過(guò)加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和深度轉(zhuǎn)化催化劑床層。反應(yīng)結(jié)束加氫生成物進(jìn)行氣液分離。但是由于下流式固定床入口大量氫氣的加入造成入口溫度下降，尤其是隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，UFR反應(yīng)器和下流式固定床反應(yīng)器運(yùn)行周期和反應(yīng)溫度不匹配的問(wèn)題，下流式固定床反應(yīng)器入口沒(méi)有有效的提溫手段，下流式固定床反應(yīng)活性不能充分發(fā)揮，不利于延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期。對(duì)于一般硫化物的加氫脫硫反應(yīng)，在壓力不太高時(shí)就可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化深度。而對(duì)于深度脫硫、加氫脫氮、殘?zhí)康霓D(zhuǎn)化和大分子浙青質(zhì)的加氫轉(zhuǎn)化等反應(yīng)加氫難度大，需要更高的反應(yīng)壓力，而這些反應(yīng)都是在固定床催化劑床層完成。而在上述常規(guī)的固定床加氫工藝中，反應(yīng)器內(nèi)氫分壓沿物流的方向不斷降低，其原因有加氫反應(yīng)消耗氫氣，使得氣相中氫氣分子數(shù)下降；由于加氫反應(yīng)放熱，催化劑床層溫度上升，原料油氣化率增加，油氣分子數(shù)增加；反應(yīng)過(guò)程中生成低碳數(shù)的烴類(lèi)氣體、硫化氫、氨等使氣體分子數(shù)增加。這樣就出現(xiàn)了使得易加氫改質(zhì)部分(加氫脫金屬，部分加氫脫硫)的氫分壓高，而難加氫改質(zhì)部分(深度加氫脫硫，加氫脫氮，加氫脫 殘?zhí)?的氫分壓低，造成整個(gè)加氫反應(yīng)的低反應(yīng)率。另外加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，進(jìn)料的并流流動(dòng)使得反應(yīng)器反應(yīng)溫度升高梯度大，既增大了裝置的冷氫量，也增加了原料油的裂化反應(yīng)和結(jié)焦反應(yīng)，提高裝置的氫耗?，F(xiàn)有的UFR反應(yīng)器與下流式固定床反應(yīng)器的組合工藝中，存在著隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，UFR反應(yīng)器和下流式固定床反應(yīng)器運(yùn)行周期和反應(yīng)溫度不匹配的問(wèn)題，下流式固定床入口沒(méi)有提溫手段，下流式固定床尤其是最后的催化劑床層由于氫分壓的降低使其反應(yīng)活性不能充分發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種重?zé)N原料加氫處理方法，本發(fā)明方法通過(guò)調(diào)整物料工藝流程，使上流式反應(yīng)器、下流式固定床反應(yīng)器和逆流固定床反應(yīng)器協(xié)調(diào)配合，改善下流式固定床溫度分布，同時(shí)進(jìn)一步提高固定床催化劑的脫雜質(zhì)性能的發(fā)揮，減少冷氫注入，延長(zhǎng)裝置運(yùn)行周期。本發(fā)明重?zé)N類(lèi)加氫處理方法包括如下內(nèi)容上流式反應(yīng)器(以下稱(chēng)UFR)、至少一臺(tái)下流式固定床反應(yīng)器與逆流加氫反應(yīng)器依次串聯(lián)使用，重?zé)N原料依次通過(guò)UFR、下流式固定床反應(yīng)器和逆流反應(yīng)器，其中
(1)重?zé)N原料與氫氣混合在加熱爐的輻射段加熱至UFR所需的反應(yīng)溫度后進(jìn)入U(xiǎn)FR，UFR入口的氫油體積比為150 :1 300 :1;
(2)UFR反應(yīng)器流出物與經(jīng)過(guò)加熱爐對(duì)流段加熱的下流式固定床混氫混合后進(jìn)入下流式固定床反應(yīng)器進(jìn)一步加氫處理，下流式固定床反應(yīng)器氫油體積比為400 I 1200 I ；
(3)下流式固定床反應(yīng)器流出物進(jìn)入逆流反應(yīng)器的頂部，氫氣從逆流反應(yīng)器底部進(jìn)入，與下流式固定床反應(yīng)流出物分離得到的生成油進(jìn)行逆向接觸完成加氫反應(yīng)，逆流固定床反應(yīng)器內(nèi)的氫油體積比為500 I 1500 I。根據(jù)本發(fā)明的重?zé)N類(lèi)加氫處理方法，其中還包括步驟(4):步驟(3)所得液相物流進(jìn)行分離和分餾，得到輕質(zhì)產(chǎn)品和加氫尾油，所得氣體產(chǎn)物進(jìn)入冷高分進(jìn)行分離。在本發(fā)明方法中，所述上流式反應(yīng)器為氣體和液體并流向上流動(dòng)的反應(yīng)器。所述下流式固定床反應(yīng)器為氣體和液體并流向下通過(guò)固定床催化劑床層的反應(yīng)器。而所述逆流反應(yīng)器為氫氣向上流動(dòng)，液體向下流動(dòng)與氫氣逆流接觸的反應(yīng)器。本發(fā)明方法中，逆流反應(yīng)器所得生成油首先進(jìn)行氣液分離，得到貧氫氣體和加氫重油，貧氫氣體去冷低壓分離器繼續(xù)分離，而加氫重油則去常壓分餾塔或者直接去催化裂化裝置進(jìn)一步輕質(zhì)化。由逆流反應(yīng)器頂部排出的氣相產(chǎn)物主要含有輕質(zhì)烴類(lèi)，所以可以直接進(jìn)入冷高壓分離器分離出富氫氣體和輕質(zhì)餾分，富氫氣體經(jīng)提純后返回反應(yīng)器繼續(xù)使用，輕質(zhì)餾分則去冷低壓分離器繼續(xù)分離。本發(fā)明方法中，UFR—般引入冷油，下流式固定床反應(yīng)器一般引入冷氫，以調(diào)整溫度分布，防止局部溫度過(guò)高。下流式固定床反應(yīng)器可以串聯(lián)設(shè)置I 5個(gè)，優(yōu)選2 3個(gè)。UFR和下流式固定床反應(yīng)器內(nèi)可以根據(jù)需要設(shè)置I個(gè)或多個(gè)催化劑床層。而逆流反應(yīng)器一般設(shè)置I個(gè)，逆流反應(yīng)器內(nèi)同樣設(shè)置I 3個(gè)催化劑床層。本發(fā)明方法中，UFR、下流式固定床反應(yīng)器以及逆流反應(yīng)器中使用的催化劑可以是本領(lǐng)域普通的重?zé)N類(lèi)加氫處理催化劑，最佳催化劑性質(zhì)可以根據(jù)原料性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，催化劑一般包括多種，如加氫保護(hù)劑，加氫脫金屬催化劑，加氫脫硫催化劑，加氫脫氮催化劑等，催化劑一般按反應(yīng)物料的流動(dòng)方向依次為加氫保護(hù)劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和加氫脫氮催化劑。催化劑可以采用市售商品，如中國(guó)石化撫順石油化工研究院研制生產(chǎn)的渣油加氫系列催化劑等 ，也可以根據(jù)本領(lǐng)域現(xiàn)有方法制備。UFR使用的催化劑一般為球形，下流式固定床反應(yīng)器和逆流反應(yīng)器使用的催化劑可以為任意適宜形狀，如球形、條形、三葉草形、四葉草形等。本發(fā)明方法中，反應(yīng)條件可以根據(jù)原料的性質(zhì)以及要求達(dá)到的反應(yīng)效果按本領(lǐng)域普通知識(shí)確定。一般來(lái)說(shuō)UFR反應(yīng)條件為，反應(yīng)壓力8 25MPa，反應(yīng)溫度350 400°C，液時(shí)體積空速O. 2 2. OtT1 ;下流式固定床反應(yīng)器反應(yīng)條件為，反應(yīng)壓力與UFR相同(不計(jì)物料流動(dòng)的壓力損失)，反應(yīng)溫度370 430°C，液時(shí)體積空速O. 2 1. O IT1 ;逆流反應(yīng)器的反應(yīng)條件為反應(yīng)壓力8 25MPa，反應(yīng)溫度370 450°C，液時(shí)體積空速O. 2 2. OtT1，具體工藝條件可以按需要優(yōu)化確定。本發(fā)明方法中，按UFR和下流式固定床反應(yīng)器的物料流動(dòng)特點(diǎn)，將反應(yīng)所需的氫氣分成三部分，一部分經(jīng)加熱爐的輻射段加熱至UFR所需的反應(yīng)溫度后進(jìn)入U(xiǎn)FR反應(yīng)器，另一部分經(jīng)過(guò)加熱爐對(duì)流段內(nèi)設(shè)置的預(yù)熱設(shè)施加熱后進(jìn)入下流式固定床反應(yīng)器。第三部分進(jìn)入逆流反應(yīng)器底部。該方案一方面有利于不同類(lèi)型反應(yīng)器內(nèi)的物料分布和流體分配，另一方面可以靈活控制下流式固定床反應(yīng)器的入口溫度，使UFR和下流式固定床反應(yīng)器的反應(yīng)條件可以按需要靈活調(diào)節(jié)，解決了下流式固定床反應(yīng)器反應(yīng)溫度受限于UFR的問(wèn)題，使兩者充分協(xié)調(diào)，達(dá)到理想的綜合反應(yīng)效果。特別是在反應(yīng)中后期，UFR不能充分提溫造成下流式固定床反應(yīng)器反應(yīng)性能下降，影響運(yùn)轉(zhuǎn)周期的問(wèn)題，同時(shí)由于逆流反應(yīng)器催化劑床層催化劑活性水平最高，加氫精制深度最大，氫分壓的提高有利于雜質(zhì)的深度加氫轉(zhuǎn)化。本發(fā)明方法充分研究UFR、下流式固定床反應(yīng)器和逆流反應(yīng)器的反應(yīng)特點(diǎn)，解決了三種反應(yīng)器結(jié)合時(shí)無(wú)法有效延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期的不足，下流式固定床反應(yīng)器的溫度分布更合理，充分發(fā)揮了下流式固定床反應(yīng)器催化劑的性能，提高了催化劑利用率和雜質(zhì)脫除率，減少了裝置的停工更換催化劑次數(shù)，明顯提高了裝置的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于 一般硫化物的加氫脫硫反應(yīng)，在壓力不太高時(shí)就可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化深度。而對(duì)于深度脫硫、加氫脫氮、殘?zhí)康霓D(zhuǎn)化和大分子浙青質(zhì)的加氫轉(zhuǎn)化等反應(yīng)加氫難度大，需要更高的反應(yīng)壓力，而這些反應(yīng)都是在固定床催化劑床層完成。而在上述常規(guī)的固定床加氫工藝中，反應(yīng)器內(nèi)氫分壓沿物流的方向不斷降低，其原因有加氫反應(yīng)消耗氫氣，使得氣相中氫氣分子數(shù)下降；由于加氫反應(yīng)放熱，催化劑床層溫度上升，原料油氣化率增加，油氣分子數(shù)增加；反應(yīng)過(guò)程中生成低碳數(shù)的烴類(lèi)氣體、硫化氫、氨等使氣體分子數(shù)增加。這樣就出現(xiàn)了使得易加氫改質(zhì)部分(加氫脫金屬，部分加氫脫硫)的氫分壓高，而難加氫改質(zhì)部分(深度加氫脫硫，加氫脫氮，加氫脫殘?zhí)?的氫分壓低，造成整個(gè)加氫反應(yīng)的低反應(yīng)率。另外加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，進(jìn)料的并流流動(dòng)使得反應(yīng)器反應(yīng)溫度升高梯度大，既增大了裝置的冷氫量，也增加了原料油的裂化反應(yīng)和結(jié)焦反應(yīng)，增加裝置的氫耗。 現(xiàn)有技術(shù)中，在UFR與下流式固定床反應(yīng)器的串聯(lián)工藝中，隨著反應(yīng)物料的流動(dòng)，氫氣中的硫化氫濃度越來(lái)越高，當(dāng)反應(yīng)物料流經(jīng)最后一個(gè)下流式固定床反應(yīng)器時(shí)，氫氣中硫化氫濃度達(dá)到最高點(diǎn)，而最后一個(gè)反應(yīng)器主要進(jìn)行深度加氫脫硫和殘?zhí)哭D(zhuǎn)化反應(yīng)，過(guò)高的硫化氫濃度嚴(yán)重抑制了反應(yīng)的進(jìn)行，這也經(jīng)常導(dǎo)致加氫處理生成油的雜質(zhì)含量不能滿(mǎn)足催化裂化裝置的進(jìn)料要求。而在本發(fā)明方法中，將最后一個(gè)下流式固定床反應(yīng)器改為逆流加氫反應(yīng)器，在經(jīng)過(guò)上游一系列加氫反應(yīng)后，生成油在逆流反應(yīng)器內(nèi)與新鮮的循環(huán)氫逆向接觸進(jìn)行反應(yīng)，由于新鮮循環(huán)氫中硫化氫含量很低，因此更有利于生成油的深度加氫脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。同時(shí)在逆流反應(yīng)器中，催化劑床層溫度比較均勻，催化劑活性能夠得到更充分的發(fā)揮。本發(fā)明方法解決了 UFR和固定床反應(yīng)器結(jié)合時(shí)無(wú)法有效延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期的不足，下流式固定床反應(yīng)器的溫度分布更合理，進(jìn)一步提高下流式固定床催化劑的脫雜質(zhì)性能的發(fā)揮，提高催化劑的利用效率，延長(zhǎng)裝置運(yùn)行周期。最后的固定床反應(yīng)器采取流體逆流流動(dòng)的反應(yīng)形式，使固定床反應(yīng)器內(nèi)的氫分壓從后往前依次升高，有利于難脫除硫、殘?zhí)康鹊拿摮D(zhuǎn)化，并可改善催化劑床層溫度分布，提高了雜質(zhì)的脫除率和裝置靈活性，減少了裝置的停工更換催化劑次數(shù)，明顯提高了裝置的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明方法的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式在UFR與 固定床反應(yīng)器聯(lián)合流程工藝中，UFR在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)熱點(diǎn)，尤其是到了運(yùn)行中后期在UFR上部催化劑床層是熱點(diǎn)容易產(chǎn)生的位置。當(dāng)UFR出現(xiàn)熱點(diǎn)而不能進(jìn)一步提升反應(yīng)溫度時(shí)，且由于下流式固定床催化劑的活性已有所下降，反應(yīng)性能達(dá)不到要求，此時(shí)就需要停工更換催化劑。此時(shí)，下流式固定床催化劑并沒(méi)有充分利用。同時(shí)由于最后一個(gè)反應(yīng)器中硫化氫含量很高，也嚴(yán)重抑制了深度加氫脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，影響了加氫脫硫深度。本發(fā)明方法中，在反應(yīng)爐對(duì)流段增加預(yù)熱設(shè)施，對(duì)部分反應(yīng)所需氫氣進(jìn)行加熱，將加熱爐的排煙溫度降至250°C以下，再送空氣預(yù)熱器集中回收熱量。本發(fā)明方法中，上流式加氫反應(yīng)是指渣油與預(yù)加氫流出物混合進(jìn)入裝填有上流式加氫催化劑如FZClOU型上流式加氫反應(yīng)器中進(jìn)行加氫反應(yīng)，上流式反應(yīng)器采用多催化劑床層，在催化劑床層之間打入冷油，以控制床層溫度，攜帶床層熱量。FZClOU型上流式加氫催化劑由中國(guó)石油化工股份有限公司催化劑分公司生產(chǎn)。涉及的下流式固定床反應(yīng)器及逆流反應(yīng)器為滴流床加氫技術(shù)，采用的渣油加氫處理催化劑是指具有渣油加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮和加氫裂化等功能的單一催化劑或組合催化劑。這些催化劑一般都是以多孔耐熔無(wú)機(jī)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，選擇性地加入其它各種助劑如P、S1、F、B等元素的催化劑，例如中國(guó)石油化工股份有限公司催化劑分公司生產(chǎn)的FZC系列渣油加氫催化劑，具體包括保護(hù)劑，脫金屬催化劑，脫硫催化劑，脫氮催化劑等，裝填順序一般是使原料油依次與保護(hù)劑、加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮催化劑接觸，當(dāng)然也有將這幾種催化劑混合裝填的技術(shù)。上述催化劑裝填技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)內(nèi)容。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，重?zé)N類(lèi)原料I經(jīng)原料泵2升壓后與循環(huán)氫22混合，混合油氣3進(jìn)入加熱爐4的輻射段加熱，加熱后油氣5從上流式反應(yīng)器6的底部進(jìn)入，在上流式加氫催化劑存在下進(jìn)行加氫處理反應(yīng)，加氫生成油7從上流式反應(yīng)器頂部流出與經(jīng)對(duì)流段預(yù)熱的氫氣17混合后得到高溫油氣8進(jìn)入下流式固定床反應(yīng)器，在固定床反應(yīng)器中反應(yīng)物流是從上至下的流動(dòng)方式在固定床渣油加氫催化劑存在下進(jìn)行加氫處理。高溫油氣8首先進(jìn)入固定床一反9頂部，一反加氫流出物10進(jìn)入逆流反應(yīng)器11頂部，在逆流反應(yīng)器中液相是從上至下的流動(dòng)方式，氣相即氫氣22在固定床反應(yīng)器中是從下至上的流動(dòng)方式，在固定床渣油加氫催化劑存在下進(jìn)行加氫處理 。逆流反應(yīng)器液相物流12從底部排出，經(jīng)過(guò)分離器13得到主要目的產(chǎn)品加氫生成油15以及輕烴14，逆流反應(yīng)器氣相物流16經(jīng)分離器17分離提純得到循環(huán)氫18。循環(huán)氫18經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)19與新氫21混合后得到混氫22用于各反應(yīng)器，氫氣的分配按反應(yīng)條件及反應(yīng)器溫度控制等要求確定。
實(shí)施例在UFR、下流式固定床及逆流反應(yīng)器組成的渣油加氫中試裝置進(jìn)行試驗(yàn)，包括一臺(tái)UFR反應(yīng)器、一臺(tái)下流式固定床反應(yīng)器和一臺(tái)逆流反應(yīng)器串聯(lián)組成。所用原料為典型中東渣油，所用催化劑為FZC-10U型上流式加氫催化劑，在反應(yīng)溫度387°C，反應(yīng)總壓力為15. 7MPa，體積空速0. 501Γ1，氫油比體積(v/v) 230的工藝條件下，在上流式渣油加氫反應(yīng)器中進(jìn)行加氫改質(zhì)反應(yīng)，主要脫除金屬和硫化物等雜質(zhì)后得到上流式加氫生成油。性質(zhì)詳見(jiàn)表I。上流式加氫生成油從上流式反應(yīng)器頂部流出與經(jīng)過(guò)進(jìn)一步換熱的下流式固定床混氫混合進(jìn)入下流式固定床加氫處理單元，下流式固定床混氫溫度從原來(lái)的253°C升高到282°C。在下流式固定床渣油加氫催化劑存在下進(jìn)行加氫處理反應(yīng)，下流式固定床包括主要裝填深度脫金屬催化劑，和脫硫催化劑；下流式固定床流出物進(jìn)入逆流反應(yīng)器與逆流反應(yīng)器混氫逆向接觸反應(yīng)，進(jìn)一步加氫改質(zhì)，深度脫除金屬和硫，以及深度殘?zhí)哭D(zhuǎn)化，主要裝填高活性脫硫催化劑和脫氮催化劑以及深度殘?zhí)哭D(zhuǎn)化催化劑。反應(yīng)溫度394°C，體積空速
0.391^，氫油比體積(v/v)552。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加氫處理得到固定床加氫反應(yīng)生成油。主要工藝條件詳見(jiàn)表3。針對(duì)UFR、下流式固定床反應(yīng)器及逆流反應(yīng)器，所采用的條件也應(yīng)該是不同的。對(duì)比例
采用相同的原料在上流式反應(yīng)器采用相同的催化劑和相同的工藝條件進(jìn)行加氫反應(yīng)，得到上流式加氫生成油。生成油性質(zhì)詳見(jiàn)表2。與實(shí)施例不同的是，包括一臺(tái)UFR反應(yīng)器、兩臺(tái)下流式固定床反應(yīng)器串聯(lián)組成，其中最后一臺(tái)反應(yīng)器和實(shí)施例的逆流反應(yīng)器大小相同。上流式加氫生成油從與固定床混氫混合進(jìn)入固定床加氫處理單元，該固定床混氫不經(jīng)過(guò)換熱溫度為原來(lái)的253°C ο在固定床洛油加氫催化劑存在下進(jìn)行加氫處理反應(yīng)，固定床包括兩臺(tái)反應(yīng)器，主要裝填深度脫金屬催化齊U，和脫硫脫殘?zhí)看呋瘎?。反?yīng)溫度391°C，體積空速0.391^,氫油比體積(v/v) 552。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加氫處理得到固定床加氫反應(yīng)生成油。主要工藝條件詳見(jiàn)表3。表I實(shí)施例和對(duì)比例主要操作條件
權(quán)利要求
1.一種重?zé)N類(lèi)加氫處理方法，包括如下內(nèi)容上流式反應(yīng)器、至少一臺(tái)下流式固定床反應(yīng)器與逆流加氫反應(yīng)器依次串聯(lián)使用，重?zé)N原料依次通過(guò)UFR、下流式固定床反應(yīng)器和逆流反應(yīng)器，其中 (1)重?zé)N原料與氫氣混合在加熱爐的輻射段加熱至UFR所需的反應(yīng)溫度后進(jìn)入U(xiǎn)FR，UFR入口的氫油體積比為150 I 300 I ； (2)UFR反應(yīng)器流出物與經(jīng)過(guò)加熱爐對(duì)流段加熱的下流式固定床混氫混合后進(jìn)入下流式固定床反應(yīng)器進(jìn)一步加氫處理，下流式固定床反應(yīng)器氫油體積比為400 I 1200 I ； (3)下流式固定床反應(yīng)器流出物進(jìn)入逆流反應(yīng)器的頂部，氫氣從逆流反應(yīng)器底部進(jìn)入，與下流式固定床反應(yīng)流出物分離得到的生成油進(jìn)行逆向接觸完成加氫反應(yīng)，逆流固定床反應(yīng)器內(nèi)氫油體積比為500 I 1500 I。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟(4):步驟(3)所得生成油進(jìn)行分離和分餾，得到輕質(zhì)產(chǎn)品和加氫尾油，所得氣體產(chǎn)物進(jìn)入冷高分進(jìn)行分離。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，本發(fā)明方法中，步驟(3)逆流反應(yīng)器頂部排出的氣相產(chǎn)物直接進(jìn)入冷高壓分離器分離出富氫氣體和輕質(zhì)餾分，富氫氣體經(jīng)提純后返回反應(yīng)器繼續(xù)使用，輕質(zhì)餾分則去冷低壓分離器繼續(xù)分離。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的下流式固定床反應(yīng)器串聯(lián)設(shè)置I 5個(gè)，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置I個(gè)或多個(gè)催化劑床層。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的逆流反應(yīng)器設(shè)置I個(gè)，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置I 3個(gè)催化劑床層。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(I)所述UFR的反應(yīng)條件為，反應(yīng)壓力8 25MPa，反應(yīng)溫度350 400°C，液時(shí)體積空速O. 2 2. Oh'
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述下流式固定床反應(yīng)器反應(yīng)條件為，反應(yīng)壓力與UFR相同，反應(yīng)溫度370 430°C，液時(shí)體積空速O. 2 1. O IT1。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述逆流反應(yīng)器的反應(yīng)條件為反應(yīng)壓力8 25MPa，反應(yīng)溫度370 450°C，液時(shí)體積空速O. 2 2. Oh'
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(3)中使用的渣油加氫處理催化劑是指具有渣油加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮和加氫裂化等功能的單一催化劑或組合催化劑。
10.1按照權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的催化劑以多孔耐熔無(wú)機(jī)氧化物如氧化鋁為載體，第VIB族和/或VIII族金屬的氧化物為活性組分。
11.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，UFR、下流式固定床反應(yīng)器和逆流反應(yīng)器中使用的催化劑按原料油的流動(dòng)方向依次為保護(hù)劑、加氫脫金屬、加氫脫硫和加氫脫氮催化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種重?zé)N類(lèi)加氫處理方法，包括如下內(nèi)容上流式反應(yīng)器(UFR)與至少一個(gè)下流式固定床反應(yīng)器和逆流反應(yīng)器串聯(lián)使用，重?zé)N原料依次通過(guò)UFR、下流式固定床反應(yīng)器和逆流反應(yīng)器，其中(1)重?zé)N原料與氫氣混合在加熱爐輻射段加熱至UFR所需的反應(yīng)溫度后進(jìn)入U(xiǎn)FR；(2)UFR流出物與經(jīng)過(guò)加熱爐對(duì)流段加熱的部分混氫混合，進(jìn)入下流式固定床反應(yīng)器進(jìn)一步加氫處理；(3)下流式固定床反應(yīng)流出物從逆流反應(yīng)器頂部進(jìn)入，與從底部進(jìn)入的混氫逆向接觸完成加氫反應(yīng)。采用此種工藝可以靈活控制下流式固定床一反入口反應(yīng)溫度，充分發(fā)揮裝置固定床部分催化劑性能，同時(shí)進(jìn)一步提高催化劑性能和脫雜質(zhì)脫除率，延長(zhǎng)裝置操作周期。
文檔編號(hào)C10G65/12GK103059938SQ20111032131
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者劉鐵斌, 耿新國(guó), 吳銳, 李洪廣, 蔣立敬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院