[发明专利]一种加氢组合工艺

说明书

技术领域

本发明属于石油化工领域中一种加氢组合工艺，具体地说，本发明涉及一种沸腾床加氢与悬浮床加氢的组合工艺。

背景技术

随着原油的重质化、劣质化趋势的加剧，高沥青质、胶质、硫、氮、高残碳及高金属的重、渣油的深度加工技术已经成为石油资源利用开发的重点和难点。目前，工业上应用最广泛、成熟的渣油加氢技术为固定床渣油加氢，但该技术对原料的金属、残碳等指标要求比较严格(如重金属含量小于200μg/g)，当处理劣质(高硫、高残碳、高金属)渣油时，固定床加氢会遇到高放热反应引起的催化剂床层结焦、固体物积聚引起的床层压降增大及催化剂中毒等问题。而沸腾床和悬浮床的加氢技术则避免了固定床加氢的问题，可以很好地适应加工劣质重、渣油，沸腾床加氢技术可以加工重金属含量小于800μg/g的渣油，而悬浮床加氢技术则对劣质渣油的杂质含量几乎没有限制。

沸腾床加氢是原料与氢气预先混合，一同进入反应器下部，反应器为气、液和固三相分离器，反应产物从反应器上部流出。反应器设催化剂在线加排系统，可以在不停工的条件下实现新鲜催化剂加入和废旧催化剂的排出。特点是反应器内为气、液和固三相，催化剂在线加排，分离在反应器内完成，反应产物不含催化剂，废催化剂可再生使用。但反应产物由于稠环芳烃在高温分离过程中的累积，易引起结焦问题，也对装置长周期运转不利。同时，催化剂在线加排系统复杂，装置投资较高。

悬浮床加氢是以细粉状催化剂(或添加剂)与原料预先混合，再与氢气一同进入反应器下部，自下而上流动完成加氢反应的过程，催化剂随着反应产物一起从反应器顶部带出。特点是反应器结构简单，装置投资低。由于反应产物含有催化剂，可以有效缓解反应产物结焦现象，但固体催化剂颗粒偏高，对设备磨损严重，装置操作不稳定，上述情况是制约其工业应用的主要原因。另外，催化剂为一次使用，装置运行成本偏高。

虽然沸腾床加氢与悬浮床加氢均能很好地加工劣质重、渣油，但由于悬浮床加氢易磨损设备，沸腾床加氢热高分易结焦，这两个技术都存在装置周期短的问题，一直难以解决。

中国专利CN101418222公开了一种处理劣质渣油的组合工艺，其主要技术特征是渣油经溶剂脱沥青后，得到DAO和脱油沥青。DAO进入沸腾床加氢，得到轻质馏分和加氢尾油。加氢尾油至催化裂化装置，得到轻质馏分和催化油浆。部分催化油浆和脱油沥青进入悬浮床加氢，得到轻质馏分和未转化尾油。其中未转化尾油循环回溶剂脱沥青装置，轻质馏分则与DAO一起进入沸腾床加氢。该组合工艺为重渣油为原料生产低硫的轻质石油馏分产品的工厂流程，重渣油采用分步骤处理，加工流程复杂，涉及装置多，投资大，运行成本高，其中沸腾床加氢与悬浮床加氢仅为上下游装置关系。

US7615142介绍了一种含有固体的膨胀床反应系统和费-托合成反应产物蜡加氢方法，主要技术特征是净化后的煤合成气在悬浮床反应器内进行非临氢的费-托合成反应，生成烃类，其中产物蜡与氢气一起进入沸腾床反应器，进行加氢反应。该技术悬浮床反应器内进行的是非临氢的费-托合成反应，仅适用于煤化工领域中煤合成气的利用，并不适用于石油化工领域中的重、渣油加氢，仅仅是反应系统同时拥有串联的悬浮床反应器和沸腾床反应器。

目前，同时采用沸腾床加氢与悬浮床加氢技术对重、渣油进行处理的加氢技术，还尚未见报道。

发明内容

本发明是为了克服现有沸腾床加氢、悬浮床加氢技术的局限性，而提供了一种沸腾床加氢与悬浮床加氢的组合工艺，以加工处理高沥青质、胶质、硫、氮、高残碳及高金属的重、渣油为主要目的，具有工艺流程简单、操作灵活、原料适应性强，同时装置运转周期长、投资低、运行成本低等特点。

本发明第一种技术方案为：一种加氢组合工艺，其特征在于：重金属含量小于800μg/g原料油分成两部分，一部分经加热后与氢气混合，之后进入沸腾床反应器，另一部分与悬浮床催化剂混合后进行加热，之后再与氢气混合，进入悬浮床反应器，沸腾床反应器的反应产物和悬浮床反应器的反应产物进入分离系统进行分离，分离出的氢气作为循环氢循环使用，分离出的轻质油出装置，分离出的重质油全部出装置，或者一部分循环至悬浮床反应器，另一部分出装置。