[发明专利]多级沸腾床重油加氢处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多级沸腾床重油加氢处理方法，该方法中至少一个沸腾床反应器采用混合催化剂来加氢处理重质原料，适用于重金属含量较高的重质烃油多级沸腾床加氢处理过程。

背景技术

近年来，随着能源危机的日益加剧，石油资源不足、原油变重变劣、中间馏分油需求量增加以及环保法规越来越严格等因素的存在，极大地促进了渣油轻质化技术的发展。在现有渣油加氢技术中，固定床因其技术成熟，操作简单而得到广泛应用。但渣油固定床加氢工艺对原料中金属和残炭含量有严格的限制；而沸腾床加氢工艺对原料适应性广，加工方案灵活，可以加工性质较劣的减压渣油，该技术不仅可用于加氢处理，同时可用于重油或渣油加氢裂化，应用前景十分广阔。

根据加工原料油和目的产品的不同，沸腾床反应器部分可以分为单个反应器或几个平行系列，每个系列包括几个串连反应器，不同反应器中可以装入相同的催化剂，也可装填不同的催化剂。一个沸腾床反应器出来的产品质量稍差，需要进一步加氢处理。当三个反应器装填不同的催化剂时，通常一反为较大孔径的加氢脱金属（HDM）催化剂，二反和三反为较高比表面的（加氢脱硫）HDS和加氢转化催化剂。当使用两个反应器时，也可以一反采用高活性催化剂，使原料中沸点高于524℃（975°F）的烃类有50%转化为沸点低于524℃（975°F）的烃类，同时发生部分脱硫反应；二反用活性较低的催化剂，使加氢裂化总转化率达到一定水平，同时进一步脱硫。三个反应器串联一般可以达到所需的反应效果。

HRI和Lummus公司都开发了沸腾床加氢反应器与固定床加氢反应器串联技术，主要目的是使沸腾床加氢裂化生产的轻质油品直接精制以满足质量要求。目前，渣油沸腾床加氢裂化装置多采用两台反应器串联（H-Oil）和三台反应器串联（LC-Fining）的流程，这样做的原因除了装置规模外，还有利于提高杂质脱除率。H-Oil装置的第一台反应器主要用于加氢裂化和脱金属，第二台反应器主要用于加氢裂化、脱硫和脱残炭。LC-Fining装置的第一台反应器主要用于加氢裂化和脱金属，第二台反应器主要用于加氢裂化、脱硫和脱残炭，第三台反应器主要用于深度脱硫。沸腾床渣油加氢工艺的反应器从一个增加至两个或更多，且在不同反应器内装填不同催化剂，这改进了装置的运转状况。

USP6270654公开了一种采用多级沸腾床反应器的催化加氢过程。该工艺过程的优点是充分利用外部气液分离装置来安装在第一级反应器中来更有效的加氢裂化过程，通过增加催化剂装填及降低沸腾床反应器的气含量来优化工艺过程。该专利中采用在线置换的沸腾床反应系统，第一级沸腾床反应器的催化剂置换速率为0.05-0.5Lb/Bbl。用于第一级及第二级反应器中的催化剂含有的活性金属含量为5-20wt%，催化剂孔容为0.4-1.2mL/g，表面积为100-400m²/g，平均孔径为8-25nm。活性金属为Mo-Co或Mo-Ni（第二级）。第二级反应器卸出的催化剂添加到第一个反应器中。多级加氢工艺过程能增加催化剂的装填和液体体积，同时减少每个反应器中的气含率，因此能改善工艺的有效性。

USP4576710公开了一种渣油原料的加氢脱硫催化剂的制备。该专利采用两个沸腾床反应器，每个从反应器卸出的废催化剂经过再生后送回原反应器，或者对第二个反应器加入新鲜催化剂，而把第二个反应器的催化剂装入第一个反应器，而原来第一个反应器内的催化剂全部丢弃。活性金属为Co、Mo、Ni、W及其混合物。载体为氧化铝、氧化硅及其混合物。

USP4457831公开了一种采用渣油循环的烃类原料的二级加氢转化工艺。第一级反应器使用合适直径的催化剂，在中等反应条件下转化产生烃类气体和液体馏分，其中低馏分液体分离后为产品，剩余气体和较重液体馏分混合进入第二级沸腾床反应器。第二级反应器包含较大直径催化剂，在相对苛刻条件下生产低沸点烃类馏分。部分减压塔底物送入第二级沸腾床来反应增加转化率和提高液态烃的产率。活性金属组分为Co、Mo、Ni、W及其混合物。载体为氧化铝、氧化硅及其混合物。