[发明专利]一种劣质重油改质和制氢联合加工方法

权利要求书

1.一种劣质重油改质和制氢联合加工方法，该方法包括：

（1）在接触裂化单元，重油原料进入临氢或非临氢接触裂化反应器，在接触剂的存在下进行接触裂化反应，接触裂化反应器的流出物包括干气、液化气、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分和带炭的待生剂；

（2）在气化单元，来自步骤（1）的待生剂上的炭和气化剂发生反应，生成富含CO和H₂的气化气，并得到再生接触剂，气化气经水煤气变换分离得到氢气和CO₂；

（3）步骤（2）所得高温再生接触剂进入甲烷蒸汽重整单元，进入反应器的水蒸气和甲烷在高温再生剂供热及其上沉积的金属作用下发生反应，生成含CO和H₂的合成气，发生催化作用后的再生接触剂再返回步骤（1）接触裂化单元。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于所述重油的残炭为15重量%～40重量%，金属含量在5～1000μg/g，其中Ni含量大于5μg/g。

3.按照权利要1的方法，其特征在于所述步骤（1）中非临氢条件下，接触裂化反应器内的工艺条件为：反应温度450～650℃，重时空速1～100h^-1，接触剂与重油原料的质量比为1～30：1，气相停留时间0.2～1.0s，水蒸气与重油原料的质量比为0.05～1：1。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（1）中临氢条件下，接触裂化反应器内的工艺条件为：反应温度450～650℃，重时空速1～100h^-1，接触剂与重油原料的质量比为1～30：1，水蒸气与重油原料的质量比为0.05～1：1，总压力为0～1MPa（表压），氢分压为0.1～0.5MPa，氢油比为10～1500m³/m³，裂化反应器内气相停留时间0.5～4.0s。

5.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（1）中重油原料被加热到反应温度的升温速率为20～500℃/s。

6.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（2）气化单元为流化床气化器，反应条件：气体停留时间1.0～10秒，密相床的气化温度为800～1000℃，密相床的线速度0.2～0.6m/s。

7.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（2）气化剂指氧气、以及水蒸气和/或CO₂气体，以气化剂为基准，氧气的摩尔分数为5%～30%，水蒸汽和/或CO₂的摩尔分数为70%～95%。

8.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（1）得到的带炭接触剂含炭量在0.5重量%～7.0重量%。

9.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（1）中的接触剂为不含分子筛的无机材料接触剂，所述接触剂的比表面积≥10m²/g，≥15nm的孔的孔容≥0.10cm³/g。

10.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（1）中的接触剂的比表面积为10m²/g～450m²/g，≥15nm的孔的孔容0.10～0.80cm³/g。

11.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（1）中的不含分子筛的无机材料接触剂是指以无定型硅铝、白土、高岭土、蒙脱石、累托石、伊利石、绿泥石、拟薄水铝石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、SiC、MgAl₂O₄、CaO、AlN、BeO、NiO、氧化锆、MgO等中的一种或几种的混合物为原料制备的接触剂。

12.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（3）甲烷蒸汽重整单元的工艺条件为：反应温度650～900℃，压力为1.0～3.0MPa，水蒸气和甲烷的摩尔比为2～6，进入甲烷蒸汽重整单元的再生接触剂上含有活性组分Ni，按接触剂的质量计，活性组分Ni含量为0.5%～5%。

13.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（3）富甲烷气体选自甲烷、天然气、油田气中的一种或几种的混合物，或者是上述气体中混有一定量选自催化裂化干气、焦化干气、步骤（1）所得接触裂化的干气中的一种或几种的混合物。

14.按照权利要求1的方法，其特征在于所述步骤（3）甲烷蒸汽重整单元的反应器为流化床反应器。