[发明专利]一种处理重油的悬浮床加氢系统

说明书

本发明提供了一种处理重油的悬浮床加氢系统，包括顺次连接的原料油预处理单元、催化剂浆液配制单元、悬浮床加氢单元、分离单元、固定床加氢单元。本发明通过原料油预处理可避免原料油在加氢过程中的结焦，有利于提高原料油转化率及轻质油收率；通过预先将催化剂配制成浆液实现了催化剂和原料油高分散混合，促进催化剂更好发挥效能；通过采用具有液相自循环或冷壁功能的悬浮床反应器可减少甚至避免结焦并易于排焦；通过提前将悬浮床加氢产物中的轻质、重质组分分离出来，而只对中质组分进行固定床加氢，不仅大幅降低了固定床加氢负荷、延长固定床催化剂使用寿命，更重要的是提高了汽柴油的收率和品质，有利于整个系统节能减排。

技术领域

本发明涉及煤炭及石油化工技术领域，具体涉及一种处理重油的悬浮床加氢系统。

背景技术

近年来，随着世界范围内石油资源的日益紧缺、原油重质劣质化趋势的日渐严重、市场对重质燃料油需求的迅速减少以及对轻质燃料油需求的持续快速增长，促使重质劣质油的深加工技术成为炼油工业发展的重点与难点。再加之我国贫油富煤的基本国情，而一些石油化工产品同样能够从煤的气化、干馏等产物中获得，因此利用先进的煤炭转化技术生产汽柴油和化工产品，不仅对化工行业的产业结构调整、提升产业能级具有积极推动作用，更是21世纪减轻我国对石油进口依存度、发展循环经济、减少环境污染、保障我国能源安全和经济可持续发展的战略举措。

悬浮床加氢技术是实现重油轻质化的理想方法之一，其工艺过程一般为分散型催化剂与原料油均匀混合形成浆料，而后浆料与高压氢气一同进入悬浮床反应器内在临氢条件下进行催化加氢和裂解反应，最终制得石脑油、汽柴油等轻质油品。例如，中国专利文献CN104388117A公开了一种重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法，该方法包括如下步骤：(1)将重油与悬浮床加氢裂化催化剂、氢气混合后进入悬浮床加氢裂化反应器中，悬浮床加氢裂化反应器操作压力12-20MPa，温度400-500℃，氢油体积比500-1500，催化剂添加量0-3.0％(占原料油)，空速为0.3-1.0h^-1；(2)将步骤(1)的反应物在热高压分离器中进行分离，气相产物直接进入固定床反应装置加氢反应，液相产物进入减压蒸馏塔；减压蒸馏塔得到轻组分产物和重组分产物，轻组分产物进入固定床反应装置，重组分排出；(3)固定床反应装置得到的产物经过分离氢气、轻烃后进入分馏塔，得到汽油、柴油，从分馏塔塔底出来的重组分油循环进入固定床反应装置。

上述技术通过对悬浮床加氢产物中的轻组分再次进行固定床加氢裂化、精制及改质处理，虽然最终可获得高品质的汽柴油，但上述技术仍然存在如下不足：1)重油与悬浮床加氢裂化催化剂经简单混合后即送入悬浮床加氢裂化反应器中，如果催化剂密度较大则容易沉淀在容器底部，而若催化剂密度较小则易漂浮在油相表面形成包囊物，这两种情况均会影响固液混合效果，进而影响悬浮床加氢性能，最终将导致轻质油品的收率较低；2)由于只采用一个空筒式悬浮床反应器，故而无法保证裂化、加氢和吸附焦炭三种反应均能在各自适宜的环境条件下进行，造成裂化不彻底、加氢不充分、吸焦不完全，从而导致整体工艺的液收低、产焦量大，并且当裂化反应温度越高时油品缩合结焦的倾向也就越大，结焦还会导致加氢催化剂的失活及装置无法长周期稳定运转；3)悬浮床加氢产物未经合理分离而过早进入固定床反应器，增大了固定床的加氢负荷，不仅影响了液收和油品，还不利于节能减排。

鉴于此，本领域迫切需要对现有的悬浮床加氢系统进行改进以加强催化剂与原料油的混合效果、确保各反应的顺利进行并优化分离方法，从而在提高液收和轻质油品质的同时还能实现节能减排，最大幅度地降低工艺成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有的悬浮床加氢系统所存在的催化剂与原料油的混合不均匀、反应不充分、结焦量大且难以排焦、加氢产物分离效果不理想的缺陷，进而提供一种催化剂与原料油的混合均匀、反应充分、减少结焦并易于排焦、分离效果好、轻质油品收率高且品质好、沥青收率高且品质好、并可节能减排的用于处理重油的悬浮床加氢系统。

为此，本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：