[发明专利]一种重油加氢转化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在氢存在的情况下，处理烃油的方法，更具体地说，是一种在管式反应器中的重油加氢转化方法。

背景技术

随着世界石油资源的日益短缺和原油价格的居高不下，如何将储量丰富的重油资源转化成清洁的运输燃料已成为重油加工的一个重要研究方向。目前用重油加工主要有两个途径：脱碳或加氢。延迟焦化是典型脱碳工艺，可以加工各种劣质渣油，但其液体产品收率低、质量差，石油焦应用也受到限制。因此，为提高炼厂轻质燃料油收率，目前普遍采用加氢技术处理渣油或重油，主要有固定床、移动床、沸腾床(浆态床)以及悬浮床渣油加氢技术。其中，重油固定床加氢技术的缺点是加工高金属、高沥青质含量的劣质重油时，操作周期过短。移动床、沸腾床重油加氢技术可以处理相对劣质的原料，但该技术复杂、操作费用较高。

CN101336282A公开了使用具有新型反应器分离系统的反应器对重油进行改质的方法，该方法采用内部具有分离器的上流式反应器，所述的分离器用来进行相分离，采用一个或多个这样的串联反应器，使加热后的重油原料、活性浆料催化剂组合物和含氢的气体混合，从反应器底部进入，在升高的温度和压力条件下，进行加氢处理。加氢反应产物、氢气、未转化的油和浆料催化剂在反应器内分成两股物流，将未反应的物料与转化后的物料分开，然后送到下一个串联反应器中。尽管采用串联反应器的方法，减少了浆态床加氢反应器内的返混及反应物料短路的问题，但并未彻底解决。

CN1398953A公开了重质原料如重质原油和蒸馏残渣的转化方法，该方法将浆态床催化加氢转化(HT)、蒸馏或闪蒸(D)和脱沥青(SDA)三个加工单元组合使用，首先将重质油原料送入溶剂脱沥青装置(SDA)，得到脱沥青油和脱油沥青，将脱油沥青与部分新鲜重质原料混合，再加入适量浆态催化剂，一起送入加氢处理(HT)装置，同时向加氢反应器通入氢气或氢气与H₂S的混合气体，将加氢反应产物送入蒸馏装置进行分离，得到大部分挥发性产物，将至少60％，更优选95％的蒸馏渣油循环至脱沥青装置，循环加工。

CA2368788A1公开了重油加氢裂化的气液分配器构想，该发明中重油加氢裂化工艺包括将物料(a)重油和大约0.01～4.0重量％(基于新鲜原料)浆态催化剂(粒径小于30um)和物料(b)含氢气体送入一个竖直的圆筒形反应器，上流式通过加氢裂化反应区，反应器两端采用圆顶封头，加氢裂化去温度维持在350～600℃之间，压力至少为3.5MPa，反应后物料从顶部抽出。含有浆态催化剂的原料和一部分氢从反应器底部圆顶封头内的原料喷嘴进入反应器，其余氢气从位于浆料喷嘴上部、按一定形式排列的多个喷嘴进入反应器，氢气温度略高于重油原料。为保持固体催化剂的悬浮状态，反应物料进入反应器的线速度要保持在5m/s以上。为改善氢气的传质效果，减少气泡体积，氢气进入反应区的线速要保持在50m/s以上。该发明通过氢气的高线速喷嘴，改善反应的传质情况。

现有的重油直接加氢转化技术均使用了大型高温高压反应器，反应器壁厚大、吨位重、制造难度大，此外，为改善反应物料的三相传质过程，均使用高温高压多相循环泵，将反应物料进行循环，提高重油加工的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种无需使用高温高压多相循环泵和大型高温高压反应器，成本大幅降低重油加氢转化方法。

本发明提供的一种重油加氢转化方法，在重油加氢转化反应条件下，使含有重油原料和催化剂的重油原料混合物在管式反应器中与氢气接触，重油大分子转化为气体和液体烃类反应产物，其中氢气至少分两次与所述重油原料混合物接触。

所述氢气与所述重油原料混合物接触的次数为2-15次，优选为2-10次，进一步优选为2-5次。

在管式反应器入口前或管式反应器入口处将重油原料混合物与一部分氢气接触，其余部分氢气一次或分多次在管式反应器内与重油原料混合物进行接触。

为了充分提高氢气的反应率从而提高反应器的利用率并保证反应的有利进行，所述氢气与所述重油原料混合物相邻两次接触的时间为1-50分钟，优选为1-10分钟。为了使反应体系中氢气不会过量太多，在每次接触中，所述氢气的用量与重油原料的摩尔比为1-40，优选为2-20。每段氢气加入量通过气体流量计控制。在上述条件下，进一步控制氢气的总用量，所述氢气的总用量与重油原料的摩尔比为5-200。