[发明专利]一种加工重质油品的加氢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在氢的存在条件下，重质烃类油品的处理方法。

背景技术

重质油品加氢工艺是一种重油深度加工技术，在氢气及催化剂的存在下，对重质油品进行加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属以及残炭转化和加氢裂化反应，所得到的加氢后的重油可作为优质催化裂化(FCC)的进料来生产轻质油品，以达到重油最大限度的轻质化。此外，经加氢处理后的重油用作FCC进料可减少FCC汽油的硫含量，同时可减少FCC烟气中SOx和NOx的排放。因此，重油加氢这一加工方案可使轻馏分油最大化，从而充分利用原油资源。

现有技术中，在氢气存在下在升压和升温下，重质原料通过与催化剂接触来脱除污染物。在加氢处理条件下，污染金属例如镍和钒通常很容易被脱除，金属在催化剂上的沉积使加氢活性迅速丧失。一般反应系列中第一个反应器中会沉积大量的金属，如果金属沉积量达到饱和，该反应器会产生热点或压降上升，导致整个反应系列停工。

CN 1484684A中提出可置换反应器和可短路反应器加氢处理重烃馏分的方法，该专利中保护反应器为传统下流式固定床反应器，如果原料中Ca、Fe含量较高时，由于反应物流由上向下，如果这些固体杂质堵塞催化剂间的缝隙，即使保护剂孔道内沉积金属的能力未到饱和量时，这种反应器压降也会升高，从而必须切换至另外一个反应器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中保护反应器沉积金属量相对较少的缺陷，目的是提供了一种加工重质油品的方法，以使保护反应器最大量沉积金属，尽可能延长整个反应系列催化剂的操作周期。

本发明所提供的方法为：

重质油品原料油和氢气混合后进入加氢保护反应区，其反应流出物不经分离直接进入加氢处理反应区，进行加氢处理反应，所述加氢保护区中设置至少两个并联的可轮流切换使用的上流式加氢保护反应器，

每一个上流式加氢保护反应器中沿着反应物流的流向依次装填加氢保护剂I、加氢保护剂II、加氢保护剂III和加氢保护剂IV，以单个加氢保护反应器中装填加氢保护剂的整体为基准，加氢保护剂I、加氢保护剂II、加氢保护剂III和加氢保护剂IV的装填体积分数分别为5％～20％、20％～50％、20％～50％、20％～50％。

所述加氢处理反应区中设置至少两个串联的下流式加氢处理反应器，在加氢处理反应区沿着反应物流的流向依次装填加氢脱金属剂和加氢脱硫剂。

所述的加氢保护反应器中至少一个催化剂床层的压降达到压降上限或催化剂床层内出现热点时，将重质油品原料油和氢气切换到备用的加氢保护反应器中。所述压降上限为反应器设计最大压降的0.4-0.8倍，优选0.5-0.8倍，所述热点为至少一个催化剂床层中的径向温差为10-30℃，优选15-25℃。

所述重质油品原料油选自拔头原油、石油渣油、油砂、沥青、页岩油、液化煤或再生油得到的高沥青质含量的烃类中的一种或几种。重质原料通常含有各种污染物，例如含碳残质、硫、氮和金属。

加氢反应条件为：反应温度100℃～650℃，反应压力3.0MPa～45.0MPa，氢油体积比100～700，加氢处理反应区的液时体积空速为0.1～3.0h^-1，总液时体积空速为0.1～1.0h^-1。优选的加氢反应条件为：反应温度315℃～480℃，反应压力10.0MPa～35.0MPa，氢油体积比150～350，加氢处理反应区的液时体积空速为0.15～2.0h^-1，总液时体积空速为0.1～0.8h^-1。因为在催化剂床层中进行的许多反应是放热的，因此在各反应器间引入急冷流体以控制反应温度，以便防止结焦，后者可损害催化剂和降低目的产品的产率。

各反应器中催化剂床层至少装填一种催化剂，使这一反应器催化剂床层达到最佳的脱金属或脱含碳残质和脱硫的程度。每一个反应器催化剂床层选择的具体催化剂或催化剂混合物、各个反应器的体积、催化剂的比例和所选的具体加氢处理条件取决于该装置处理的原料、所希望的回收产品以及各种商业考虑因素，例如催化剂的价格等。

加氢保护催化剂I含有一种氧化铝载体和负载在该载体上的钼和/或钨，以及钴和/或镍，催化剂的载体具有如下的孔分布：孔直径为100-200埃的孔容占总孔容的50-90％，孔直径为200-1000埃的孔容占总孔容的5-30％，孔直径大于1000埃的孔容占总孔容的5-40％，其余的孔容为直径小于100埃的孔所占据。