[发明专利]高酸高钙重质原油的加氢处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高酸高钙重质原油的加氢处理方法。

背景技术

原油中的酸性组分一般是指环烷酸，其它羧酸、无机酸、酚类、和硫醇等，其中环烷酸和其它有机酸可总称为石油酸。环烷酸在石油酸含量中占85％以上，因此习惯上将石油酸笼统地称为环烷酸。原油酸值的大小反映了原油中酸性组分的多少。当原油酸值大于0.5mgKOH/g即能引起设备腐蚀，故通常将酸值大于0.5mgKOH/g的原油称为高酸原油。目前世界原油市场上高酸原油的产量每年约占全球原油总产量的5％左右，并且每年还以0.3％的速度增长。

近几年，随着可供开采的原油资源日趋重质化、高酸值化以及化学或微生物采油技术的广泛应用，使得原油中金属离子的种类和含量不断上升，其中以Ca²⁺含量上升幅度尤为突出。高酸原油中的钙含量与酸值存在着一定的对应关系：酸值增加，钙含量也增加。例如，国内辽河稠油的总酸值为2.10mgKOH/g，Ca²⁺含量高达284μg/g，国外苏丹混合原油酸值13.82mgKOH/g，Ca²⁺含量最高可达1600μg/g。因此如何有效地对高钙重质原油进行处理，是目前亟待解决的问题。

采用加氢技术可以从根本上解决高酸原油给加工带来的影响，高酸原油加氢处理后，环烷酸可以得到完全脱除，后续加工装置免去了环烷酸腐蚀的问题，可以为炼油厂节约大量投资。但高酸原油中的钙在加氢过程中，与硫化氢反应生成硫化物沉积在催化剂床层上，这些沉积物不仅封闭催化剂的活性中心，使加氢催化剂迅速失活或结垢，表面积、孔面积和比表面积减少。更严重的是这些沉积物极易沉积在催化剂颗粒间，尤其在固定床床层顶部，堵塞反应器床层，造成反应器压降大幅度上升，严重阻碍原料油和循环氢通过催化剂床层的正常流动，导致装置无法正常运行。

CN200710099842.7公开了一种高酸高钙原油的加工方法，该方法采用上流式反应器，在低压条件下处理高酸高钙原油，可以有效脱除原油中酸性物质和钙，实现装置的长周期运转。高酸高钙重质原油不仅含有酸性物质和钙，而且含有硫、氮和残炭等其它杂质。硫、氮和残炭等其它杂质的加氢脱除反应需要在较高压力下进行，如果采用该方法加工高酸高钙重质原油，由于加氢生成油中硫、氮和残炭等其它杂质得不到有效脱除，加氢后所得到的加氢渣油还不能直接作为催化裂化原料。

CN200610114732.9公开了一种高酸原油的加工方法，该方法在高压条件下，采用加氢保护剂、加氢脱金属剂、加氢脱硫剂和加氢脱氮剂组合装填，通过合理地级配、组合应用，可以脱除原油中的大部分酸性物质和钙，同时还能有效地降低产品中硫、氮、金属和残炭等杂质含量，所得的加氢渣油可以作为合格的催化裂化原料。但该方法如果加工钙含量过高的原料时，为了避免由于硫化钙沉积造成的压降上升，需要装填大量的加氢保护剂，从而造成了高压加氢反应器反应体积的浪费，降低了装置的处理量。

CN1484684A公开了一种带有可切换式保护反应器的加氢处理重质烃类的方法，该方法在主反应器前设置可以切换的保护反应器系统，脱除原料中的重金属杂质和易生焦的结垢物，达到保护主催化剂的目的。该方法中的保护反应器需要在高温、高压条件下切换操作，操作的风险较大。

因此，亟需发展一种既能够实现高酸高钙重质原油的脱酸、脱钙，又能够使处理后的加氢生成油满足催化裂化的进料要求，还能有效利用高压加氢反应器的反应体积的高酸高钙重质原油且操作工艺安全的加氢处理方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种高酸高钙重质原油的加氢处理方法，该方法既能够实现高酸高钙重质原油的脱酸、脱钙，又能够使处理后的加氢生成油满足催化裂化的进料要求，还能有效利用高压加氢反应器的反应体积且操作工艺安全。

本发明提供一种高酸高钙重质原油的加氢处理方法，其特征在于，该方法包括，在重质原油加氢处理反应条件下，将高酸高钙重质原油和氢气引入串联的低压加氢处理区和高压加氢处理区，并依次与加氢保护催化剂床层、加氢脱金属催化剂床层、加氢脱硫催化剂床层和加氢脱氮催化剂床层接触，其中，所述加氢保护催化剂床层装填在所述低压加氢处理区的加氢保护反应器内，所述加氢脱金属催化剂床层、加氢脱硫催化剂床层和加氢脱氮催化剂床层装填在所述高压加氢处理区的一个或多个反应器内，所述低压加氢处理区的氢分压为1MPa-6.5MPa，所述高压加氢处理区的氢分压为7MPa-20MPa。