[发明专利]一种加氢处理装置及其应用和渣油加氢处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢处理装置，该加氢处理装置的应用以及一种利用该加氢处理装置的渣油加氢处理方法。

背景技术

渣油加氢装置因为具有液体产品收率高、环境友好等诸多优点，成为了炼厂清洁加工高硫、高金属渣油的重要技术。目前世界上渣油加氢处理工艺主要有四种类型，即固定床、沸腾床、移动床和悬浮床。其中固定床工艺因脱硫效率高，操作安全性较其它加氢工艺好，技术成熟，因而是渣油加氢中应用最广的一种工艺。但对于固定床渣油加氢工艺，因渣油原料中的金属杂质(如钒，镍，钙，铁等)、不饱和组分以及垢物很容易沉积在催化剂的表面以及催化剂颗粒之间的空隙中，堵塞催化剂孔口，导致催化剂失活，并且造成床层压力降快速升高，使装置频繁停工和更换催化剂。对于Ni、V金属含量很高的渣油，除此之外渣油加氢反应过程中的金属会沉积在催化剂微孔中，对于Ni、V金属含量很高的渣油，运行时间不长就会因金属沉积过多堵塞催化剂微孔，造成催化剂失活，严重影响渣油加氢装置操作周期。因此解决压降过快上升以及金属沉积导致的催化剂失活问题是加工劣质渣油的关键。

为克服固定床反应器加工劣质渣油时易于产生压降、操作周期短的缺点，CN 1484684A使用可置换反应器和可短路反应器加氢处理重烃馏分的方法。开工初期，A、B两个保护反应器串联操作，B保护反应器在A保护反应器下游；当A保护反应器压降太高或催化剂失活时，迅速将该反应器切出，B保护反应器继续运转，装置不停工；A保护反应器切出后，完成催化剂隔离、冷却、卸出旧剂、装填新剂等过程，最后切回反应系统重新运转。此时A保护反应器处于B保护反应器下游；当B保护反应器压降太高或催化剂失活时，切除B保护反应器，A保护反应器单独运转，B保护反应器卸剂、装剂，然后串入A保护反应器之后投入使用。如此反复可延长装置运转周期，但其A、B两个保护反应器一时A在B之前，一时A在B之后，高温高压阀门众多，费用较高，操作复杂，会给生产带来风险和不便。

在加氢以及其它领域，还有一个众所周知的保护器切换方法是采用两个等大的保护反应器在主反应器之前，两个保护反应器轮流使用；首先A保护反应器在线，当A保护反应器压降太高或催化剂失活时，可将该反应器切出，使B保护反应器在线；A保护反应器进行催化剂隔离、冷却、卸出旧剂、装填新剂等过程。等B保护反应器压降太高或催化剂失活时，可将B保护反应器切出，将A最后切回反应系统重新运转。由于此种形式高温、高压阀门较少，操作较为简单，是很多工艺所采用的保护反应器形式。但此方法因总有一个保护反应器离线，保护反应器利用效率只有50％，浪费宝贵的反应器空间。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种反应器空间利用效率高的加氢处理装置，以及该加氢处理装置在多种油品加氢处理中的应用，此外还具体提供一种利用该加氢处理装置的渣油加氢处理方法。

本发明提供一种加氢处理装置，该加氢处理装置包括依次串联的加氢保护单元和主加氢处理单元，其特征在于，所述加氢保护单元包括并联的主加氢保护反应器和备用加氢保护反应器，所述主加氢保护反应器的体积大于所述备用加氢保护反应器的体积。

本发明提供上述加氢处理装置在渣油、煤焦油、乙烯焦油、焦化蜡油、深拔蜡油、焦化柴油、催化裂化柴油、热裂解柴油、煤焦油柴油、催化裂化汽油、焦化汽油、煤焦油汽油和热裂解石脑油中至少一种的加氢处理中的应用。

本发明还提供一种渣油加氢处理方法，其特征在于，该方法包括，在渣油加氢处理反应条件下，将渣油和氢气引入上述加氢处理装置中，并与所述加氢处理装置中设置的多个加氢催化剂床层接触，其中，在加氢处理过程中，主加氢保护反应器与备用加氢保护反应器交替使用，并且，所述主加氢保护反应器的在线时间大于所述备用加氢保护反应器的在线时间。

与现有技术相比，本发明的加氢处理装置中采用非对称可切换式保护反应器，大的保护反应器在线时间长，而小的保护反应器在线时间短，因此反应器空间利用率显著提高，具有明显的经济效益。另外，本发明比专利CN1484684A描述的互换式保护反应器系统高压阀门少，切换程序简单，操作可靠性更高，风险更小。由于加氢一般为高温、高压反应器，因此简单和可靠的操作程序具有很大的优势。

本发明的方法在加工渣油时特别适于加工容易引起压降的渣油原料，如高钙含量的渣油。也适于加工容易造成渣油加氢催化剂失活的原料，如高金属含量的渣油。

此外，由于大多数时间是大的加氢保护反应器在线，因此，与现有技术相比，本发明具有更高的反应器利用率，而且，根据本发明的方法处理后的渣油中，金属含量(Ni+V)和钙铁含量更低。