[发明专利]一种沸腾床加氢处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沸腾床加氢处理方法，特别适用于重金属含量较高的劣质重油沸腾床串联加氢处理过程。

背景技术

近年来，随着原油价格上涨，原油重质化、劣质化趋势的加剧，原油加工难度增大，对轻质油品需求量上升和重质燃料油需求量下降，重油深度加工任务日益繁重，加工重质油特别是重质原油和重质渣油已成为炼油行业必须解决的问题。同时，随着燃料油标准的日趋严格，经济环保的渣油加氢技术也越来越受到人们的广泛关注。渣油加氢处理工艺主要有固定床、沸腾床、悬浮床和移动床。固定床因其技术成熟，操作简单而得到了广泛应用。但渣油固定床加氢工艺对原料中金属和残炭含量有严格的限制。沸腾床渣油加氢工艺由于催化剂可以在线加入和排出，有利于维持较高的催化剂活性和长周期运转，对原料适应性强，加工方案灵活，可以加工金属杂质含量较高的劣质原料，如减压渣油等。该项技术不仅可用于加氢处理，同时可用于渣油加氢裂化，应用前景十分广阔。

根据加工原料油和目的产品的不同，沸腾床反应器部分可以分为单个反应器或几个平行系列，每个系列包括几个串连反应器（串联反应器指反应物料依次通过各个反应器），不同反应器中可以装入相同的催化剂，也可装填不同的催化剂。目前，渣油沸腾床加氢裂化装置多采用两台反应器串联（H-Oil）和三台反应器串联（LC-Fining）的流程，这样做的原因除了装置规模外，还有利于提高杂质脱除率。H-Oil装置的第一台反应器主要用于加氢裂化和脱金属，第二台反应器主要用于加氢裂化、脱硫和脱残炭。LC-Fining装置的第一台反应器主要用于加氢裂化和脱金属，第二台反应器主要用于加氢裂化、脱硫和脱残炭，第三台反应器主要用于深度脱硫。沸腾床渣油加氢工艺的反应器从一个增加至两个或更多，且在不同反应器内装填不同催化剂，这改进了装置的运转状况。

由于不同的反应要采用不同孔结构和性能的催化剂。开发适用于沸腾床串联工艺的不同种类的催化剂及其合理级配方案是非常重要的。在沸腾床加氢工艺过程中，原料油及氢气向上流过催化剂床层，床层膨胀，催化剂颗粒在反应器内处于不规则运动状态，即“沸腾”状态。所以要求催化剂不仅具有较高的加氢及转化活性，还要具有较高的压碎强度和耐磨性能。

沸腾床加氢技术中，反应器内物料处于强烈返混状态，因此无法实现如固定床加氢技术中的不同催化剂级配技术，因此单个反应器内一般只能使用一种沸腾床加氢催化剂。同时会降低反应器的效率，这可以利用两个沸腾床反应器串联加以克服。

USP6270654公开了一种采用多级沸腾床反应器的催化加氢过程。该工艺用于第一级及第二级反应器中的催化剂含有的活性金属含量为5-20wt%，催化剂孔容为0.4-1.2mL/g，表面积为100-400m²/g，平均孔径为8-25nm。活性金属为Mo-Co或Mo-Ni（第二级）。该多级沸腾床反应器每一级只使用一种沸腾床加氢催化剂，对同一种催化剂来说，一般不容易简便地调整大孔和小孔的分布。另外大孔和小孔中的加氢活性金属组分更无法优化调整，因此不能适宜于针对不同孔径所需要的加氢性能进行灵活的优化。

CN02109674.0公开了一种串级式沸腾床渣油加氢方法和设备，在一个两段以上的串级沸腾床反应器内使用微球形加氢脱金属、脱硫、脱氮催化剂组合进行渣油加氢反应。串级沸腾床反应器有多个具有单独催化剂添加和排出口的反应段，每段设有带浮阀结构的进料分布板和由导流构件、挡流构件、气液隔离板和破沫器构成的三相分离部件，反应器内物料可有效进行三相流态化反应及三相分离，并可进行催化剂在线置换。该沸腾床反应器和方法虽然在一个反应器内实现了使用多种沸腾床催化剂，但反应器内使用大量内构件，一方面造成结构复杂、设备成本高，另一方面造成反应器容积利用率低、反应器规模增大、操作不稳定等不足。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种沸腾床串联加氢处理工艺过程，进一步改善了沸腾床渣油加氢处理工艺的操作性能，提高了加氢活性水平和操作灵活性。