[发明专利]一种渣油加氢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种渣油加氢方法，具体地，涉及一种采用内环流式沸腾床反应器对渣油进行加氢处理的方法，该方法特别适合于加工劣质渣油。

背景技术

世界原油的重、劣质化日益严重而市场对轻质油品的需求持续增长，因此渣油加氢作为渣油改质和轻质化的有效手段，已经成为炼油工业的发展重点之一。目前工业上最常用的渣油加氢技术包括固定床技术和沸腾床技术，其中沸腾床加氢工艺具有以下优点：可加工高金属含量、高残炭值的重、劣质原料；反应器温度易控且均匀，压降低且恒定；可在线加入和取出催化剂，因此催化剂性能可以在整个操作周期保持恒定；可达到较高的转化率和较长的操作周期。但沸腾床加氢工艺也存在较明显的缺点，突出反映在工艺复杂，反应效率低，产品质量也较差。这可以从沸腾床反应器和催化剂级配技术两方面的原因进行分析。

沸腾床加氢工艺的核心在于沸腾床反应器。现有的工业化沸腾床加氢技术包括H-oil工艺和LC-Fining工艺等，这两种工艺的沸腾床反应器内设置有循环杯进行气液分离，分离出的油品经循环下降管和循环泵进行循环。因此，现有沸腾床加氢工艺存在着以下不足：（1）工艺操作复杂，需要使用复杂的料面监控仪和循环油泵；系统稳定性差，循环油泵发生故障时催化剂会因无法流化而向反应器底部沉降，造成装置被迫停工。（2）反应器内催化剂藏量较低，反应器空间利用率低。（3）能耗大，固体催化剂的流化靠循环油泵打入大量的循环油来实现。（4）循环下降管中氢气很少，为非临氢环境，液体在高温下会发生二次裂解反应结焦而降低产品质量。

沸腾床反应器改进的方向主要包括：降低操作的复杂性，提高反应器的空间利用率，降低能耗，提高反应器的操作弹性等。CN1448212A提出了一种新型的沸腾床反应器，该沸腾床反应器取消了复杂的料面监控仪和循环油泵，因此具有结构简单、操作容易等特点。但由于该反应器使用粒径为0.1-0.2mm的固体催化剂，因此操作弹性较小，催化剂容易带出反应器，影响系统的操作稳定性。

沸腾床反应器内物料处于三相返混状态，如果在同一反应器内使用多种催化剂的组合，这些催化剂会在反应区内基本呈均匀分布，这样某些孔径较小、容金属能力较差的催化剂也会在反应器入口遇到较劣质的原料，孔口会很快被沉积的金属和积炭堵塞，造成加氢活性快速下降，而那些孔径较大、容金属能力较强的催化剂活性下降则会慢很多。这样不同催化剂失活不同步，而取出失活催化剂时又无法对这两种催化剂进行区分，最终会造成催化剂利用率低，经济效益差。因此，现有单个沸腾床反应器内一般只能使用一种催化剂，无法像固定床工艺那样使用多功能催化剂的组合，现有沸腾床中不同催化剂级配的技术一般是通过多段反应器来实现的。

CN1458234A公开了一种串级式沸腾床渣油加氢方法和设备，通过内构件的设置将单个沸腾床反应器分为两段或两段以上，每段单独加排催化剂，所以可以在单个反应器内实现加氢脱金属和加氢脱硫、脱氮等催化剂的级配。但该方法使用大量内构件，有反应器体积效率低，操作复杂性高和稳定性低等缺点。

CN102443414A公开了一种重质油原料油沸腾床加氢处理方法，其要点在于在同一个沸腾床反应器内使用至少两种催化剂的混合催化剂，催化剂A的可几孔径为15-30nm，孔径30-300nm的孔占总孔容的35%-60%，催化剂B的孔直径在5-20nm的孔至少占总孔容的70%。该方法虽然在同一沸腾床反应器内实现了多种加氢催化剂的级配优化，但是由于混合的两种催化剂都会直接跟刚进入反应器的劣质原料接触反应，催化剂B有大量的小孔，其容金属能力较差，孔口会很快被沉积的金属和积炭堵塞，造成加氢脱硫活性快速下降，而催化剂A活性下降则会慢很多。这样两种催化剂失活不同步，而取出失活催化剂时又无法对这两种催化剂进行区分，最终会造成催化剂利用率低，经济效益差。

CN102453525A公开了一种多段沸腾床加氢工艺，其使用的反应器至少包括一个内循环区，内循环区由圆形套筒和锥形扩散段以及一个导向结构构成。在其一种实施方式中，从反应器底部到顶部的内循环区使用催化剂的活性依次增加，粒度减小。由于各内循环区间的液速差别很小，不同粒度的催化剂会较大比例的在各循环区内返混，因此还是无法避免催化剂失活不同步却无法分别采出的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的渣油加氢工艺中存在的问题，提供一种新的渣油加氢方法。