[发明专利]重油轻质化方法

说明书

本发明提供一种重油轻质化方法，包括：使氢气与混有催化剂的重油原料经微元发生装置分散处理，形成氢气以尺寸不大于500微米的气泡分散于重油原料中的微元分散体系；使所述微元分散体系进入加氢反应器内进行加氢反应，得到加氢反应产物；使加氢反应产物从加氢反应器输出后，一部分返回加氢反应器内形成循环，剩余部分即为轻质化产物。本发明的轻质化方法可以达到较高的转化率并具有工艺流程简单等优点。

技术领域

本发明属于石油加工领域，具体涉及一种重油轻质化方法。

背景技术

随着石油资源不断地重质化与劣质化，重质油已经成为炼油厂的重要原料，将劣质重油资源高效转化加工生产更多的清洁轻质油品，成为应对石油资源短缺的重要途径。根据加工过程中油品碳氢质量比的变化，可以将重质油轻质化工艺分为加氢与脱碳两类，其中，脱碳工艺主要包括催化裂化、延迟焦化等过程，是现阶段重质油轻质化的主要加工工艺，约占全部重质油加工量的83％，然而，焦炭产率高、重质油中宝贵的碳原子难以被充分利用是该工艺存在的一大主要问题；加氢工艺约占全部重质油加工量的17％，相对于脱碳工艺，加氢工艺基本可以实现对重质油中碳原子的100％利用，因此也逐渐成为重质油轻质化的主要发展趋势。

目前，重质油加氢工艺主要包括固定床加氢、沸腾床加氢和悬浮床加氢工艺，作为行业内的通识认知，固定床加氢工艺一般要求原料油中总金属含量不高于150ppm(μg/g)、残炭值不高于15％、沥青质含量不高于5％，其原料适应性有限；沸腾床加氢工艺需要连续置换反应器内的部分催化剂，存在工程装备复杂、操作稳定性差等难题；悬浮床加氢工艺可以加工性质相对更差的劣质重油，相对其他加氢工艺，其具有转化深度较大、轻质油收率较高、脱残炭率和脱金属率较高等优势。

悬浮床加氢工艺是指通过调节流体流速带动一定颗粒粒度的催化剂运动，形成气、液、固三相床层，从而使氢气、原料油和催化剂接触而完成加氢裂化反应的加氢工艺，作为现阶段针对重油加氢的主流研究方向，研究者对悬浮床加氢工艺做了较多的研究和探索，目前也已有一些关于悬浮床加氢工艺的报道。

美国专利文献US2011303580A1公开了一种於浆加氢裂化方法，该方法中，将一种或多种烃类原料和包含载体的於浆加氢裂化催化剂合并，作为於浆加氢裂化反应区的进料；将於浆加氢反应区的流出物(产物)分馏，以得到轻度减压粗柴油、重度减压粗柴油、包含沥青和於浆加氢裂化催化剂的混合物料；从至少一部分的於浆加氢裂化催化剂中分离出沥青，分离后得到的於浆加氢裂化催化剂包含在悬浮液中；将悬浮液循环返回至於浆加氢裂化反应区。该工艺的目的主要在于提高沥青的利用率，由此提出了上述在真空蒸馏后从於浆加氢催化剂中分离沥青的方案，虽然该工艺能够在一定程度上实现对重质油的轻质化，但存在着单程转化率低、尾油循环量大以及能耗高、操作成本高等缺陷。

另有美国专利文献US2016122663A1公开了一种集成的於浆加氢裂化工艺，该工艺中，将重质残余烃原料和氢气流引入於浆加氢裂化区，在於浆加氢裂化条件下，重质残余烃原料在有光泽的加氢裂化催化剂作用下加氢裂化，形成於浆加氢裂化流出物(产物)，将至少一部分所述流出物引入馏分油加氢处理器的第一端，并向该第一端补充氢气，在加氢处理条件下对所述至少一部分流出物进行加氢处理，生成的加氢处理产物从与第一端相对的第二端流出馏分油加氢处理器，然后将加氢处理产物分离成液体流和气体流，将至少一部分含有氢气的气体流循环返回至於浆加氢裂化区。该工艺同样存在着工艺流程复杂、转化率有限等问题。

中国专利文献CN001239929A公开了一种采用多金属液体催化剂的常压重油悬浮床加氢工艺，其方案中，经充分混合并加热后的浆料由底部进入悬浮床加氢裂化反应器，反应器的顶部流出物则进入高温高压分离系统进行分离，汽相物流进入在线固定床加氢精制反应器，而液相物则进入低压分离系统，低压分离系统的液相物也进入在先固定床加氢精制反应器，经固定床加氢精制后的物流最后再进入常规分离系统进行分离而得出各种产品。该工艺联合采用悬浮床加氢裂化反应器和固定床加氢精制反应器并需要配合至少三级分离系统(高温高压分离系统、低压分离系统、常规分离系统等)实现对重质油的轻质化，整个工艺系统及流程复杂，能耗较高及成本较高。