[发明专利]在完全转化下操作的具有降低的氢耗的重质烃油的加氢转化方法

说明书

在其中通过鼓泡在反应器底部处引入氢气的重质烃油的加氢转化方法中，氢气从气相到反应液的低扩散速度限制了转化程度。本发明的方法通过使用淤浆泡罩塔反应器，克服了有限量反应物氢气的障碍，所述淤浆泡罩塔反应器减少轻质烃产物的形成，和因此减少加氢转化所要求的氢气，从而允许在完全转化下操作。

发明领域

本发明涉及在泡罩塔反应器中，使用淤浆型催化剂结合最终段在真空下提取高沸点转化产物的蒸馏单元，使重质烃油加氢转化的方法。

现有技术

为了增加重质烃油的经济价值，对其进行加氢转化处理，所述加氢转化处理产生氢化和裂解，将油中的重质馏分转化成可蒸馏烃，以便它们然后可用常规技术精制成适合于市场要求的产物。

长久以来商业上使用的重质烃油的第一类加氢转化方法的特征在于使用在无机载体，例如氧化硅-氧化铝上分散的氢化催化剂(其包括一种或多种过渡金属)。这种催化剂称为负载催化剂，和反应器称为膨胀催化床反应器或沸腾催化床反应器，其中催化剂借助循环泵悬浮在反应液中。负载的催化剂类方法提供串联的两个或更多个加氢转化反应器(段)，并在底部引入氢气和通过在反应器顶部直接蒸发，提取转化产物。在采用这类方法的情况下，重油的转化伴随着同时产生未转化的碳质残渣，其相当于已处理原料重量的约1/4，当它由减压渣油(vacuum residue)组成时。采用加氢处理转化实现的转化率因此为约75％。

最近商业应用的重质烃油的第二类加氢转化方法使用泡罩塔反应器和在单一反应段内在反应液中精细分散的氢化催化剂。所述反应器也称为淤浆泡罩塔反应器。在这一情况下，还在反应器底部引入氢气。在具有下真空最终段的蒸馏单元内分离气相之后，通过处理反应液，完成转化产物的提取，且所得未转化的减压渣油和在其内分散的催化剂循环回到反应器中。这一方法的特征在于比前一情况显著高的重油转化率，然而保持未完成，因为也是在这一情况下，需要通过加氢转化方法来除去生成的含碳馏分。通过吹洗等于已处理原料重量约1/20的反应液馏分，除去含碳馏分，当它是减压渣油时。采用加氢转化处理实现的转化率因此为约95％。

使用沸腾催化床反应器的加氢转化体系的未转化的最终碳质残渣和使用淤浆泡罩塔反应器的加氢转化体系的吹洗反应液不利于经济的结果，且作为环境法规的逐渐变紧的结果是，在市场上愈加难以放置的副产物(当不是有问题的弃置时)。

发明目的

在负载催化剂体系和在淤浆催化剂体系这二者内重质烃油的加氢转化的特征均在于，在转化产物内，高的氢掺入，和由此伴随着形成碳质残渣，所述碳质残渣妨碍转化的完成。本发明的目的是生成低氢含量产物的加氢转化工艺且在完全转化下操作的氢耗下降。

发明内容

在其中在反应器底部引入氢气的重质烃油的加氢转化工艺中，从气相扩散到液相内的氢气流使得到达反应液中的氢气量不足以提供由转化产物引入的氢。对于超出来自气相的量的那一部分，通过转化产物引入的氢衍生于构成反应液的烃的催化脱氢。如此诱导的催化脱氢产生碳质残渣，所述碳质残渣妨碍加氢转化完成。

通过降低引入到转化产物内的氢的百分比，本发明的方法克服了获自气相的氢气量有限的障碍。

该方法优选通过相分离器，在单一反应段中使用泡罩塔反应器结合淤浆型催化剂(淤浆泡罩塔反应器)和用于提取高沸点转化产物的具有下真空最终段的蒸馏单元操作。减压渣油和在其内分散的催化剂被循环到反应器内。

为了降低在转化产物内引入的氢，通过采用具有低浓度的重瓦斯油和轻瓦斯油的反应液操作反应器，减少轻质烃的生产，由此发现其是具有较高氢含量的加氢转化产物：C₁–C₄烃和石脑油的主要来源。