[发明专利]一种浆态床反应器、劣质油浆态床加氢裂化系统及方法

说明书

本发明公开了一种浆态床反应器、劣质油浆态床加氢裂化系统及方法，该浆态床反应器包括壳体、反应器出口、反应器入口以及内置空桶。反应器出口设于壳体顶部；反应器入口设于壳体底部；内置空桶设于壳体内，内置空桶与所述壳体之间设有螺旋翅片。本发明的浆态床反应器内部设置带有螺旋通道的空桶，使得浆态床反应器内部物料以螺旋上升的形式流动，强化传质，优化了浆态床反应器内物料流动方式；使用本发明的劣质油浆态床加氢裂化系统及方法能够控制劣质重油浆态床加氢裂化反应生焦，且实现劣质重油浆态床加氢裂化装置维持安全、平稳运行，有效延长装置的运行周期。

技术领域

本发明属于炼油领域，具体地属于重油轻质化中的劣质、重质油深加工领域，涉及重油浆态床加氢设备及工艺，特别涉及一种浆态床反应器、劣质油浆态床加氢裂化系统及方法。

背景技术

针对劣质油，采用重油催化裂化(原料要求：残炭值低于8％，总金属含量不超过20μg/g)和重油固定床加氢处理(原料要求：残炭值低于15％，总金属含量不超过200μg/g)等工艺，催化剂表面因结焦与金属沉积，失活速度很快；采用延迟焦化工艺焦炭产量高，且焦炭的质量差(焦炭含硫、灰分高)，另外在焦炭塔内还可能会生成弹丸焦，影响焦化装置的安全运行；采用沸腾床加氢技术虽然可以加工劣质重油，但其工艺流程和设备复杂，轻质油收率较低。与上述技术相比，重油浆态床加氢裂化技术即可加工更加劣质的原料，其产品质量和轻油收率也较优，是当前较适宜的工艺技术。

目前，主流的重油浆态床加氢裂化工艺包括以下几种：意大利ENI公司的EST工艺、委内瑞拉PDVSA与法国Axens联合开发的HDHPLUS-SHP工艺、Chevron公司的VRSH工艺、KBR和BP的VCC工艺、UOP公司的Uniflex 工艺，上述工艺各具优势和特点，但在操作条件、催化剂种类、技术方案等方面存在较大差异。

EST工艺使用的是一种油溶型渣油浆态床加氢裂化催化剂，在浆态床反应器中转化为纳米级薄层形式的无载体的MoS₂，并采用复杂的反应器内工艺控制技术，其工艺的主要特点：①未转化油多次循环，原料油总转化率高，没有燃料油或焦炭产物；②产品质量较优，汽柴油满足欧Ⅳ标准；③原料油中的金属基本脱除；④成本较高的催化剂的消耗量较少。

HDHPLUS-SHP工艺设置两台具有复杂内构件的浆态床反应器串联运行，使用固体颗粒催化剂，还需要添加一定量的助剂，该催化剂体系在原料油中的分散性不足，且采用较苛刻的反应工艺条件，需要外甩约10％左右的未转化尾油，装置经济性不足。

VCC工艺采用非金属的浆态床加氢裂化催化剂，多台反应器串联运行的工艺，从而降低反应物料返混的影响。操作压力为18～20MPa，提高反应苛刻度可以使渣油的单程转化率达到95％。在热分离器中，轻组分与未转化尾油分离，未转化尾油从热分离器底部全部排出，不进行循环处理，通过外排尾油达到控制生焦，维持装置稳定运行的目的，其装置的经济性较差。

中国专利CN201510190769.9公开了一种两段重油浆态床加氢设备和方法，该方法含有两级浆态床加氢裂化系统，每级设置一个含上升管、下降管的反应器和一个分离器，并在反应器内设计分布器、除沫器、扩大段等强化反应物料流动的设备。

该技术的缺陷或相对本发明的不足之处：上述方法反应器含有较多内构件，反应器结构复杂，如在反应器内生焦集聚将难以清理，同时该复杂结构的反应器也给装置稳定操作带来困难，该方法使用的是粉末状催化剂，在劣质重油中难于有效分散，且该发明关于产物品质和反应产物的后处理及装置稳定运行未作说明。

中国专利CN201410367441.5公开了一种劣质油两段式加氢炼制方法。该方法采用“两级浆态床反应器串联两个固定床反应器”的工艺流程，将劣质重油原料经过第一级浆态床反应器进行加氢裂化处理，经高温分离器分离轻、重组分后，重组分进入第二级浆态床反应器进行加氢裂化处理，其反应产物再经高温分离器分离轻、重组分，重组分经减压蒸馏分离除去固体杂质，减压馏分油和两级浆态床的轻组分进入固定床反应器进行精制处理得到优质的轻质馏分油。