[发明专利]用抗泡剂来获得重质油加氢转化的高转化率

说明书

本发明涉及烃油的处理，特别是涉及在有添加剂（如铁和/或煤添加剂）存在下重质烃油的加氢转化。

将重质烃油转化成优质的轻粗汽油和工业溶剂油作为重整进料、燃料油和粗柴油的加氢转化方法是众所周知的。这些重质烃油可以是象原油、常压塔底产物、减压塔底产物、重质循环油、页岩油、煤衍生液体、原油残油、拔顶原油和从油砂中萃取的重质沥青油这样的物质。特别有意义的是从油砂中萃取的重质沥青油，因为该油含有从粗汽油到煤油、粗柴油、焦油沥青等宽沸程物质，并且含有沸程在524℃（相当常压沸点）以上的大部分物质。

由于常用原油贮量的降低，为了满足需要必须提高这些重质油的质量。在这种提高质量中，较重的物质转化成较轻的馏分，并且必须除去大部分硫、氮和金属。

这种提高质量或是通过焦化过程，例如延迟流化焦化，或是通过加氢过程例如热加氢裂化或催化加氢裂化过程来完成。焦化过程的馏出物产率一般约为70%（重量），并且这种过程也产生了大量的焦炭作为副产物。

人们还研究了在高压和高温下加氢的另一种加工方法，并且发现这种加工方法很有前途。在这种方法中，氢气和重质油被向上泵送通过一个无任何催化剂存在的空心管式反应器。已经发现在这个方法中高分子量化合物氢化和/或加氢裂化成了低沸程化合物。同时还发生了脱硫、脱金属和脱氮反应。所使用的反应压力可高达24Mpa，反应温度可高达490℃。

在热加氢裂化过程中，主要问题是转化率较低。这是由于在管式反应器，更适合称为泡罩塔反应器中，反应器的有效体积都被气体占据。被气体占据的反应器体积的百分率称为气体空隙度。该气体空隙度是随反应器操作条件而变的，尤其是气体速度。在通常操作条件下，气体空隙度可高达80%。这意味着反应器体积的80%被气体占据，这对液体反应是不利的。高的气体空隙度减少了液体在反应器中的停留时间，从而导致了向较轻物质转化的速率降低。

该转化率可通过提高反应器操作温度或通过延长液体在反应器中的停留时间来增加。如果提高反应器温度，则焦化反应也增加。这可能导致焦炭在反应器中的沉积和高代价的停工。焦化反应可通过增加反应压力来控制，然而在高压下装置的操作需要较多的资金和操作费用。

如果选择增加停留时间来增加转化率，那么将增加每单位反应物体积的总反应器体积。这种选择增加了反应器体积从而也增加了投资。

已经做了许多研究添加剂的工作，这些添加剂可以抑制焦化反应或从反应器中除去焦炭。参见Ternan等人的加拿大专利1，073，389（1980年3月10日颁布）和Ranganathan等人的美国专利4，214，977（1980年7月29日颁布），这两篇专利通过加入煤和煤基添加剂来减少加氢裂化中的焦炭沉积物，该煤添加剂起焦炭母体沉积的活性中心作用，从而为从系统中除去焦炭提供了一种方法。

加拿大专利1，077，917叙述了一种在有催化剂的存在下重质烃油的加氢转化方法，该催化剂是就地将微量金属加入到油中作为油溶性金属化合物来制备的。

在美国专利3，775，286中，叙述了一种加氢处理煤的过程，其中煤或是用水合氧化铁浸渍，或是将干燥水合氧化铁粉与煤粉物理地混合。加拿大专利1，202，588叙述了在有添加剂的存在下加氢裂化重质油的方法，该添加剂以煤和铁盐（例如硫酸铁）的干燥混合物形成存在。

这类添加剂的改进使得反应器操作压力下降，而且无焦化反应。然而，这些改进仍未解决反应器中高气体空隙度的问题。

已经知道在油浆转化过程，例如催化加氢裂化过程中，起泡是值得注意的问题。因而美国专利4，396，495描述了利用抗泡剂来减少发泡量，从而能充分地利用反应区。一般抗泡剂是作为进料的一部分被加入到加氢裂化过程中。

本发明的目的就是提供一种在加氢裂化工艺中使用抗泡剂的改进方法。

根据本发明，加氢转化过程中的转化率是通过改变反应器中的流体动力来增加的。反应器的流体动力是通过将抗泡剂或其在烃溶剂中的溶液喷射到反应器顶段而不是作为部分进料来改变的。“顶段”指的是反应器高度的上部30%。

用于本发明的适当的抗泡剂可选自许多种市场上买得到的产品。其中最有效的抗泡剂是硅氧烷。例如二烷基硅氧烷聚合物、聚二甲基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚二苯基二甲基硅氧烷和氟化硅氧烷。抗泡剂最好以基于新鲜进料的1～500ppm范围的量用于反应器中。