一种劣质重油的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种加工劣质重油的处理方法，内容包括加氢处理-尾油焦化-尾渣 焙烧的组合工艺过程。
【背景技术】
[0002] 世界范围内原油资源日益短缺，原油质量日益变重变劣，而对石油产品的需求量 却不断增加，这就要求将有限的原油资源充分有效利用。其中劣质重油的有效利用是充分 利用原油的关键所在。劣质重油的利用除少量生产浙青以为，需要将大部分进行轻质化处 理，生产轻质馏分产品。目前现有技术中将重油轻质化的主要技术包括脱碳和加氢。脱碳 工艺受原料油性质影响较大，特别当原料油中胶质、浙青质含量高时影响尤为明显，且液体 产品收率低、质量差，后续加工困难。而加氢工艺可提高轻质油馏分收率，同时脱出其中的 杂质，改质产品质量，但有大量尾油需要后加工。因此，将脱碳和加氢两种工艺有机结合起 来是一中比较有利的处理重油的方法。
[0003] 固定床加氢处理技术可以用于重油改质，但一般不能处理质量太差的原料，特别 是不能处理金属含量较高的重油原料，并且裂化率较低，轻质产品的收率较低。由于固定床 加氢处理的裂化率较低，因此与其它工艺如催化裂化等组合时，物料的协调配合效果较差， 一般只能将大量未转化的重油最为催化裂化的原料，这对催化裂化工艺有较大的影响。悬 浮床加氢裂化可以用于质量较差的劣质原料，并且转化率较高(可以达到90%以上)，但由于 加氢作用较弱，在较高裂化率的情况下，焦炭生产量较大，装置不易稳定操作。悬浮床加氢 裂化也可以用于重油的减粘过程，但裂化率很低，不生产轻质产品。
[0004] 加拿大石油公司在中国提出的专利申请CN1035836中提出将铁化合物(主要是硫 酸亚铁）和煤粉在油中磨碎，制成一种铁一煤糊状催化剂，然后与重油混合进行悬浮床加 氢。反应生成物经过分离出液体产物约有20w%的尾油。由于铁催化剂的加氢活性很低，反 应过程中必须加入大量的催化剂，通常占进料量的2~4w%。这些催化剂最后都富集在尾油 中，而这种含有大量固体催化剂颗粒的尾油处理和利用都很困难。特别是当这种催化剂用 于低硫、高氮、高金属含量的劣质原料时，必须经一步提高催化剂用量，使尾油处理难度进 一步增加，加工成本上升。
[0005] EXXON石油公司在美国专利USP4, 569, 752中公布了 一种焦化和悬浮床加氢组合 工艺处理重油的方法。渣油原料先进行焦化，然后将焦化过程得到的液体产品分离出小于 524°C馏分的焦化蜡油，加入磷钥酸催化剂水溶液后进悬浮床加氢反应器进行进一步的转 化。悬浮床加氢委油部分返回焦化，部分甩出装置。这种工艺虽然减少了悬浮床加氢过程 的尾油量，但不能从根本上减少整个过程的焦炭产量，也不能减少干气的生成，因而总的液 体产品收率仍然不高。使用该方法加工辽河稠油这样的劣质原料，焦化过程只能得到小于 50w%的液体产物，液体产物在经悬浮床加氢处理，又将产生约10w%的必须返回焦化或者外 甩尾油以及部分气体产物，最终只能得到小于40w%的液体产品。因此，在工业上没有应用 价值。
[0006] CN1219570A介绍了一种组合加工工艺，该工艺是将渣油原料首先进入悬浮床反应 器进行深入加工，悬浮床出来的尾油进入焦化装置去焦化反应，得到的轻质馏分再去加氢 精制。该工艺虽然增加了轻油转化率，但没有从根本上解决减少装置生焦和降低干气产量 的问题。
[0007] 另外，悬浮床加氢裂化与焦化工艺组合时，由于劣质原料中杂质含量较高，价值悬 浮床催化剂不能分离出来而进入焦化原料，使得焦化过程得到的固体石油焦质量很差，难 以使用和处理。
[0008] 劣质重油进行加氢处理可以提高液体产品的收率，但是生成的尾油质量较差，t匕 较难以处理，这也是制约劣质重油加氢工艺发展的主要问题之一。劣质重油加氢处理后的 尾油含有大量的残炭、灰分、硫、氮和金属等杂质，不能直接进入焦化装置，因为直接进焦化 装置会导致焦炭产物硫含量较高，无法利用，容易造成环境污染。另外由于尾油中杂质较 多，容易堵塞床层，使催化剂中毒，因此也不能用固定床进行加氢精制来脱硫、脱氮。所以要 将它们充分利用起来确实有一定难度。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种将硫含量较高的劣质重油最大程度地转化为轻质产品 并且生产低硫焦炭的加工劣质重油的处理方法，内容包括加氢处理-尾油焦化-尾渣焙烧 的组合工艺过程，此方法可以有效解决上述问题。
[0010] 本发明提供的一种劣质重油的处理方法，其步骤包括：
[0011] a.将一种油溶性催化剂与重油原料均匀混合后送入加氢反应器，在氢气存在条件 下进行加氢反应；
[0012] b.从加氢反应后的液体产物经蒸馏装置切割成轻质馏分油和尾油；
[0013] c.将步骤b所说的尾油进行常规旋流分离，分离成脱渣尾油和尾渣；
[0014] d.将步骤c所说的脱渣尾油送入延迟焦化装置，热裂化后得到轻质馏分油、干气 和焦炭；
[0015] e.将步骤c所说的尾渣进行焙烧，回收油溶性催化剂中的金属。
[0016] 其中步骤a所说的加氢反应条件为压力6~18MPa、温度420~450°C、液时空速 为0. 2~1. 5h'氢油体积比300~1500 ;步骤d所说的延迟焦化条件为：进入焦炭塔的物 料温度450~550°C，塔顶压力控制在0. 5~1. 5MPa，注水量1. 0~4. 0m% ;步骤e所说的 尾渣焙烧条件为：焙烧温度为500~700°C、焙烧时间为90~130min。
[0017] 劣质重油的比重大于或者接近1.OOOOg/cm3,常温下不流动。
[0018] 步骤a中所说的加氢为两段加氢过程，第一段油溶性催化剂为含有Mo、Ni、Co-种 或多种金属的环烷酸化合物，同时含有稀土金属和碱金属的助剂，助剂占催化剂百分比例 为0. 1~5wt% ;然后进入第二段加氢过程，其中加氢催化剂为活性金属Pt和Ni负载于多孔 氧化硅载体上，该多孔载体呈现双峰分布，孔径为l_5nm和10-30nm两种孔径分布，孔径为 l-5nm占20-30%，孔径10-30nm占70-80%。其中油溶性催化剂总加入量控制在为150~ 800ug/g，第二段金属加氢催化剂的含量为l-10wt%，占加氢重油原料，其中催化剂中pt 含量为5-8wt%，Ni含量为15-20wt%，占整个催化剂，优选含有助剂钒，含量为10wt%。油溶 性催化剂粒径控制在9~18 y m，比表面积200~400m2 ? kg'
[0019] 步骤e所说的回收金属，是将回收的金属重新注入油溶性加氢催化剂中使催化剂 进行再生。催化剂再生过程的条件为：400-600°C，30-70min。
[0020] 本发明的优点是：
[0021] 1.采用内容包括加氢处理、尾油焦化、尾渣焙烧的组合工艺过程的劣质重油处理 方法，可以在加工硫、氮、金属等杂质含量高和残炭高的劣质重渣油时，最大限度的得到液 体油品而尽量少产焦炭。
[0022] 2.在加氢处理过程采用高效分散型油溶性催化剂，提高了渣油转化率，有效的避 免了过程的生焦。
[0023] 3.加氢处理尾油经旋流分离得到脱渣尾油和尾渣，以降低脱渣尾油的粘度，减少 硫、氮、金属等杂质的含量，脱渣尾油可作为焦化进料，尾渣可焙烧回收金属，解决了加氢处 理尾油难以处理和催化剂金属无法回收的问题。
[0024] 4.将脱渣尾油送进焦化装置进行反应，得到液体馏分油、干气和焦炭，焦炭可作为 冶金焦使用或用来燃烧发电，也可作为燃料用于其它方面，解决高硫原料焦化所得焦炭无 法使用的难题。
[0025] 5.这种内容包括加氢处理、尾油焦化、尾渣焙烧的组合工艺过程的劣质重