劣质重油加工处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油化工和煤化工工艺领域，具体涉及一种劣质重油加工处理方法。
【背景技术】
[0002] 世界原油质量的总体变化趋势是:低硫、轻质等优质原油接续资源量正在衰减，而 重质、劣质原油供应量正在增加。在未来，加工劣质原油既是炼化企业保证原料供应的无奈 选择，也是降本增效、实现可持续发展的必由之路。而现有的四种重油加工工艺(延迟焦化、 减黏裂化、重油催化裂化和重油加氢）中，只有重油加氢工艺既可处理高硫、高残碳、高金属 含量渣油，也能提高液收和液体产品质量，还能方便地与其他工艺进行组合，产生显著的综 合效益。
[0003] 目前绝大多数重油加氢裂化装置都采用固定床加氢工艺。虽然固定床加氢工艺技 术成熟、精制深度高、脱硫率高、工艺和设备结构简单易操作，但在处理高金属、高沥青质和 高胶质原料时，存在催化剂失活快、易结焦、床层压力升降快、装置运行周期短、原料适应范 围窄等弊端。
[0004] 沸腾床加氢裂化工艺则不然，其最大优势是原料适应性广，既可加氢处理各种重 质原油的渣油，也能处理最劣质的原油、煤焦油、页岩油甚至脱油沥青等。且渣油转化率高、 轻油收率高，催化剂能够在线置换，整个装置连续运转周期超过2年，从而能最大限度地降 低企业运营成本，提升经济效益。
[0005] 采用沸腾床工艺后，然后再采用独立固定床工艺加氢，存在工艺流程长，能耗高等 缺点，所以在沸腾床加氢反应器后，通过热高压分离器直接分出轻质组分和重质组分，轻质 组分设置在线固定床加氢，重质组分送到加氢精制和裂化部分，使得流程缩短，产品质量优 良，实现了沸腾床工艺与固定床工艺的有机组合。
[0006] CN101538482A提供了一种中低温煤焦油深加工方法。该工艺的主要特点是原料预 处理，脱酚，焦化反应，然后焦化汽，柴油和焦化蜡油进行加氢精制和加氢裂化反应，得到汽 油馏分和柴油馏分。该工艺通过预处理、焦化反应和加氢反应来完成。煤焦油在焦化阶段不 可避免会生成固体焦炭，该焦炭同石油类焦炭比较，产品附件值低。
[0007] CN101633848A提供了 一种中低温煤焦油加工方法，该工艺首先将煤焦油进行分 馏，得到轻馏分，酚油，重馏分和沥青，将酚油进行脱酚处理，脱酚油和轻馏分、重馏分共同 进行加氢精制和加氢裂化反应。这样一来，进加氢精制和裂化的油品仅仅为煤焦油中的一 个馏分，大量的沥青没有很好的加工，轻油的收率低。
[0008] CN102899087A提供了一种中低温煤焦油深加工工艺方法。首先中低温煤焦油进行 分馏，得到轻馏分，酚油，重馏分和重油，酚油进行脱酚处理，塔底重油和加氢裂化尾油混合 进行焦化反应，焦化产物进行加氢精制和裂化反应。与CA101538482A不同，其焦化的进料补 充了加氢裂化尾油，焦化条件缓和，生焦率降低，但依旧有焦炭生成。
【发明内容】
[0009]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种劣质重油加工处理方法，采用劣 质重油生产优质油品，最大程度的利用劣质重油，提高产品液体收率;解决劣质重油中的重 组分加工问题，最终改善了油品的性质。
[0010]本发明所述的劣质重油加工处理方法，包括以下步骤：
[0011] (1)将劣质重油脱除固体残渣和脱水；
[0012] (2)经步骤(1)处理后同氢气混合，送到沸腾床加氢反应器；
[0013] (3)将步骤(2)得到的反应产物直接进行闪蒸得到热高分气和热高分油；
[0014] (4)将步骤(3)中得到的热高分气换热冷却后，进行在线加氢精制反应，得到精制 热高分气；
[0015] (5)将步骤(3)得到的热高分油，通过降压后，进行过滤，然后将热高分油升压，与 氢气混合，进行加氢精制和加氢裂化反应，得到裂化热高分油；
[0016] (6)将步骤(4)和步骤(5)得到的精制热高分气和裂化热高分油进行分馏，得到干 气、液化气、石脑油、柴油和尾油产品。
[0017] 其中：
[0018] 步骤(1)中的劣质重油包括煤焦油、蒽油、洗油、常压渣油、减压渣油、页岩油，脱油 沥青等。这些油品可以单独加工，也可以混合加工。重油中或多或少含有一定的机械杂质， 机械杂质的颗粒直径为1_400μπι不等，大于25μπι部分固体颗粒容易吸附在加氢催化剂表面， 降低催化剂活性，导致催化剂失活，所以先将劣质重油的固体脱除到直径为1μπι-100μπι，再 进行脱水处理。
[0019] 步骤（1)中将劣质重油脱除固体残渣和水为：将劣质重油中大于25-100μπι的固体 脱除，优选将大于25μηι的固体脱除；水脱除到小于300_500ppmwt。
[0020] 步骤(1)的主要作用是脱除水分和机械杂质。步骤(1)中脱除固体残渣为过滤或者 离心分离，脱水为聚结脱水、加热闪蒸脱水或加热分馏脱水；如果劣质重油的密度小于 0.95g/cm 3，采用电脱盐方法脱除部分盐类金属。
[0021] 步骤(2)中所述的沸腾床加氢反应器进行加氢反应时催化剂为流动状态，通过外 或内循环栗实现催化剂流动，不同于固定床反应器；由于固定床加氢的反应温升较大，使得 反应本身容易飞温，操控性差，本发明采用沸腾床加氢反应器加氢，控制好沸腾床加氢反应 器入口温度，反应器内氢油物料在内循环栗或外循环栗的搅动下，反应体系是恒温体系，内 部催化剂没有局部热点，反应放热稳定和均匀，催化剂整体活性稳定，催化剂失活速率均 匀。同时沸腾床加氢反应器不用打冷氢来降温，大大降低了循环氢压缩机的排量和负荷。
[0022] 沸腾床加氢反应器具有以下优点：
[0023] (1)利用循环杯将反应器分成两部分，即循环杯外面的环隙部分，用来容纳催化剂 和混氢油品，循环杯内为循环油，通过循环栗的升压，提高反应器内油品的湍动，使得反应 温度均匀；
[0024] (2)循环杯顶部设计固液分离升气管，便于被携带上去的催化剂和油品有效分离；
[0025] (3)循环杯底部有循环油出口，循环油入口分布器和混氢油入口分布器；
[0026] (4)循环杯底部设有催化剂添加和卸出管线，用于催化剂在线添加和卸出。
[0027] 步骤(2)中所述的沸腾床加氢反应器进行加氢反应时，催化剂采用在线卸出和添 加。催化剂添加和卸出是在催化剂添加/卸出罐和反应器之间进行。当添加催化剂时，建立 催化剂添加/卸出罐同反应器之间压力差在0.1~l.OMPa，利用油品携带和压力差将催化剂 添加到反应器中。当催化剂卸出时，建立催化剂添加/卸出罐同反应器之间压力差在-1.0~ (-O.l)MPa，利用油品携带和压力差将反应器中的催化剂卸出到催化剂添加/卸出罐。催化 剂卸出和添加为间歇进行，卸出和添加的辅助介质是氢气、油品和氮气。沸腾床加氢工艺处 理的是全馏分劣质重油，在高温下会生成部分焦炭吸附在催化剂表面。通过沸腾床加氢工 艺，可以在线卸出部分失活催化剂，同时添加部分新鲜或再生好的催化剂来提高反应器内 的催化剂的平均活性。
[0028]沸腾床加氢的催化剂的活性组分优选为Ni、Co或Mo金属，但是由于其在反应器中 流动的特点，同普通催化剂不同，要求硬度在15N/mm2以上，防止催化剂形成粉末。
[0029] 步骤(2)中所述的沸腾床加氢反应器为一台或多台串联，当原料的金属含量小于 30-80ppm时，选用1台反应器；当原料的金属含量大于50-200ppm时，选用多台串联;前面的 沸腾床加氢反应器功能主要为脱金属，后面的沸腾床加氢反应器功能主要为加氢精制。
[0030] 步骤(2)中所述的沸腾床加氢反应器反应条件为:反应温度300°C~500°C，反应压 力12MPa~18MPa，氢油体积比400:1~1000:1、液时体积空速0.4~21Γ 1。优选反应条件如下： 反应温度350~440°C、压力13.0~16. OMPa、氢油体积比500:1~900:1和液时体积空速0.5 ~1·5h-、
[0031] 步骤(3)中闪蒸为在热高压分离器中闪蒸，热高压分离器直接和沸腾床加氢反应 器相连，沸腾床反应产物出来直接进入热高压分离器进行闪蒸分离，得到热高分气和热高 分油。
[0032] 步骤(3)得到的热高分气为轻质组分，主要为汽油组分、柴油组分和部分轻质蜡油 组分，将热高分气换热降温后送到在线固定床加氢精制反应器;通过在线固定床加氢精制 后，进一步将热高分气的硫，氮脱除，同时芳烃进一步饱和，得到精制轻质油品送到分馏部 分。
[0033]步骤(4)中的在线加氢精制反应采用在线加氢精制反应，采用本领域技术人员熟 知的工艺过程即可。在线加氢精制的好处是不需要新建设独立加氢精制装置，同时针对热 高压分离器出来的热高分气，主要组成为氢气、干气、汽油和柴油组分、轻质蜡油组分。该部 分介质洁净，直接冷却后送到在线加氢精制反应器即可以完成进一步的加氢精制处理，大 大利用了沸腾床出口产物中的氢气，不用为加氢精制部分单独设置循环氢系统，流程简短， 能耗降低。
[0034] 步骤(4)中加氢反应为在在线固定床加氢精制反应器中进行，反应条件为:反应温 度300°C~500°C，反应压力12MPa~18MPa，氢油体积比500:1~2000:1、液时体积空速0 · 2~ 21Γ1。优选反应条件如下：反应温度340~430°C、压力13.0~16 . OMPa、氢油体积比600:1~ 1000:1和液时体积空速0.3~1.5h-1。
[0035] 步骤(5)中所述的加氢精制和加氢裂化反应为：加氢精制与加氢裂化反应器直接 串联，可以采用一台反应器或多台反应器串联;精制反应在前，裂化反应在后;加氢精制和 裂化反应的反应条件为:反应温度300°C~500°C，反应压力12MPa~18MPa，氢油体积比500: 1~2000:1、液时体积空速0.2~21Γ 1。优选的反应条件如下:反应温度350~430°C、压力13.0 ~16. OMPa、氢油体积比600:1~1200:1和液时体积空速0.3~lh 一1。
[0036] 步骤(5)中所述的过滤的主要目的是过滤掉可能携带出来的沸腾床催化剂粉末。
[0037] 步骤(5)通过对热高分油精制和裂化，热高分油中重组分加氢裂化后转化为轻质 产品，同热高分气精制产物一同送到分馏部分，得到干气、液化气、石脑油、柴油产品和尾油 产品。
[0038] 步骤(6)中所述的分馏在分馏系统中进行，所述的分馏为常规石油化工分馏，分馏 塔底部得到尾油，尾油可以部分外送、可以部分循环到沸腾床加氢反应器，也可以部分循环 到热高分油加氢精制反应器，具体方案要根据尾油的性