一种重油加氢处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种重油加氢处理系统，所述重油加氢处理系统包括加氢装置、热高压分离器、热低压分离器、冷高压分离器、冷低压分离器、进料换热器、热高分气换热器、空气冷却器、循环氢系统和分馏塔。所述重油加氢处理系统可以省去汽提塔，整个系统能耗大幅降低，而且可以节省设备投资。
【专利说明】
一种重油加氢处理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种重油轻质化处理装置，特别是涉及一种重油加氢系统。
【背景技术】
[0002]随着原油日益变重、变劣，越来越多的渣油需要加工处理，渣油一般指原油或其它来源的烃类物料，经过减压蒸馏脱除汽油馏分、柴油馏分、减压馏分油等馏分之后的剩余部分，一般具有沸点高、杂质含量多等特点，是炼油工业中最难加工的原料。渣油的加工处理不但是要将其裂化为低沸点的产物，如石脑油、中间馏分油及减压瓦斯油等，而且还要提高它们的氢碳比，这就需要通过脱碳或加氢的方法来实现。其中脱碳工艺包括焦化、溶剂脱沥青、重油催化裂化等;加氢包括加氢裂化、加氢精制等。加氢法即能加氢转化渣油，提高液体产品的产率，而且还能脱除其中的杂原子，产品质量还好。但加氢法为催化加工工艺，存在加氢催化剂失活问题，尤其加工劣质、重质烃类原料时，催化剂失活问题更加严重。目前，为了降低重质、劣质渣油加工的成本，增加炼油企业利润，加工重质、劣质渣油的工艺目前仍以脱碳工艺为主，但其产品质量差，需要进行后处理才能利用，其中脱沥青油和焦化蜡油馏分尤其需要进行加氢处理，才能继续使用催化裂化或加氢裂化等轻质化装置进行加工，因此，各炼油企业均另建有脱沥青油和焦化蜡油的加氢处理装置。
[0003]渣油加氢处理技术的渣油裂化率较低，主要目的是为下游原料轻质化装置如催化裂化或焦化等装置提供原料。通过加氢处理，使劣质渣油中的硫、氮、金属等杂质含量及残炭值明显降低，从而获得下游轻质化装置能够接受的进料，尤其是催化裂化装置，因此目前渣油加氢改质工艺技术中以渣油固定床加氢处理与催化裂化组合技术为主流技术。
[0004]现有的渣油加氢处理与催化裂化组合工艺，首先是将渣油进行加氢处理，加氢生成油分离出石脑油和柴油馏分，加氢尾油作为重油催化裂化进料，进行催化裂化反应，产物为干气、液化气、汽油、柴油和焦炭，回炼油进行催化回炼或与循环回渣油加氢装置与渣油加氢处理原料混合进行加氢处理，催化油浆外甩或部分催化回炼或循环回渣油加氢装置。
[0005]USP 4，565，620、US4，713，221等公开了在常规的渣油加氢和催化裂化联合的基础上，来自重油催化裂化装置和蜡油催化裂化装置的回炼油与来自常减压装置的减压渣油合并送进渣油加氢装置加工，从渣油加氢装置产品分馏系统得到的加氢尾油送出装置作为下游重油催化裂化装置(和蜡油催化裂化装置)进料。但是催化裂化油浆没有得到有效利用，该方法对降低焦炭产率、提高产品收率有限。
[0006]CN1119397C公开了一种渣油加氢处理一催化裂化组合工艺方法，该方法中，渣油和澄清油一起进入渣油加氢装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行反应，重循环油在催化裂化装置内部进行循环;反应所得的油浆经分离器分离得到澄清油，返回至加氢装置。但油浆进入渣油加氢处理装置，油浆中的易生焦物将会增加加氢催化剂的积炭，降低了加氢催化剂的加氢活性和操作周期，且重循环油是在催化裂化装置内部。因此，此方法对降低焦炭广率、提尚广品质量是有限的。
[0007]CN1382776A公开了一种渣油加氢处理与重油催化裂化联合的方法，该方法将渣油在加氢处理装置进行加氢反应，分离反应产物得到气体，加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。所得的加氢渣油与任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置进行裂化反应，催化裂化的重循环油返回加氢处理装置，蒸馏油浆得到的蒸出物返回加氢处理装置。该方法将两个装置有机地联合起来，能将渣油、重循环油和油浆转化为轻质油品。
[0008]CN101210200A中公开了一种渣油加氢处理与催化裂化组合工艺方法。该工艺方法中，渣油、脱除固体杂质的催化裂化重循环油、任选的馏分油和任选的催化裂化油浆的蒸出物一起进入渣油加氢处理装置，所得的加氢渣油和任选的减压瓦斯油一起进入催化裂化装置，得到各种产品；将脱除固体杂质的催化裂化重循环油循环至渣油加氢处理装置;将催化裂化油浆进行蒸馏分离，而催化裂化油浆的蒸出物可循环至渣油加氢处理装置。但上述方法在加氢处理和催化裂化过程中均设置分馏系统，增加了投资费用；由于过程换热，热能损失较多。
[0009]现有固定床渣油加氢处理装置渣油裂化率较低，加氢生成油进入产品分馏系统获得主要目的产品加氢尾油，并副产lm%?2m%加氢石脑油和5m%?8m%柴油馏分。渣油加氢装置副产柴油馏分硫含量通常160?330mg/g，20°C密度0.8312?0.8682g/cm3左右，T50馏出点温度为268?305°C，十六烷值为45.0?52.7之间，不能满足国IV和国V车用柴油质量标准要求，因此若做为国IV和国V清洁车用柴油调合组分使用时，也仍需要对其进行深度加氢处理。但该柴油馏分是经过高压加氢得到的，其残留硫化物主要为4，6_ 二甲基二苯并噻吩类含硫化合物，脱除难度很大。另外，该柴油馏分通常情况下链烷烃含量较低，即使再经过深度加氢精制，其十六烷值提高幅度也很有限，仍不能很好满足高质量车用柴油产品质量指标要求。因此采用目前的工艺处理渣油，不能生产性能满足要求的产品，迫切需要对现有工艺进行改进。
【实用新型内容】
[0010]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种重油加氢处理系统，本实用新型重油加氢系统在无需对现有装置进行大幅改动前体下，不仅省去分馏单元的汽提塔，还可大幅降低加氢系统整体能耗。
[0011]本实用新型提供一种重油加氢处理系统，所述重油加氢处理系统包括加氢装置、热高压分离器、热低压分离器、冷高压分离器、冷低压分离器、进料换热器、热高分气换热器、空气冷却器、循环氢系统和分馈塔；
[0012]所述加氢装置进料口与进料管线连通，加氢装置出料口经进料换热器与热高压分离器入口连通，热高压分离器顶部热高分气出口经热高分气换热器和空气冷却器后与冷高压分离器入口连通，冷高压分离器上端冷高分气出口经管线与循环氢系统入口连通，循环氢系统出口经管线与加氢装置进料口连通，冷高压分离器下部冷高分油出口经管线与冷低压分离器入口连通，冷低压分离器下部冷低分油出口经管线与分馏塔冷低分油进料口连通，热高压分离器底部热高分油出口经管线与热低压分离器入口连通，热低压分离器顶部热低分气出口与分馏塔汽提气入口连通或者经热低分气换热器与冷低压分离器入口连通，热低压分离器底部的热低分油出口经管线与分馏塔的热低分油进料口连通。
[0013]本实用新型重油加氢处理系统中，所述分馏塔设有冷低分油进料口、热低分油进料口、轻质催化裂化原料出料口、重质催化裂化原料出料口、汽提气入口和气相出口。其中，冷低分油进料口位于热低分油进料口的上方，冷低分油进料口与热低分油进料口之间设置有轻质催化裂化原料出料口，重质催化裂化原料出料口位于热低分油进料口下方。其中，所述冷低分油进料口位于分馏塔从上至下次序的第I?20块理论板之间。轻质催化裂化原料出料口位于冷低分油进料口下部，所述冷低分油进料口与轻质催化裂化原料出料口之间设置0.5?20块理论板，优选I?18块理论板。所述热低分油进料口与轻质催化裂化原料出料口之间设置0.5?20块理论板，优选I?18块理论板，重质催化裂化原料出料口与热低分油进料口之间设置0.5?20块理论板，优选I?18块理论板。所述汽提气入口和气相出口分别设置于分馏塔的底部和顶部，这两个口的设置对于本领域技术人员来说是公知的。
[0014]本实用新型重油加氢处理系统中，所述循环氢系统包括循环氢脱硫塔和循环氢压缩机，冷高压分离器上端冷高分气出口经管线与循环氢脱硫塔入口连通，循环氢脱硫塔出口经管线与循环氢压缩机入口连通，循环氢压缩机出口经管线与加氢装置进料口连通。
[0015]本实用新型重油加氢处理系统中，所述冷高压分离器和冷低压分离器均设置有酸性水排放口，所述酸性水排放口设置在冷高压分离器和冷低压分离器的底部。
[0016]本实用新型重油加氢处理系统中，所述加氢装置可以根据加工规模设置适宜数量的加氢反应器，至少设置I个加氢反应器，优选设置2?6个。重油加氢处理一般需要较低的空速，设置多个加氢反应器，可以解决超大规模加氢反应器加工困难的问题。所述加氢反应器可以为固定床加氢反应器、悬浮床加氢反应器、沸腾床加氢反应器、移动床加氢反应器中的一种或几种。
[0017]本实用新型重油加氢处理系统中，所述重油加氢处理系统还包括催化裂化装置，所述催化裂化装置包括反应单元和分离单元。所述加氢装置分馏塔的轻质催化裂化原料出料口和重质催化裂化原料出料口经管线与催化裂化装置反应单元进料口连通。催化裂化装置设置一套以上，所述的催化裂化装置反应单元中的反应器可以是各种型式的催化裂化反应器，具体可以为单提升管反应器、双提升管反应器、提升管加床层反应器中的一种或几种。当反应器为单提升管反应器时，所述单提升管反应器可以设置一个以上的进料口，当设置一个进料口时，轻质催化裂化原料出料口和重质催化裂化原料出料口经管线与进料口连通，当设置2个进料口时，轻质催化裂化原料出料口和重质催化裂化原料出料口分别经管线与两个进料口中的一个连通，如轻质催化裂化原料出料口经管线与提升管反应器底部进料口连通，重质催化裂化原料出料口在轻质催化裂化原料进料口上部进入。当所述催化裂化装置为双提升管反应器时，轻质催化裂化原料出料口和重质催化裂化原料出料口分别经管线与双提升管反应器中的一个连通。
[0018]本实用新型重油加氢处理系统中，催化裂化装置设置分馏塔，可以每套催化裂化装置分别设置分馏塔，也可以共用分馏塔。分馏塔将催化裂化反应流出物分馏为干气、液化气、催化裂化汽油馏分、催化裂化柴油馏分、催化裂化循环油和催化裂化油浆，所述催化裂化柴油馏分的部分或全部循环回加氢装置，催化裂化循环油循环回催化裂化装置。
[0019]现与有技术相比本实用新型所述的加氢处理系统具有如下的优点:现有重油加氢处理装置反应部分的分馏系统通常包括汽提塔和分馏塔，分离单元得到的热低分油和冷低分油混合后先经汽提塔处理后再进入分馏塔分离得到石脑油、柴油和加氢重油，所述加氢重油进入后面的催化裂化装置进一步处理，得到催化裂化系列产品。但是随着国IV和国V车用柴油质量标准要求的提高，加氢装置生产的这部分柴油已经不能作为合格产品满足需求，需对其进行深度加氢处理，但由于这部分柴油馏分中硫氮杂质组成的限制，通过进一步加氢处理得到合格产品难度很大，所需成本过高，从经济成本上不合算。因此目前迫切需要调整工艺路线，尤其是如何将这部分不能满足产品要求的柴油馏分转化为经济附加值高的产品是急需解决的。本实用新型所述加氢处理系统通过对加氢装置的分馏系统进行改进，取消分馏系统的汽提塔，仅保留分馏系统中的分馏塔，通过将热低分油和冷低分油经不同的进料口进入分馏塔，分馏后取消对柴油馏分的切割，不生产柴油馏分，而是改为生产轻质催化裂化原料和重质催化裂化原料，这样不仅可以省去分馏系统的汽提塔，而且还可以省去对分馏塔提供热量的加热炉，可以大幅降低整个装置的能耗，对于炼化企业，加热炉的能耗占企业总能耗的比例非常高，随着国家对节能减排降耗的需求进一步提高，对传统炼化企业如何在满足产品需求的情况下实现减排降耗是企业发展的重要前提。本发明工艺在不需要对现有装置进行大幅改动的前提下，以高辛烷值催化裂化汽油、液化石油气和少量干气为目的产品，保证最大量地生产汽油，同时解决了目前市场上汽柴油需求的问题，而且整个装置能耗低。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型所述重油加氢处理系统第一种流程示意图。
[0021]图2为本实用新型所述重油加氢处理系统第二种流程示意图。
[0022]图3为本实用新型所述重油加氢处理系统第三种流程示意图。
[0023]图4为本实用新型所述重油加氢处理系统第四种流程示意图。
[0024]图5为本实用新型所述分馏塔结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型所述内容做进一步说明。
[0026]如图5所示，本实用新型所示分馏塔12设置有冷低分油进料口31、热低分油进料口32，轻质催化裂化原料出料口 33、重质催化裂化原料出料口 34，汽提气入口 35和气相出口36 ο
[0027]如图1所示，本实用新型重油加氢处理系统第一种流程示意图，所述重油加氢处理系统包括加氢装置1、热高压分离器2、热低压分离器4、冷高压分离器3、冷低压分离器5、进料换热器9、热高分气换热器10、空气冷却器11、热低分气换热器13、循环氢系统8和分馈塔12，所述循环氢系统8包括循环氢脱硫塔6和循环氢压缩机7;所述加氢装置I进料口与进料管线14连通，加氢装置I出料口经进料换热器9与热高压分离器2入口连通，热高压分离器2顶部热高分气出口经热高分气换热器10和空气冷却器11后与冷高压分离器3入口连通，冷高压分离器3上端冷高分气出口经管线与循环氢脱硫塔6入口连通，循环氢脱硫塔6出口与循环氢压缩机7入口连通，循环氢压缩机7出口可经管线与加氢装置I进料口连通，冷高压分离器3下部冷高分油出口经管线与冷低压分离器5入口连通，冷低压分离器5下部冷低分油出口经管线21与分馏塔12的冷低分油进料口 31连通，热高压分离器2底部热高分油出口经管线与热低压分离器4入口连通，热低压分离器4顶部热低分气出口经热低分气换热器13与冷低压分离器5入口连通，热低压分离器4底部的热低分油出口经管线18与分馏塔12的热低分油进料口 32连通，所述冷高压分离器3设置有酸性水排放管线15，冷低压分离器5设置有酸性水排放管线16，冷低压分离器上部设置有冷低分气排放管线17，所示分馏塔设置有轻质催化裂化原料出料管线19和重质催化裂化原料出料管线20，轻质催化裂化原料出料口 33与轻质催化裂化原料出料管线19连通，重质催化裂化原料出料口 34与重质催化裂化原料出料管线20连通。
[0028]如图2所示，本实用新型重油加氢处理系统第二种流程示意图，所述重油加氢处理系统包括加氢装置1、热高压分离器2、热低压分离器4、冷高压分离器3、冷低压分离器5、进料换热器9、热高分气换热器10、空气冷却器11、热低分气换热器13、循环氢系统8和分馈塔12，所述循环氢系统8包括循环氢脱硫塔6和循环氢压缩机7;所述加氢装置I进料口与进料管线14连通，加氢装置I出料口经进料换热器9与热高压分离器2入口连通，热高压分离器2顶部热高分气出口经热高分气换热器10和空气冷却器11后与冷高压分离器3入口连通，冷高压分离器3上端冷高分气出口经管线与循环氢脱硫塔6入口连通，循环氢脱硫塔6出口与循环氢压缩机7入口连通，循环氢压缩机7出口可经管线与加氢装置I进料口连通，冷高压分离器3下部冷高分油出口经管线与冷低压分离器5入口连通，冷低压分离器5下部冷低分油出口经管线21与分馏塔12的冷低分油进料口 31连通，热高压分离器2底部热高分油出口经管线与热低压分离器4入口连通，热低压分离器4顶部热低分气出口经管线13与分馏塔12的汽提气入口 35连通，热低压分离器4底部的热低分油出口经管线18与分馏塔12的热低分油进料口 32连通，所述冷高压分离器3设置有酸性水排放管线15，冷低压分离器5设置有酸性水排放管线16，冷低压分离器上部设置有冷低分气排放管线17，所示分馏塔设置有轻质催化裂化原料出料管线19和重质催化裂化原料出料管线20，轻质催化裂化原料出料口 33与轻质催化裂化原料出料管线19连通，重质催化裂化原料出料口 34与重质催化裂化原料出料管线20连通。
[0029]如图3所示，本实用新型重油加氢处理系统第三种流程示意图，与图1所述流程示意图相比，该流程示意图中增加了催化装置30，前面加氢装置流程与图1所述第一种流程示意图相同，不在重复描述。从分馏塔12开始描述后续部分流程，轻质催化裂化原料出料管线19和重质催化裂化原料出料管线20与催化装置反应单元22的进料口连通，催化装置反应单元22的出料口与催化装置分离单元23连通，所述催化装置分离单元23设置有干气出料管线24、液化气出料管线25、催化裂化汽油馏分出料管线26、催化裂化柴油馏分出料管线27、催化裂化循环油出料管线28和催化裂化油浆出料管线29。其中催化裂化柴油馏分出料管线27可以与加氢装置I进料口连通，催化裂化循环油出料管线28可以与催化装置反应单元进料口连通。
[0030]如图4所示，本实用新型重油加氢处理系统第四种流程示意图，与图2所述流程示意图相比，该流程示意图中增加了催化装置30，前面加氢装置流程与图1所述第一种流程示意图相同，不在重复描述。从分馏塔12开始描述后续部分流程，轻质催化裂化原料出料管线19和重质催化裂化原料出料管线20与催化装置反应单元22的进料口连通，催化装置反应单元22的出料口与催化装置分离单元23连通，所述催化装置分离单元23设置有干气出料管线24、液化气出料管线25、催化裂化汽油馏分出料管线26、催化裂化柴油馏分出料管线27、催化裂化循环油出料管线28和催化裂化油浆出料管线29。其中催化裂化柴油馏分出料管线27可以与加氢装置I进料口连通，催化裂化循环油出料管线28可以与催化装置反应单元进料口连通。
【主权项】
1.一种重油加氢处理系统，所述重油加氢处理系统包括加氢装置、热高压分离器、热低压分离器、冷高压分离器、冷低压分离器、进料换热器、热高分气换热器、空气冷却器、循环氢系统和分馏塔;所述加氢装置进料口与进料管线连通，加氢装置出料口经进料换热器与热高压分离器入口连通，热高压分离器顶部热高分气出口经热高分气换热器和空气冷却器后与冷高压分离器入口连通，冷高压分离器上端冷高分气出口经管线与循环氢系统入口连通，循环氢系统出口经管线与加氢装置进料口连通，冷高压分离器下部冷高分油出口经管线与冷低压分离器入口连通，冷低压分离器下部冷低分油出口经管线与分馏塔冷低分油进料口连通，热高压分离器底部热高分油出口经管线与热低压分离器入口连通，热低压分离器顶部热低分气出口与分馏塔汽提气入口连通或者经热低分气换热器与冷低压分离器入口连通，热低压分离器底部的热低分油出口经管线与分馏塔的热低分油进料口连通。2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述分馏塔设有冷低分油进料口、热低分油进料口、轻质催化裂化原料出料口、重质催化裂化原料出料口、汽提气入口和气相出口。3.按照权利要求2所述的系统，其特征在于:冷低分油进料口位于热低分油进料口的上方，冷低分油进料口与热低分油进料口之间设置有轻质催化裂化原料出料口，重质催化裂化原料出料口位于热低分油进料口下方。4.按照权利要求2所述的系统，其特征在于:所述冷低分油进料口位于分馏塔从上至下次序的第I?20块理论板之间。5.按照权利要求2所述的系统，其特征在于:所述冷低分油进料口与轻质催化裂化原料出料口之间设置0.5?20块理论板。6.按照权利要求5所述的系统，其特征在于:所述冷低分油进料口与轻质催化裂化原料出料口之间设置I?18块理论板。7.按照权利要求2所述的系统，其特征在于:所述热低分油进料口与轻质催化裂化原料出料口之间设置0.5?20块理论板。8.按照权利要求7所述的系统，其特征在于:所述热低分油进料口与轻质催化裂化原料出料口之间设置I?18块理论板。9.按照权利要求2所述的系统，其特征在于:所述重质催化裂化原料出料口与热低分油进料口之间设置0.5?20块理论板。10.按照权利要求9所述的系统，其特征在于:所述重质催化裂化原料出料口与热低分油进料口之间设置I?18块理论板。11.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述循环氢系统包括循环氢脱硫塔和循环氢压缩机，冷高压分离器上端冷高分气出口经管线与循环氢脱硫塔入口连通，循环氢脱硫塔出口经管线与循环氢压缩机入口连通，循环氢压缩机出口经管线与加氢装置进料口连通。12.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述冷高压分离器和冷低压分离器均设置有酸性水排放口，所述酸性水排放口设置在冷高压分离器和冷低压分离器的底部。13.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述加氢装置至少设置I个加氢反应器。14.按照权利要求13所述的系统，其特征在于:所述加氢装置设置2?6个加氢反应器。15.按照权利要求13或14所述的系统，其特征在于:所述加氢反应器为固定床加氢反应器、悬浮床加氢反应器、沸腾床加氢反应器、移动床加氢反应器中的一种或几种。16.按照权利要求2所述的系统，其特征在于:所述重油加氢处理系统还包括催化裂化目.017.按照权利要求16所述的系统，其特征在于:所述轻质催化裂化原料出料口和重质催化裂化原料出料口经管线与催化裂化装置反应单元进料口连通。
【文档编号】C10G67/02GK205662494SQ201620299181
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】刘铁斌, 关明华, 耿新国, 翁延博, 李洪广
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院