本公开涉及石油加工领域，具体地，涉及一种重油组合加氢的方法。
背景技术：
：随着石油加工原料重质化和劣质化的情况加剧以及环保法规要求的日趋严格，如何进行石油的深度加工和清洁燃料的生产成为了炼油行业亟待解决的问题。原油的加工方法中，催化加氢工艺以原料适应性广、操作条件灵活、产品清洁等特点，在原油深度加工方面发挥着重要的作用。目前重油加氢技术主要包括固定床加氢、沸腾床加氢、浆态床加氢和移动床加氢，其中以固定床和沸腾床应用较为广泛。在处理高硫、高残炭和高金属含量的原料时，固定床加氢通常会产生催化剂床层结焦、床层压力降增大以及催化剂中毒等问题，造成了装置的稳定性降低和运行周期的缩短；沸腾床加氢避免了上述问题，但也存在原料硫、氮脱除率不高、产品质量较差的缺点。因此在实际生产中，采用沸腾床和固定床加氢的组合工艺，不仅能够处理重质、劣质的石油原料，还可以延长加氢装置的运转周期。目前常规沸腾床和固定床组合加氢工艺为离线加氢，即原料经沸腾床加氢反应生成产物通过降温降压之后分离出轻重馏分，再对轻重馏分升温升压后送至固定床反应器进行加氢反应。但是，离线加氢工艺还存在以下问题：(1)能量利用不合理，固定床加氢原料升温升压过程中消耗大量能源；(2)沸腾床反应产物的分离流程较长，导致设备数量多、占地面积大和投资成本高等问题。技术实现要素：本公开的目的是提供一种重油组合加氢的方法，该方法可以解决现有的重油加氢方法中存在的能量利用不合理、装置运行时间短、轻质产品性质较差以及设备投资成本高的技术问题。该方法以重油为原料生产清洁的轻质燃料产品，具有轻油收率高、产品性质好、能量利用合理、装置运行周期长及操作灵活等特点。为了实现上述目的，本公开提供一种重油加氢的方法，该方法包括如下步骤：(1)使原料油和氢气混合并加热后进入沸腾床反应器与第一加氢催化剂接触进行第一加氢反应，得到第一加氢产物；使气相的所述第一加氢产物进入淋洗塔下部，与淋洗油逆流接触进行洗涤，从淋洗塔的塔顶和塔底分别得到气相的轻油馏分和液相的塔底油；(2)使气相的轻油馏分进入沸腾床温高压分离器进行气液分离，得到沸腾床温高分气体和沸腾床温高分液体；(3)使所述沸腾床温高分气体不经降压直接与补充氢一起进入固定床在线加氢反应器与第二加氢催化剂接触进行第二加氢反应，得到第二加氢产物；(4)使气相的所述第二加氢产物经气液分离得到液相产物，使所述液相产物经常压分馏，得到气体、石脑油、轻柴油和重柴油。与现有技术比较，本公开的重油组合加氢方法的优点在于：(1)本公开的方法中，沸腾床反应器得到的第一加氢反应产物经淋洗塔脱除夹带的重油和催化剂后，分离得到的气相产物进入温高压分离器得到轻油气相；高温高压的轻油气相可以不经降压降温直接进入固定床加氢反应器进行第二加氢反应，避免了常规的离线加氢组合工艺先进行产物降压分离再对分离出的不同馏分分别升温升压加氢精制导致的工艺复杂的缺点，同时减少了工艺流程中的装置数量，减少了能量损失；(2)在沸腾床加氢反应器与固定床在线加氢反应器之间设置淋洗塔，减少了沸腾床气相产物中对重油及催化剂的夹带，避免重油和催化剂进入到下游固定床在线加氢反应器中导致催化剂床层结焦和中毒失活；(3)在淋洗塔与固定床在线加氢反应器之间设置沸腾床温高压分离器，可以将沸腾床产物中的蜡油馏分分离，避免蜡油馏分被带入固定床在线加氢反应器，从而避免了全馏分加氢过程中蜡油被过度加氢的问题，节约了氢耗、提高了加氢精制催化剂的选择性。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开的一种实施方式的重油组合加氢方法的工艺流程示意图。附图标记说明1原料油2补充氢3原料加热炉4新氢5第一沸腾床反应器6级间加氢产物7级间气液分离器8级间分离气体9级间分离液体10第二沸腾床反应器11第一加氢产物12淋洗塔13轻油馏分14塔底油15沸腾床温高压分离器16温高分液体17温高分气体18淋洗油19循环油20固定床在线加氢反应器21第二加氢产物22固定床高压分离器23固定床高分气体24脱硫处理单元25膜分离处理单元26脱硫固定床高分气体27提纯氢气28固定床高分液体29固定床低压分离器30固定床低分气体31固定床低分液体32常压分馏塔33气体34石脑油35轻柴油36重柴油37沸腾床热低压分离器38沸腾床热低分气体39沸腾床热低分液体40减压蒸馏塔41减压蜡油42塔底尾油具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置使用时的上和下，具体地，可以参考图1的图面方向，“内、外”是针对装置本身轮廓而言的。本公开提供一种重油加氢的方法，该方法包括如下步骤：(1)使原料油和氢气混合并加热后进入沸腾床反应器与第一加氢催化剂接触进行第一加氢反应，得到第一加氢产物；使气相的所述第一加氢产物进入淋洗塔下部，与淋洗油逆流接触进行洗涤，从淋洗塔的塔顶和塔底分别得到气相的轻油馏分和液相的塔底油；(2)使气相的轻油馏分进入沸腾床温高压分离器进行气液分离，得到沸腾床温高分气体和沸腾床温高分液体；(3)使所述沸腾床温高分气体不经降压直接与补充氢一起进入固定床在线加氢反应器与第二加氢催化剂接触进行第二加氢反应，得到第二加氢产物；(4)使气相的所述第二加氢产物经气液分离得到液相产物，使所述液相产物经常压分馏，得到气体、石脑油、轻柴油和重柴油。与现有技术比较，本公开的重油组合加氢方法具有如下优点：(1)本公开的方法中，沸腾床反应器得到的第一加氢反应产物经淋洗塔脱除夹带的重油和催化剂后，分离得到的气相产物进入温高压分离器得到轻油气相；高温高压的轻油气相可以不经降压降温直接进入固定床加氢反应器进行第二加氢反应，避免了常规的离线加氢组合工艺先进行产物降压分离再对分离出的不同馏分分别升温升压加氢精制导致的工艺复杂的缺点，同时减少了工艺流程中的装置数量，减少了能量损失；(2)在沸腾床加氢反应器与固定床在线加氢反应器之间设置淋洗塔，减少了沸腾床气相产物中对重油及催化剂的夹带，避免重油和催化剂进入到下游固定床在线加氢反应器中导致催化剂床层结焦和中毒失活；(3)在淋洗塔与固定床在线加氢反应器之间设置沸腾床温高压分离器，可以将沸腾床产物中的蜡油馏分分离，避免蜡油馏分被带入固定床在线加氢反应器，从而避免了全馏分加氢过程中蜡油被过度加氢的问题，节约了氢耗、提高了加氢精制催化剂的选择性。根据本公开，所述重油是本领域所常规使用的，例如，所述重油可以为重质原油、常压渣油、减压渣油、催化油浆、煤液化油、溶剂脱沥青油、脱油沥青和减压蜡油中的至少一种。本领域技术人员可以理解的是，根据实际生产需要及原料来源情况，在本公开中上述重油原料既可以单独使用，也可以以任何合适的比例混合使用。根据本公开，所述沸腾床反应器可以为本领域技术人员所熟知的种类，优选地，沸腾床反应器可以为上流式固液气三相沸腾床反应器。上流式固液气三相沸腾床反应器可以设有气液分布器、气液固三相分离内件以及液位及料位控制仪器，反应产物从反应器顶部分离排出。所述沸腾床反应器可以采用催化剂在线加排方式，催化剂称重计量后，利用原料油或蜡油作为输送油分别送至两个或两个以上沸腾床反应器入口，使用后的催化剂可以从反应器底部卸出。为了便于调节第一加氢反应和第二加氢反应的中原料的转化率、提高加氢产物的质量，在本公开优选的一种具体实施方式中，该方法还可以包括：(5)使所述塔底油中的一部分返回至所述沸腾床反应器进行所述第一加氢反应，使其余部分的塔底油与所述沸腾床温高分液体一起进入沸腾床热低压分离器进行气液分离，得到沸腾床热低分气体和沸腾床热低分液体；(6)使所述沸腾床热低分液体进入减压蒸馏塔进行减压蒸馏，得到减压蜡油和塔底尾油；(7)使所述减压蜡油：(i)作为步骤(2)中的所述淋洗油进入所述淋洗塔的上部，和/或(ii)作为循环油与步骤(1)所述的原料油及氢气混合后进入所述加热炉加热。在该优选的实施方式中：减压蜡油分成2股：一部分作为淋洗油进入淋洗塔的上部，其余部分作为循环油对原料油进行稀释，并进一步进行加氢反应脱除硫氮等杂质；同时，使淋洗塔底油循环至沸腾床反应器，通过控制循环塔底油的比例，可以根据原料条件和生产需要灵活调整固定床加氢反应器的轻油收率，可以减少催化剂的消耗，还能合理利用高分液相的热量，降低装置的能耗。根据本公开，步骤(4)中的气液分离方法可以为本领域技术人员所熟知的分离方法，例如可以使气相的第二加氢产物进入气液分离器中进行气液分离，为了进一步提高气液分离的效率，优选地，该重油组合加氢的方法可以包括：使所述气相的所述第二加氢产物进入固定床高压分离器进行气液分离，得到固定床高分气体和固定床高分液体；使所述固定床高分液体进入固定床低压分离器进行气液分离，得到固定床低分气体和固定床低分液体，使固定床低分液体进入常压分馏塔进行常压分馏，得到气体、石脑油、轻柴油和重柴油。根据本公开，步骤(5)中进入沸腾床热低压分离器的沸腾床热高分液体经降压闪蒸之后分离出少量沸腾床热低分气体，这部分气体可以回收氢气或去装置外处理；沸腾床热低分液体进入减压蒸馏塔，分离出减压蜡油和塔底尾油。减压蜡油可以分由一条或多条侧线抽出，减压蜡油中，两股的分配比例可以根据实际生产情况确定，例如，减压蜡油首先满足作为淋洗油送至淋洗塔顶部，以保证气相的第一加氢产物中的重油和催化剂被充分除尽，有富余时再作为稀释油送至加热炉入口对原料油进行稀释。在实际生产中，也可以根据反应深度的要求或全厂总流程的要求将部分减压蜡油送出装置。通过控制循环蜡油比例，可以根据原料条件和生产需要灵活调整加氢反应器的轻油收率。根据本公开的重油组合加氢方法还可以包括：使所述固定床高分气体依次进行脱硫处理和膜分离处理，所述脱硫处理和膜分离处理是含硫富氢的固定床高分气体进入脱硫单元，经胺液洗涤等方式脱除硫化氢得到脱硫固定床高分气体，然后再经膜分离单元脱除轻烃得到提纯氢气，得到纯度适宜的循环氢，优选地，可以使循环氢与新氢混合后升压得到补充氢，使所述补充氢压缩机升压之后分别进入所述沸腾床反应器的入口和所述固定床反应器的入口。其中，脱硫处理和膜分离处理所采用的装置和方法可以为本领域技术人员所熟知的常规装置和方法，本公开不做特殊要求。在根据本公开的方法中，所述沸腾床加氢反应器和固定床在线加氢反应器可以共用一个循环氢系统。在整个反应系统中，循环氢分别通过沸腾床反应器和固定床反应器，并且在各反应器入口均可通过补充氢气来控制氢分压，简化了循环氢系统的流程、降低了装置的能耗。根据本公开，为了便于控制沸腾床反应器中重油的转化率、提高轻油收率，在本公开优选的一种具体实施方式中，所述沸腾床反应器可以为依次串联的第一沸腾床反应器和第二沸腾床反应器，其中该方法包括：使原料油和氢气混合并在加热炉加热后进入所述第一沸腾床反应器与所述第一加氢催化剂接触进行所述第一加氢反应得到级间加氢产物；使所述级间加氢产物进入级间气液分离器进行气液分离，得到级间分离液体和级间分离气体；使所述级间分离液体与补充氢混合后进入所述第二沸腾床反应器，与所述第一加氢催化剂接触进行所述第一加氢反应，得到所述第一加氢产物，使气相的所述第一加氢产物进入淋洗塔下部，与淋洗油逆流接触进行洗涤，从淋洗塔的塔顶和塔底分别得到气相的轻油馏分和液相的塔底油；使所述塔底油中的一部分返回至所述级间分离器入口，使其余部分的塔底油与所述沸腾床温高分液体一起进入沸腾床热低压分离器进行气液分离；使所述第一加氢产物与所述级间分离气体一起进入所述淋洗塔下部进行所述洗涤；其中，在所述第一沸腾床反应器和所述第二沸腾床反应器中进行的所述第一加氢反应的反应条件可以相同或者不同。采用沸腾床反应器串联和级间分离器的流程设置，淋洗塔底油的一部分返回到级间分离器，一方面对级间加氢产物起到稀释作用，避免沥青质由于过饱和而析出而产生结焦前驱物；另一方面，由于淋洗循环油实际为经减压蜡油稀释后的中间馏分油和未转化油，将其循环至沸腾床再次进行加氢，可提高轻油收率。进一步地，可以通过控制淋洗塔底油中返回至沸腾床反应器的循环油的比例，灵活控制第二沸腾床反应器的反应深度，从而进一步提高原料转化率。根据本公开，可以通过控制淋洗塔底油中返回至沸腾床反应器的循环油的比例来控制沸腾床反应器的温度分布及反应条件，从而控制沸腾床反应器的反应深度，提高沸腾床反应器中重油的转化率。优选情况下，淋洗塔底油中的一部分返回至沸腾床反应器的塔底油的重量可以为占塔底油总重量的10-90％。根据本公开，所述第一加氢反应的反应条件可以为本领域技术人员所熟知的常规加氢反应条件，优选情况下，所述第一加氢反应的反应条件可以为：氢分压为10.0mpa-25.0mpa，反应温度320℃-500℃，体积空速为0.1h-1-2.0h-1，氢油体积比为300-2000。根据本公开，固定床在线加氢反应器也可以为一个或多个，可以装填常规加氢精制催化剂，作为加氢精制反应器，在固定床在线加氢反应器中进行第二加氢反应的反应条件可以为本领域技术人员所熟知的常规加氢反应条件，优选情况下，所述第二加氢反应的反应条件可以为：氢分压为5.0mpa-20.0mpa，反应温度200℃-350℃，体积空速为0.1h-1-5.0h-1，氢油体积比为300-2000。根据本公开，所述第一加氢催化剂和所述第二加氢催化剂可以为常规的加氢精制或加氢裂化催化剂，所述第一加氢催化剂和所述第二加氢催化剂可以相同或者不同，优选情况下，第二加氢催化剂可以为常规的加氢精制催化剂，所述第一加氢催化剂和第二加氢催化剂的活性组分可以各自独立地为还原态的ni、mo、w和co中的一种或几种，所述活性组分以氧化物计的重量百分含量可以为15-40％。根据本公开，在淋洗塔中，来自减压蒸馏塔的减压蜡油馏分自上而下与第一加氢产物逆流接触，淋洗过程可以降低级间分离气体和第一加氢产物中对重油及催化剂的夹带，避免重油和催化剂进入到下游固定床在线加氢反应器中，导致催化剂床层结焦和中毒失活。所述淋洗塔的操作条件可以为本领域常规的淋洗操作条件，优选情况下，淋洗塔的操作条件可以为：压力为10.0mpa-25.0mpa，操作温度200℃-400℃。根据本公开，可以通过对淋洗塔顶的轻油馏分适度换热降温来控制温高压分离器的温度，为了避免蜡油馏分进入固定床在线加氢反应器，同时为了保证温高分气体的温度满足后续固定床加氢精制反应要求，优选情况下，所述沸腾床温高压分离器的操作条件可以为：压力为5.0mpa-20.0mpa，操作温度200℃-380℃。此时淋洗塔顶的轻油馏分进入温高压分离器可以得到<350℃左右的轻油气相，高温高压的轻油气相可以不经降温降压而直接进入固定床加氢反应器进行加氢精制反应，也可以避免蜡油馏分进入固定床在线加氢反应器造成蜡油过度加氢的问题。实施例下面将结合附图提供本公开的具体实施方式。无特殊说明的情况下，实施例中采用的装置和设备均为本领域技术人员所熟知的常规装置和设备。如图1所示，使原料油1经循环油19稀释后，与补充氢2混合进入原料加热炉3升温后分别进入第一沸腾床反应器5，与第一加氢催化剂接触进行所述第一加氢反应得到级间加氢产物6，使级间加氢产物6被返回至沸腾床反应器的部分淋洗塔底油稀释后进入级间气液分离器7进行气液分离，得到级间分离液体9和级间分离气体8，使级间分离液体9与补充氢2混合进入第二沸腾床反应器10，与第一加氢催化剂接触进行第一加氢反应，得到第一加氢产物11，使气相的第一加氢产物11与级间分离气体8进入淋洗塔12下部，与自上而下的淋洗油18逆流接触进行洗涤，从淋洗塔12的塔顶和塔底分别得到气相的轻油馏分13和液相的塔底油14；使气相的轻油馏分13进入沸腾床温高压分离器15进行气液分离，得到沸腾床温高分气体17和沸腾床温高分液体16；使沸腾床温高分气体17不经降压直接与补充氢2进入固定床在线加氢反应器20与第二加氢催化剂接触进行第二加氢反应，得到第二加氢产物21；使气相的第二加氢产物21进入固定床高压分离器22进行气液分离，得到固定床高分气体23和固定床高分液体28；使固定床高分液体28进入固定床低压分离器29得到固定床低分气体30和固定床低分液体31，使固定床低分液体31进入常压分馏塔32进行常压分馏，得到气体33、石脑油34、轻柴油35和重柴油36；使固定床高分气体23进入脱硫处理单元24进行脱硫处理得到脱硫固定床高分气体26，使脱硫固定床高分气体26进入膜分离处理单元25进行膜分离处理，得到提纯氢气27，使提纯氢气27与新氢4混合后升压得到补充氢2，使补充氢2分别进入沸腾床反应器的入口和固定床反应器20的入口；使淋洗塔底油14中的一部分返回至级间气液分离器7对第一沸腾床液相产物进行稀释，使其余部分的塔底油与沸腾床温高分液体16一起进入沸腾床热低压分离器37进行气液分离，得到沸腾床热低分气体38和沸腾床热低分液体39；使沸腾床热低分气体38送出装置回收氢气，使沸腾床热低分液体39进入减压蒸馏塔40进行减压蒸馏，得到减压蜡油41和塔底尾油42；使减压蜡油41经升压泵升压后分成2股：(i)作为淋洗油18进入淋洗塔12的上部，(ii)作为循环油19与原料油1及氢气2混合后进入原料加热炉3加热，塔底尾油42送出装置。实施例采用的原料油和产品的主要性质分别列于表1和表2，反应器操作条件列于表3，产品收率列于表4；催化剂条件为：第一加氢催化剂采用hrht系列沸腾床渣油加氢催化剂，活性组分为mo、ni，活性组分以氧化物计的重量百分含量分别为19.0％和3.8％；第二加氢催化剂采用ff-56馏分油加氢精制催化剂，活性组分为mo、ni，活性组分以氧化物计的重量百分含量分别为17.0％和3.1％。表1项目单位数值密度(20℃)kg/m31030硫含量wt％4.57氮含量wppm5321康式残碳wt％23.67c7沥青质wt％17.0镍wppm90钒wppm260馏程astmd1160℃1％/10％450/52650％/90％660/104598％1190表2项目单位石脑油柴油蜡油尾油密度(20℃)6858389251156硫含量ppmw<1<101780022600氮含量ppmw<1<1040006600十六烷指数(astmd-4737)>46十六烷值>51闪点℃>55馏程(astmd-86)95vol％℃<160<360倾点℃80ccrwt％45c7-沥青质wt％22表3表4产品质量百分比/％h2s4.6nh30.5c1～c4气体5.7石脑油馏分16.7柴油35.2蜡油18.9尾油18.4从实施例结果可以看出，采用本公开的重油组合加氢方法加工重油的原料转化率可以达到80％以上，且轻质油品(石脑油和柴油)的收率达到了50％，与常规的沸腾床加氢工艺相比，轻油收率提高了10个百分点左右。沸腾床加氢产物经过固定床加氢精制之后，硫、氮含量得到进一步的降低，可以生产出超清洁的石脑油及柴油产品。经过长周期连续运转结果表明，本公开的重油组合加氢方法不仅有效减缓了固定床在线加氢催化剂床层的结焦问题，延长了装置的运转周期，而且还提高了轻油在线加氢的选择性，有效避免了全馏分加氢方法中蜡油产品质量过剩的问题。以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。当前第1页12