渣油加氢的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采用加氢技术加工渣油的技术领域。
【背景技术】
[0002]在全社会对可持续发展和绿色环保的呼声日趋强烈的今天，炼油企业面临原油价格持续上涨、原油性质变重变差、轻质油品需求量上升和燃料油及环保标准更加严格的竞争压力也越来越大，原油深度加工和清洁燃料生产技术将进一步的得到快速发展，并仍将是世界炼油技术发展的主要方向。
[0003]在原油深度加工方面，最大限度地把渣油转化为轻质运输燃料油和化工原料，是炼油企业最主要的目的。渣油深加工就要大力发展加氢型装置，增加轻质油收率，提高原油利用率，降低sox和碳的排放，这是我国炼油企业向资源节约型、环境友好型的新型工业发展需求，因此经济环保的渣油加氢技术受到企业的广泛关注。
[0004]CN1393515 A公开了一种渣油加氢的处理方法，该方法包括将渣油原料经过加氢保护反应器和加氢处理反应器进行渣油加氢反应，但是该方法并未公开加氢保护反应器的内部布置。
[0005]进入加氢保护反应器的原料油往往含有较高浓度包括硫、氮等在内的杂质，造成加氢保护催化剂承受更加苛刻的反应条件，从而降低催化剂的寿命，而且原料油在加氢保护反应器中进行反应时，往往放出大量的热，造成反应器内总温升急剧上升，从而降低目标产品的选择性。
[0006]由于经过加氢保护反应器的加氢保护生成物为气相加氢保护生成物和液相加氢保护生成物的混合物。该混合物的气相加氢保护生成物中，含有大量的h2s、nh3等有害气体杂质。这些有害气体杂质进入加氢处理反应器后，会降低加氢处理反应器中的氢气分压，从而影响加氢处理反应的进行，而且这些有害杂质会损害加氢处理催化剂的性能，降低加氢处理催化剂的寿命。
[0007]在密油加氢<技术中，固定床工艺是最成熟、可靠和应用最广泛的工艺，在未来10?20年仍将是渣油加氢的主流工艺技术。固定床渣油加氢技术发展趋势一是开发更高性能的催化剂、优化的加工工艺以及低成本的催化剂制备技术，适应原料油的重质化和劣质化，为重油催化裂化装置提供更优质的原料并进一步延长装置运转周期；二是开发装置单系列大型化工程技术，降低能耗、投资和节省占地面积；三是开发渣油加氢和重油催化裂化等组合技术，提高轻油收率，使经济效益最大化。固定床渣油加氢装置单系列大型化无疑会带来节省能耗和降低投资的好处，以某厂200万吨/年渣油加氢装置为例，采用单系列比采用两系列节省投资至少1.5亿元。单系列最大处理能力取决于工艺流程设置、机械设备制造水平和装置能耗指标。其中以下三个因素是大型化开发受限的关键点:
[0008]因素1:现有反应器制造能力要求最大内径不超过5600mm ；
[0009]因素2:现有单级离心式循环氢压缩机制造能力要求压差不超过4.6MPa ；
[0010]因素3:高压加热炉炉管允许采用的最大规格为Φ 219mm。
[0011]渣油原料由于粘度大，在带来循环氢系统压降高的同时，也不利于换热。为加强换热效果达到减少高压换热器的台位数及换热面积，现有技术通常将补充氢、循环氢先与原料油混合，再参与换热、加热炉加热，即采用炉前混氢两相流换热流程。循环氢的流量一般控制在2?3倍补充氢的流量，加热炉采用2路炉管对称配管方案。采用炉前混氢两相流换热流程使高压换热器内和加热炉炉管内的混相介质达到充分湍流程度，极大提高了传热系数，从而减少了高压换热器的面积及炉管的长度。但该方案的气相体积分率远大于液相体积分率，使混合相的平均流速增幅显著，增加了循环氢系统在换热器、加热炉炉管内的压降，再考虑到循环氢在反应器及其他设备中的压降，循环氢系统的总压差往往成为装置单系列大型化的主要限制因素。同时，由于循环氢的流量大，若系统的压降过高将使装置能耗水平大幅度增加。由于受限于循环氢系统的压降，采用炉前混氢两相流换热流程的装置其单系列最大处理能力为230?240万吨/年。
[0012]本发明所要解决的技术问题在于克服上述渣油加工中所遇到的难点，提供一种加氢方法，提高渣油加氢装置单系列最大处理能力，或在相同处理能力下降低循环氢系统的压降，也即降低装置的能耗水平。
【发明内容】
[0013]本发明的目的是提供一种渣油加氢方法，该方法能够提高加氢处理催化剂和加氢保护催化剂的寿命、提高加氢保护反应目标产物的选择性。本发明的一个进一步的目的是提供一种渣油加氢方法，该方法还能进一步提高渣油加氢装置单系列最大处理能力，或在相同处理能力下降低循环氢系统的压降，降低装置的能耗水平。
[0014]为了实现上述目的，本发明提供了一种渣油加氢方法，该方法包括:将原料渣油经升压后，与经升压的氢气混合，得到混氢原料；将所述混氢原料经加热炉加热后，在加氢保护反应器内在加氢保护催化剂的作用下进行加氢保护反应，得到加氢保护生成物；将该加氢保护生成物在加氢处理反应器内在加氢处理催化剂的作用下进行加氢处理反应，得到加氢处理生成物；将该加氢处理生成物在分离单元内进行分离，得到反应产物和循环氢；其中所述混氢原料在与所述加氢处理生成物在第一换热器中换热后再被输送至所述加热炉加热；其特征在于:
[0015]所述加氢保护反应器为上行式加氢保护反应分离器，该上行式加氢保护反应分离器下部为反应区，上部为分离区，反应区与分离区设置在同一壳体内并且连接贯通，下部的反应区为固定床反应器，上部的分离区用于使经反应区反应后的加氢保护生成物通过气液分离成为加氢保护反应条件下的液相和气相；气相的加氢保护生成物与所述加氢处理生成物混合并经所述第一换热器后进入所述分离单元；液相的加氢保护生成物被分成第一部分和第二部分；将该第一部分的液相加氢保护生成物经循环泵循环回所述上行式加氢保护反应分离器的所述反应区，将该第二部分的液相加氢保护生成物输送至所述加氢处理反应器中进行加氢处理反应。
[0016]优选地，所述第一部分和所述第二部分的重量比为0.5:1-4:1，进一步优选为1:1-2:1。
[0017]优选地，所述气液分离的效率为50%以上。
[0018]为了实现所述进一步的目的，优选地，所述氢气全部为补充氢，并且全部的所述循环氢不经过所述第一换热器、所述加热炉以及所述加氢保护反应器，而是在经过第二换热器与所述加氢处理生成物和所述气相的加氢保护生成物的混合物换热后，与所述第二部分的加氢保护生成物混合，然后被送至所述加氢处理反应器中用于加氢处理反应。
[0019]优选地，所述加氢处理反应器为下行式固定床反应器。
[0020]优选地，所述加氢保护反应器为1台或者为串联设置的2台；所述加氢保护催化剂在每台加氢保护反应器内以1个床层装填或者以2至4个床层分段装填。
[0021]优选地，所述加氢保护反应器为1台。
[0022]优选地，所述加氢处理反应器为1台或者为串联设置的2至5台；所述加氢处理催化剂在每台加氢处理反应器内以1个床层装填或者以2个或3个床层分段装填。
[0023]优选地，所述加氢处理反应器为串联设置的2至4台，所述加氢处理催化剂在每台加氢处理反应器内以1个床层装填。
[0024]优选地，所述的原料渣油为常压渣油、减压渣油、减压蜡油、焦化蜡油、脱浙青油中的至少一种。
[0025]优选地，所述的加氢保护反应的条件为:压力12.0_20MPa，温度340-430 V，原料油液时体积空速0.2-2.0hr \氢/油体积比100:1-300:1 ;进一步优选为压力17.0-19.5MPa，温度360-410 V，原料油液时体积空速0.4-1.0hr \氢/油体积比150:1-240:Ιο
[0026]优选地，所述的加氢处理反应的条件为:压力12.0-20MPa,温度340-430 V，原料油液时体积空速0.1-1.0hr \氢/油体积比500:1-1000:1 ;进一步优选为压力17.0-19.5MPa，温度360-4