一种沸腾床渣油加氢方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种采用沸腾床加氢方法，更具体地说，是一种沸腾床渣油加氢生产 催化裂化原料的方法。
【背景技术】
[0002] 重油的高效利用及清洁加工正成为全球炼油业关注的主要话题。焦化、溶剂脱沥 青等工艺因有大量低价值副产品的生成，影响渣油的利用效率和经济效益。渣油加氢可同 时满足重油高效利用且符合环保要求。渣油加氢已开发了四种工艺类型：固定床、沸腾床、 浆液床和移动床。在四种工艺类型中，固定床工艺成熟，易操作，装置投资相对较低；加氢 渣油可作为RFCC进料。但固定床操作周期受原料杂质含量影响较大，对于Ni、V金属含量 很高的原料，加氢反应过程中金属会沉积在催化剂微孔中，堵塞催化剂微孔，造成催化剂失 活，严重影响渣油加氢装置操作周期；对于原料中的金属钙，铁等过高的原料，钙、铁很容易 沉积在催化剂的表面以及催化剂颗粒之间的空隙中，堵塞催化剂孔口，导致催化剂失活，并 且造成床层压力降快速升高，操作周期较短。随着原油重质化、劣质化，越来越多的渣油已 不适于经由固定床渣油加氢处理加工。
[0003] 沸腾床加氢工艺可以克服压降上升造成的操作周期过短的问题。在沸腾床反应器 中，催化剂呈沸腾状态，因此不存在压降上升的问题。同时由于催化剂可在线卸出和加入， 因此可以保持稳恒状态，可以加工高金属含量渣油。
[0004] 对沸腾床加氢工艺，沸腾床加氢反应器是沸腾床加氢的核心，特别是反应器中使 油能够循环以加大油在反应器内向上流量是使得催化剂保持沸腾状态的关键。目前加大沸 腾床加氢反应器内油的流量的技术有以下几种类型：一种是利用循环栗提供动力实现油在 反应器内的循环，加大反应器内油向上方向的流量。另外一种是利用外部喷射栗实现油重 新回到反应器加大油在反应器中向上的流量。
[0005] 美国专利US3414386描述了在反应器内部底部安装有循环栗，由反应器上部将油 引导到栗，然后由栗提供压头使油再向上通过分布盘，使油能够在反应器内循环，使催化剂 保持沸腾流化状态；但该技术存在有严重缺点，一旦处于反应器内部的循环栗坏了，必须停 工打开反应器并卸出催化剂后才能维修，停工损失巨大。
[0006] 美国专利US5360535提出利用外部喷射栗来实现油的循环，利用静设备代替动设 备。方法为在反应器外设置一喷射栗的高压设施，反应器流出物顺序进入第一高压分离器 和第二高压分离器，从第二高压分离器底部用高压栗抽出油作为喷射器动力油，推动从第 一高压分离器底部引出的1~10倍的油物流一起到反应器底部，和新鲜原料及氢气一起通 过分布盘向上，使反应器内催化剂保持沸腾状态。但该方法仍需要建造一套外部高压的喷 射栗设备以及高压栗并需要较多的高压管线以及较多密封系统，增加高压设备和投资。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是为了克服现有的沸腾床渣油加氢方法中，加工方法复杂，设备投 资高的缺陷，提供一种新的沸腾床渣油加氢方法。
[0008] 本发明提供了一种沸腾床渣油加氢方法，包括，渣油原料进入沸腾床加氢反应器 和氢气在沸腾床加氢催化剂的作用下进行加氢反应，得到加氢生成油，所得加氢生成油在 高压分离器进行气液分离，高压分离器所分离出的液相在分馏塔中分馏为气体、石脑油馏 分、柴油馏分和加氢常压渣油；
[0009] 所述的沸腾床加氢反应器，具有反应器圆筒状壳体1、上封头和下封头，在反应器 内依次设置气液分离器3、竖直导油管4和分布盘9,在反应器上封头处设置油气出口 2、高 压导油管5的入口，在反应器下封头处设置氢气进料管10的入口，在反应器内，气液分离器 3的下端与竖直导油管4的入口连接，竖直导油管4的下部与分布盘9连接，竖直导油管4 的出口处位于分布盘9的下方，在反应器上部设置高压导油管5,其中高压导油管5的出口 端位于竖直导油管4内，高压导油管5出口端与竖直导油管4入口端的沿轴向方向的距离 与竖直导油管4长度的比值为0. 1~8 :10。
[0010] 本发明所提供的方法，可加工劣质的渣油原料，脱除了原料中的绝大部分硫、金属 等杂质，残炭值大幅度降低，所得加氢常压渣油可作为催化裂化原料，提高了劣质原料油利 用率。本发明所提供的沸腾床加氢方法中，高压导油管将高于反应器压力的驱动油喷入到 竖直导油管中，通过喷出时形成高速油流，带动更大量的液体在反应器内的循环，从而推动 催化剂，并维持催化剂处于沸腾床状态。与现有的带有内循环栗、外循环栗的沸腾床反应器 相比，本发明加氢方法中的沸腾床加氢反应器结构简单，便于实现内循环，并且省去了动设 备，节省了投资费用和操作费用。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明提供的加氢方法中沸腾床加氢反应器结构示意图。
[0012] 附图图示说明：
[0013] 1一反应器圆筒状壳体，2-油气出口，3-气液分离器，4一竖直导油管，5-高压导 油管，6-高压导油管出口端的缩径部分，7-催化剂进料管，8-催化剂卸出管，9一分布盘， 10-氢气进料管。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和实施例来说明本发明，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与 本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0015] 渣油原料经换热和加热炉加热后进入沸腾床加氢反应器，氢气在换热或加热后也 进入此沸腾床加氢反应器；在沸腾床加氢催化剂的作用下，渣油原油进行加氢反应，脱除掉 绝大部分的硫、金属、沥青质，同时渣油原料的残炭值也大幅度降低，所得加氢生成油从沸 腾床加氢反应器抽出后，经高压分离器进行气液分离，分离所得的富含氢气的循环气经循 环机压缩后并与新氢混合后回沸腾床加氢反应器继续使用，高压分离器所分离出的液相在 分馏塔中分馏为气体、石脑油馏分、柴油馏分和加氢常压渣油。
[0016] 本发明采用的沸腾床加氢反应器的结构如图1所示，具有反应器圆筒状壳体1、上 封头和下封头。所述反应器圆筒状壳体的高径比为0.8:1~100:1。在沸腾床加氢反应器 内依次设置气液分离器3、竖直导油管4和分布盘9。所述气液分离器3的下端与竖直导油 管4的入口连接，竖直导油管4的下部与分布盘9连接，竖直导油管4的出口处位于分布盘 9的下方，所述反应器圆筒状壳体1、气液分离器3、竖直导油管4和分布盘9互为同轴。
[0017] 在沸腾床加氢反应器上封头处设置油气出口 2和高压导油管5的入口，在反应器 下封头处设置氢气进料管10的入口。所述氢气进料管10由反应器下封头处进入反应器， 位于分布盘9的下方。
[0018] 在沸腾床加氢反应器内，在反应器上部设置高压导油管5,其中高压导油管5的出 口端位于竖直导油管4内，所述高压导油管5出口端的方向竖直向下，并且高压导油管5出 口端与竖直导油管4互为同轴。高压导油管5出口端与竖直导油管4入口端沿轴向方向的 距离与竖直导油管4长度的比值为0. 1~2 :10。
[0019] 所述高压导油管5的出口端位于竖直导油管4内，高压导油管5出口端外壁和竖 直导油管4内壁的沿径向方向的距离与竖直导油管4内径的比值为0. 05~0. 5:1。
[0020] 所述高压导油管5具有匀称的壁厚，优选在高压导油管5的出口处设置缩径部分 6,所述缩径部分6的内径沿着高压导油管5的轴向逐渐缩小，并且在高压导油管5的出口 端的内径最小。所述缩径部分6与竖直导油管4互为同轴。
[0021] 所述高压导油管5出口处的缩径部分6的最大内径与最小内径的比值为20~2 : 1〇
[0022] 所述高压导油管5出口处的缩径部分6的最大内径部分位于竖直导油管4内， 其对应的外壁和竖直导油管4内壁的沿径向方向的距离与竖直导油管4内径的比值为 0. 05 ~0. 5:1D
[0023] 在该沸腾床反应器中，高压导油管5中驱动油的压力高于反应器内部压力，高压 导油管5中的驱动油从出口处（或缩径部分6)流出时，压力转化为动能，使得驱动油以较 快的速度沿竖直导油管4向下流动，并且在缩径部分6的出口端和竖直导油管4的内壁间 的间隙处，形成一个压力相对较低的区域，并因此而吸引反应器内气液分离器3上部的油 进入竖直导油管4后流向此间隙处，并在缩径部分6出口端喷出的驱动油流的带动下，一起 沿竖直导油管4向下流动。来自高压导油管5并经缩径部分6喷出的驱动油和来自反应器 内气液分离器3上部的油混合，并一起经竖直导油管4到达反应器底部后折返向上，与来自 氢气进料管10的氢气混合后，并通过分布盘9继续向上流动。反应器内部的气液推动使得 催化剂呈沸腾状态，能够控制合适工艺条件使得催化剂在沸腾床加氢反应器中的料面升高 并维持一定的高度。
[0024] 在沸腾床加氢反应器进行加氢反应时，为方便在生产过程中能在线更换催化剂， 在所述沸腾床加氢反应器的上部设置催化剂加料管7,所述催化剂加料管7穿过气液分布 器3,其出口位于气液分离器3的下方。沸腾床加氢反应器的下部设置催化剂卸出管8,所 述催化剂卸出管8穿过分布盘9,其入口位于分布盘9的上方。催化剂加料管7和催化剂卸 出管8使得反应器可在正常生产中通过在线加入和卸出催化剂进行催化剂置换而不用停 工，保持催化剂整体活性稳定。如果不需要在操作时置换催化剂，也可以省去催化剂加料管 7和催化剂卸出管8。
[0025] 所述的高压导油管5内的压力比反应器内的压力高0· 5-10MPa。
[0026] 在本发明优选的一个实施方式中，所得的加氢常压渣油部分循环回沸腾床加氢反 应器，和渣油原料一起再进行加氢反应。
[0027] 在本发明另一个优选的实施方式中，所得的加氢常压渣油部分进行减压蒸馏，所 得加氢减压蜡油和剩余部分加氢常压渣油一起作为催化裂化原料；减压蒸馏所得加氢减压 渣油循环回沸腾床加氢反应器，和渣油原料一起再进行加氢反应。
[0028] 本发明所述的沸腾床渣油加氢的反应条件为：氢分压2. 0~22. OMPa、反应温度 300~450°C、体积空速0· 1~5. 0小时\氢油体积比100~2000Nm3/m3。
[0029] 所述的沸腾床加氢催化剂是以多孔无机氧化物为载体，以第VI B族和/或第VIII 族金属中的一种或多种的氧化物为活性组分的一种或多种的催化剂。所述催化剂中任选地 加入其它各种助剂如P、Si、F和B。
[0030] 所述载体选自氧化铝、二氧化硅、无定