一種重質烴油加氫轉化方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種重質烴油原料改質組合工藝，更確切的說是一種將臨氫熱裂化、 蒸餾及固定床加氫裂化工藝集成來轉化重質原料的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著開采原油的不斷變重、市場對輕質燃料油需求不斷增加以及環保要求的日益 提高，各煉廠對渣油輕質化技術越來越關注。渣油輕質化方法有熱加工和催化加工兩大類。
[0003] CN101463267A專利公開了一種利用減粘裂化來加工重油，實現重油輕質化的方 法，該方法是將減粘原料先進行減壓蒸餾得到重餾分油和>540°C的減壓渣油，接著將重循 環油先進行減粘裂化然后將其與>540°C減壓渣油在分餾塔底混合，混合物料再進行減粘裂 化。該方法可以提高減粘裂化轉化率，提高減粘渣油的黏度和安定性，但重油輕質轉化率較 低，僅為10?30%。專利CN101724450A公開了一種供氫劑和渣油混合后在壓力15?40MPa、 溫度300?500°C條件下共處理0. 2?5小時的改質方法，該方法中供氫溶劑可以給重油中 結焦前身物的裂解反應提供氫，防止其結焦；可以處理劣質原料，且生焦率較低。
[0004] 熱加工具有原料適應性強的優點，但其重油裂化轉化率低，輕質油收率低。催化加 工利用催化劑降低裂化反應活化能，提高裂化反應速率，提高重油裂化轉化率和輕質油收 率。CN101993723A公開了一種劣質重油改質方法和裝置，其依托催化裂化裝置，設置劣質重 油改質反應器，利用積炭待生催化劑作為熱載體形成流化態的劣質重油改質工藝，該工藝 可以提高重油轉化過程輕質油收率，但其只適合低重金屬（Ni+V)含量的劣質重油原料的二 次加工。US5300212公開了一種劣質重油加氫改質工藝方法，該方法是重油原料、氫氣及催 化劑在兩個反應器內實現轉化，具體方法是原料油和磷酸鑰為前軀體的分散型催化劑先進 入第一個漿態床加氫反應器，在343?482°C、50?5000psi條件下進行轉化反應，反應產 物經分離后進入第二個沸騰床加氫反應器，在343?399°C、800?4000psi、負載型催化劑 作用下進行轉化，反應產物進入蒸餾塔，得到<524°C餾分和>524°C餾分，其中<524°C餾分 作為產品，>524°C重餾分循環回第二個反應器。該工藝方法可實現劣質重油的改質，但該方 法第一個反應器采用分散型催化劑，第二個反應器采用負載型催化劑，第一個反應器帶出 的催化劑顆粒容易堵塞第二個反應器重負載型催化劑的孔道或覆蓋催化劑的活性中心，弓丨 起催化劑的失活，影響整個過程的操作周期。
[0005] 重油體系結構、組成非常復雜，其不同結構單元、不同組分輕質化路徑及需要的反 應條件不同，對于較易轉化組分如含有長鏈烷基、環烷基結構的組分只發生裂化反應即可 實現輕質化；而對于芳環結構，尤其是稠環芳烴則需要芳環先飽和再裂化才可以實現芳環 數的減少、稠環芳烴的輕質化。因此，如果在相同的反應條件下進行反應，必然難以達到較 佳的改質效果。

【發明內容】

[0006] 本發明要解決的技術問題是針對重油各種組分轉化性質不同，在現有技術的基礎 上，提供一種采用雙反應區的重油臨氫熱裂化方法，以提高重油轉化率和輕質化率。
[0007] -種重質烴油加氫轉化方法，（1)存在氫氣，存在或不存在臨氫熱裂化催化劑的條 件下，重油進入第一反應器，在熱裂化條件下進行臨氫熱裂化反應；（2)將第一反應器的反 應產物分離為輕餾分油、重餾分油和渣油；（3)渣油與臨氫熱裂化催化劑、氫氣進入第二反 應器，在較低溫度下進行臨氫熱裂化反應；（4)第二反應器反應產物分離得到輕餾分油、重 餾分油和渣油；（5)所述重餾分油進入固定床加氫處理反應器，與芳烴加氫催化劑接觸， 在芳烴加氫條件下進行加氫飽和反應，加氫后的重餾分油循環回第一反應器；其中第二反 應器的反應溫度比第一反應器的反應溫度低5?50°C。
[0008] 本發明提供的方法中，優選第二反應器的壓力比第一反應器高2?13MPa。
[0009] 本發明提供的方法中，所述的第一反應器反應條件為：反應溫度為400?480°C、 優選420?460°C，反應壓力為0· 1?20MPa、優選5?12MPa，體積空速為0· 5?3. Oh' 優選0. 7?21Γ1，氫氣對重油體積比為0?3000Nm3/m3、優選300?1500Nm 3/m3,催化劑加 入量為0?10000 μ g/g、優選100?2000 μ g/g ;所述的第二反應器反應條件為：反應溫度 為380?440°C、優選400?430°C，反應壓力為11?30MPa、優選12?25MPa，體積空速 為0. 1?2. Oh'優選0. 2?0. 81Γ1，氫氣對渣油體積比為500?4000Nm3/m3、優選800? 2000Nm 3/m3,催化劑加入量為1000?50000 μ g/g、優選2000?30000 μ g/g ;所述的固定床 加氫處理反應器的操作條件為：反應溫度為350?420°C，反應壓力為6?30MPa，空速為 0· 1?5h \氧油體積比為400?2000Nm3/m3。
[0010] 本發明提供的方法中，所述的臨氫熱裂化催化劑為：含有金屬組元和非金屬組元， 以催化劑的總重量為基準，該催化劑含有2-15重量％的金屬元素和85-98重量％的非金屬 元素，其中，以金屬元素的重量為基準，95重量％以上的所述金屬元素為V、Ni以及鑭系金 屬元素和/或第VI B族金屬元素；以非金屬元素的重量為基準，95重量％以上的所述非金 屬元素為C和S，還含有少量的H和N，且至少部分所述S與所述金屬元素以該金屬元素的 硫化物形式存在。
[0011] 與現有技術相比，本發明提供的方法的有益效果為：
[0012] 本發明提供的方法將臨氫熱裂化單元、分離單元和固定床加氫處理單元組合用于 將重油轉化為輕質餾分油，操作靈活。在臨氫熱裂化單元采用反應苛刻度不同的兩個反應 器，第一反應器實現重油中易轉化組分的轉化，第二反應器實現重油中難轉化組分即含有 稠環芳環結構組分的輕質化，第一反應器重油輕質化率到20?80%，第一反應器的未轉化 的重餾分進入第二反應器繼續反應，通過在不同反應其中強化不同反應，兩個反應器的重 油總輕質化率達到80?100%。顯著提高了重油轉化率和輕質油收率。臨氫熱裂化過程將 第一反應器反應產物分離后重餾分油進第二反應器，未轉化渣油循環回第二反應器可增加 第二反應器重餾分油濃度和臨氫熱裂化催化劑藏量，提高重餾分油的輕質化率。
【附圖說明】
[0013] 附圖1為本發明提供的重油催化轉化方法的流程示意圖。
[0014] 其中：Rl為第一反應器，HR2為第二反應器，Dl為分離設備，HR3為固定床加氫處 理反應器；1為第一反應器原料管線，4為第二反應器催化劑管線，5為氫氣管線，2、3、6? 15為物料管線。 附圖2為臨氫熱裂化催化劑A2的SEM照片。 附圖3為臨氫熱裂化催化劑A3的SEM照片。 附圖4為臨氫熱裂化催化劑A5的SEM照片。
【具體實施方式】
[0015] 以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不限制本發明。
[0016] 本發明提供的重油加氫轉化方法，包括：（1)存在氫氣，存在或不存在臨氫熱裂化 催化劑的條件下，重油進入第一反應器，在熱裂化條件下進行臨氫熱裂化反應；（2)將第一 反應器的反應產物分離為輕餾分油、重餾分油和渣油；（3)渣油與臨氫熱裂化催化劑、氫氣 進入第二反應器，在較低溫度下進行臨氫熱裂化反應；（4)第二反應器反應產物分離得到 輕餾分油、重餾分油和渣油；（5)所述重餾分油進入固定床加氫處理反應器，與芳烴加氫催 化劑接觸，在芳烴加氫條件下進行加氫飽和反應，加氫后的重餾分油循環回第一反應器；其 中第二反應器的反應溫度比第一反應器的反應溫度低5?50°C，第二反應器的壓力比第 一反應器高2?13MPa。
[0017] 本發明提供的方法中，所述的重油原料是指原油中餾程>500°C的餾分，或密度大 于I. Og/cm3或金屬（Ni+V)含量大于200 μ g/g的石油烴油，原料選自重質原油、原油蒸餾得 到的殘渣油、催化裂化油漿、煤焦油、乙烯焦油、頁巖油、稠油、油砂浙青、固定床及沸騰床渣 油加氫尾油、煤液化尾油以及煉廠生產過程中產生的各種重質物料。
[0018] 步驟（1)中第一反應器的操作條件為：反應溫度為400?480°C，優選420? 460°C，反應壓力為0· 1?20MPa，優選5?12MPa，體積空速為0· 5?3· 01Γ1，優選0· 7? 2. OtT1，氫氣對新鮮原料體積比為0?3000,優選300?1500。
[0019] 步驟（1)中可以加入或不加入臨氫熱裂化催化劑，優選添加臨氫熱裂化催化劑，催 化劑加入量為0?10000 μ g/g，優選100?2000 μ g/g。所述的臨氫熱裂化催化劑組成為 含有2-15重量％的V、Ni以及鑭系金屬元素和/或第VI B族金屬和85-98重量％的C、S及 少量的H和N，且其中的S與金屬元素