一種劣質烴加氫改質方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種劣質烴加氫改質方法，適合于煤焦油加氫改質過程的預加氫過程，預加氫催化劑R1C分2層或多層串聯布置，第一、第二及后續預加氫催化劑床層R1CS1、R1CS2等均配置原料烴F1的進料口 FK1、FK2等，當R1CS1無法正常加工F1時，通過R1CS1的F1通過FK2逐步全部切入R1CS2，R1CS1切出F1之后處于熱態富氫氣體和或熱態惰性油流過的熱狀態以抑制結焦和保證安全。由于實現了“失效預加氫催化劑床層與原料烴F1的在線分離且不影響后續正常操作”，與停工撇頭換劑方案相比，可提高裝置開工率、提高安全性、減少開停工損失。
【背景技術】
[0002]以下描述中低溫煤焦油的深度加氫改質方法。
[0003]本發明所述煤焦油F1，可以是全餾分煤焦油或煤焦油餾分油，本發明的一個合適的原料煤焦油F1是金屬、烯烴、酚、膠質、瀝青質等預加氫易反應組分含量高的低氫含量中低溫煤焦油，本發明的一個特別合適的原料煤焦油F1是金屬、烯烴、酚、膠質、瀝青質等預加氫易反應組分含量高的中低溫煤焦油的重餾分油即中低溫煤焦油的煤瀝青。
[0004]金屬、烯烴、酚、膠質、瀝青質等預加氫易反應組分含量高的中低溫煤焦油F1，其目標產品為柴油餾分的深度加氫改質過程通常包括煤焦油原料F1的預加氫反應過程R1和預加氫反應流出物R1P的深度加氫改質反應過程R2。
[0005]在煤焦油原料F1的預加氫反應過程R1，通常使用預加氫催化劑R1C，預加氫催化劑R1C可以是加氫保護劑、烯烴加氫飽和劑、加氫脫氧劑、加氫脫金屬劑、加氫脫硫劑等的單劑或雙劑或多劑的串聯組合或混裝組合，在預加氫催化劑R1C存在條件下，所述煤焦油F1與氫氣進行加氫反應，生成一個由氫氣、常規氣體烴、常規液體烴組成的預加氫反應流出物R1P ;基于預加氫反應過程R1的目的是脫除機械雜質、脫除金屬、脫除部分有機氧(比如有機酚)、脫除部分有機硫、烯烴飽和以及對部分易反應組分(比如多環芳烴中的第一個芳環)的加氫，因此預加氫反應過程R1的反應條件比深度加氫改質反應過程R2的反應條件較為緩和，通常，預加氫反應過程R1的較好的操作條件為:溫度為170?400°C、壓力為4.0?30.0MPa、預加氫催化劑R1C體積空速為0.05?5.0hr \氫氣/原料油體積比為500: 1?4000: 1，通常化學純氫耗量為0.5?2.5% (對煤焦油F1的重量)。
[0006]在深度加氫改質反應過程R2，在深度加氫改質催化劑R2C(通常至少使用具備加氫精制功能的深度加氫精致催化劑R21C、有時聯合使用具備加氫裂化功能的催化劑R22C)存在條件下，所述預加氫反應流出物R1P進行深度加氫改質反應，生成一個由氫氣、常規氣體烴、常規液體烴組成的深度加氫改質反應流出物R2P ;基于深度加氫改質反應過程R2預期的改質產物的指標要求，深度加氫改質反應過程R2通常必須脫除大部分硫、脫除大部分氮、降低芳烴含度、提高十六烷值、降低密度，通常化學純氫耗量為2.5?7.5% (對煤焦油F1的重量)，深度加氫改質反應過程R2的反應溫度比預加氫反應過程R1的反應溫度一般高20°C以上、通常高50°C以上、特別地高130°C以上。深度加氫改質反應過程R2的深度加氫精致催化劑R21C的操作條件通常為:溫度為260?440°C、壓力為4.0?30.0MPa、精制催化劑R21C體積空速為0.05?5.0hr \氫氣/原料油體積比為500: 1?4000: 1。深度加氫改質反應過程R2有時聯合使用具備加氫裂化功能的催化劑R22C，催化劑R22C的操作條件通常為:溫度為300?440°C、壓力為4.0?30.0MPa、催化劑R22體積空速為0.2?5.0hr \氫氣/原料油體積比為500: 1?4000: 1。
[0007]已知的中低溫煤焦油深度加氫改質方法，在中低溫煤焦油原料F1的預加氫反應過程R1中，預加氫反應過程R1的中低溫煤焦油F1全部進入預加氫反應過程R1的第一預加氫催化劑床層R1C-B1，該方法流程簡單，但是存在以下缺點:
[0008]①不利于預加氫催化劑表面固體產物的平均分布:第一預加氫催化劑床層R1C-B1中的易反應物濃度最高，無法實現結焦等反應盡可能平均分布于預加氫催化劑床層即縱深分布、盡可能使預加氫催化劑同步失活的最優化目標；隨著裝置運轉周期的延長，當第一預加氫催化劑床層R1C-B1中的預加氫催化劑活性降低，通常需要提高其反應溫度，這樣要求煤焦油F1逐步提高其進料溫度，加快了煤焦油F1中易縮合物的熱縮合速度，增大了熱縮合物的產量，將縮短催化劑的連續運轉周期；工業裝置的運轉表明，均存在不同程度的第一預加氫催化劑床層快速結垢或快速結焦或金屬硫化物快速沉積，當加工金屬含量高、烯烴含量高、酚含量高、膠質含量高、瀝青質含量高的劣質中低溫煤焦油F1時，第一預加氫催化劑床層壓力降上升過快，連續運轉周期太短，比如僅能保證3?4個月，造成頻繁停工以完成催化劑撇頭，降低了裝置開工率；
[0009]②稀釋油用量大，工程投資大:為了降低預加氫反應過程R1的第一預加氫催化劑床層R1C-B1進料中的芳烴濃度、結焦前身物濃度、金屬濃度，實現金屬沉積物、焦炭在全部預加氫催化劑床層的均勻分布，第一預加氫催化劑床層R1C-B1的總體進料油通常使用稀釋油，這些稀釋油通常是循環使用的來自中低溫煤焦油F1的深度加氫轉化過程的中間生成油或最終生成油或它們的分離液體產物，無論其來自預加氫反應過程R1的加氫生成油，還是其來自深度加氫改質反應過程R2的加氫生成油，還是其來自深度加氫改質反應過程R2的加氫生成油或其餾分油的后續加氫改質過程R3或者是來自煤焦油F1加氫轉化生成油之外的其它烴油；總之稀釋油的數量越大，相關工程投資和能耗增大越大，這已經成為影響裝置經濟性的瓶頸點；同時，稀釋油用量越大，新鮮原料在催化劑床層中的停留時間越短，要求增大催化劑裝填量，增加裝置投資；
[0010]總結上述分析，現有中低溫煤焦油深度加氫改質方法，無法實現“失效預加氫催化劑床層與原料烴F1的在線分離且不影響后續正常操作”，存在頻繁停工撇頭更換前部預加氫催化劑的問題，降低了裝置開工率、威脅裝置安全、增加了開停工損失。
[0011]上述存在于中低溫煤焦油加氫改質過程的預加氫反應過程R1的技術缺陷，同樣存在于類似的劣質烴F1的深度加氫改質過程的預加氫反應過程R1中。劣質烴F1可以是金屬含量高或烯烴含量高或酚含量高或膠質含量高或瀝青質含量高或某種易反應物含量高的烴物料F1，可以選自下列物料中的一種或幾種:
[0012]①低溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0013]②中溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0014]③高溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0015]④煤液化過程所得煤液化油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；；
[0016]⑤頁巖油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0017]⑥石油砂基重油或其熱加工過程所得油品；
[0018]⑦乙烯裂解焦油；
[0019]⑧石油基蠟油熱裂化焦油；
[0020]⑨石油基重油熱加工過程所得重油餾分產品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程；
[0021]⑩其它芳烴含量高的富含膠狀瀝青狀組分的烴油。
[0022]為了割除上述諸缺點，本發明提出了一種實現“失效預加氫催化劑床層與原料烴HDS的在線分離且不影響后續正常操作”的方法，適合于煤焦油加氫改質過程的預加氫過程，預加氫催化劑R1C分2層或多層串聯布置，第一、第二及后續預加氫催化劑床層R1CS1、R1CS2等均配置原料烴F1的進料口 FK1、FK2等，當R1CS1無法正常加工F1時，通過R1CS1的F1通過FK2逐步全部切入R1CS2，R1CS1切出F1之后處于熱態富氫氣體和或熱態惰性油流過的熱狀態以抑制結焦和保證安全。
[0023]本發明的一種應用形式是，對于金屬、烯烴、酚、膠質、瀝青質等預加氫易反應組分含量高的中低溫煤焦油，先將中低溫煤焦油分離為輕餾分和重餾分，然后將本發明應用于重餾分的預加氫，使用輕餾分預加氫反應流出物或輕餾分預加氫反應生成油為重餾分預加氫過程的稀釋油，即組成了中低溫煤焦油不同餾分的組合加氫工藝。
[0024]本發明所述方法未見報道。
[0025]本發明的第一目的在于提出一種劣質烴加氫改質方法；本發明的第二目的在于提出一種加工金屬、烯烴、酚、膠質、瀝青質等預加氫易反應組分含量高的中低溫煤焦油的深度加氫改質方法。

【發明內容】

[0026]本發明一種劣質烴加氫改質方法，其特征在于包含以下步驟:
[0027]①在劣質烴F1的預加氫反應過程R1，在氫氣和預加氫催化劑R1C存在條件下，所述劣質烴F1進行預加氫反應R1R，生成一個由氫氣、常規氣體烴、常規液體烴組成的預加氫最終反應流出物R1P ;
[0028]預加氫催化劑R1C分2層或多層串聯布置，第一、第二及可能存在的后續預加氫催化劑床層R1CSUR1CS2等均配置原料烴F1的進料口 FK1、FK2等；第一操作階段，原料烴F1依次流過R1CS1、R1CS2等，當上游預加氫催化劑床層無法正常加工原料烴F1時，通過相鄰的上游預加氫催化劑床層的原料烴F1通過接續預加氫催化劑床層的原料烴F1進料口全部切入接續預加氫催化劑床層，預加氫催化劑床層切出原料烴F1之后處于熱態富氫氣體和或熱態惰性油料流過的熱狀態中；最后一個預加氫催化劑床層的反應流出物作為預加氫最終反應流出物R1P使用；
[0029]②在深度加氫改質反應過程R2，在氫氣和深度加氫改質催化劑R2C存在條件下，基于預加氫最終反應流出物R1P的至少包含一部分原料烴HDS預加氫生成油RIP0的物料完成深度加氫改質反應R2R得到深度加氫改質反