一種重烴類加氫處理方法技術

本發明專利技術公開了一種重烴類加氫處理方法，包括如下內容：上流式反應器（UFR）與至少一個下流式固定床反應器和逆流反應器串聯使用，重烴原料依次通過UFR、下流式固定床反應器和逆流反應器，其中（1）重烴原料與氫氣混合在加熱爐輻射段加熱至UFR所需的反應溫度后進入UFR；（2）UFR流出物與經過加熱爐對流段加熱的部分混氫混合，進入下流式固定床反應器進一步加氫處理；（3）下流式固定床反應流出物從逆流反應器頂部進入，與從底部進入的混氫逆向接觸完成加氫反應。采用此種工藝可以靈活控制下流式固定床一反入口反應溫度，充分發揮裝置固定床部分催化劑性能，同時進一步提高催化劑性能和脫雜質脫除率，延長裝置操作周期。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種烴類加氫處理技術，具體地說，是涉及一種包括常壓渣油和減壓渣油在內重烴原料的加氫處理工藝方法。
技術介紹
隨著原油日益變重、變劣，越來越多的重油、渣油需要加工處理。重油、渣油的加工處理不但要將其裂化為低沸點的產物，如石腦油、中間餾分油及減壓瓦斯油等，而且還要提高它們的氫碳比，這就需要通過脫碳或加氫的方法來實現。其中的脫碳工藝包括焦化、溶劑脫浙青、重油催化裂化等；加氫工藝包括加氫裂化、加氫精制、加氫處理等。加氫工藝既能加氫轉化渣油，提高液體產品的產率，而且還能脫除其中的雜原子，產品質量好，具有明顯的優勢。但加氫工藝為催化加工工藝，存在加氫催化劑失活問題，尤其加工劣質、重質烴類原料時，催化劑失活問題更加嚴重。為了降低重質、劣質渣油加工的成本，增加煉油企業利潤，目前，加工更重質、劣質渣油的工藝仍以脫碳工藝為主，但其產品質量差，需要進行后處理才能利用，其中脫浙青油和焦化蠟油餾分尤其需要進行加氫處理，才能繼續使用催化裂化或加氫裂化等輕質化裝置進行加工，因此，各煉油企業均另建有脫浙青油和焦化蠟油的加氫處理裝置。重油、渣油加氫處理技術的渣油裂化率較低，主要目的是為下游原料輕質化裝置如催化裂化或焦化等裝置提供原料。通過加氫處理，使劣質渣油中的硫、氮、金屬等雜質含量及殘炭值明顯降低，從而獲得下游原料輕質化裝置能夠接受的進料，尤其是催化裂化裝置，因此目前重、渣油加氫渣油改質工藝技術中以渣油固定床加氫處理與催化裂化組合技術為主流技術。在固定床渣油加氫處理技術中，根據反應物流在反應器內的流動方式，反應器類型可分為通常的固定床反應 器即向下流動方式反應器和上流式(UFR)反應器。UFR反應器可以大幅度降低進料中的金屬含量，有效減緩床層壓降的產生，因此UFR反應器一般設置在固定床反應器(下流方式)之前，保護固定床反應器催化劑床層因運轉后期金屬沉積造成床層壓降迅速升高而被迫停工。上流式反應器工藝特征是油氣混合物進料從反應器底部向上通過上流式催化劑床層，并且在反應器內是液相連續，氣相呈鼓泡形式通過，使整個催化劑床層輕微膨脹，金屬和焦炭等沉積物可以均勻地沉積在整個催化劑床層，避免集中在某一局部，較好地發揮了各點的催化劑性能，減緩催化劑床層壓降的快速增長。上流式(UFR)反應器一般設置在固定床反應器(下流方式)之前，可以大幅度降低進入下流式固定床反應器進料中的金屬含量，保護固定床反應器催化劑，防止其過早失活。上流式的技術特點是反應物流自下而上流動，使催化劑床層輕微膨脹，因此壓力降較小，從而解決常規固定床反應器加工劣質渣油時的初期與末期壓力降變化大的問題。上流式反應器能較好地脫除金屬雜質，以保護下游的固定床反應器，延長裝置運轉周期。這種組合工藝能夠充分發揮上流式反應區和固定床反應器各自的優點。通常固定床反應器內將不同功能的催化劑分裝在不同的反應器或不同的床層中，裝填次序為一般先裝填加氫脫金屬催化劑，再裝填加氫脫硫催化劑，最后裝填深度脫硫深度殘炭轉化催化劑。常規的上流式反應器與下流式固定床反應器組合工藝中，重烴原料與UFR混氫混合，UFR加氫物流在與固定床混氫混合。由于固定床混氫量大，溫度較UFR加氫物流低，因此在固定床入口出現大幅的溫降。通常上流式的反應流出物與氫氣混合后在第一個固定床反應器頂部以下流方式依次通過加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和深度轉化催化劑床層。反應結束加氫生成物進行氣液分離。但是由于下流式固定床入口大量氫氣的加入造成入口溫度下降，尤其是隨運轉時間的延長，UFR反應器和下流式固定床反應器運行周期和反應溫度不匹配的問題，下流式固定床反應器入口沒有有效的提溫手段，下流式固定床反應活性不能充分發揮，不利于延長運轉周期。對于一般硫化物的加氫脫硫反應，在壓力不太高時就可以達到較高的轉化深度。而對于深度脫硫、加氫脫氮、殘炭的轉化和大分子浙青質的加氫轉化等反應加氫難度大，需要更高的反應壓力，而這些反應都是在固定床催化劑床層完成。而在上述常規的固定床加氫工藝中，反應器內氫分壓沿物流的方向不斷降低，其原因有加氫反應消耗氫氣，使得氣相中氫氣分子數下降；由于加氫反應放熱，催化劑床層溫度上升，原料油氣化率增加，油氣分子數增加；反應過程中生成低碳數的烴類氣體、硫化氫、氨等使氣體分子數增加。這樣就出現了使得易加氫改質部分(加氫脫金屬，部分加氫脫硫)的氫分壓高，而難加氫改質部分(深度加氫脫硫，加氫脫氮，加氫脫 殘炭)的氫分壓低，造成整個加氫反應的低反應率。另外加氫反應是放熱反應，進料的并流流動使得反應器反應溫度升高梯度大，既增大了裝置的冷氫量，也增加了原料油的裂化反應和結焦反應，提高裝置的氫耗。現有的UFR反應器與下流式固定床反應器的組合工藝中，存在著隨運轉時間的延長，UFR反應器和下流式固定床反應器運行周期和反應溫度不匹配的問題，下流式固定床入口沒有提溫手段，下流式固定床尤其是最后的催化劑床層由于氫分壓的降低使其反應活性不能充分發揮。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術提供一種重烴原料加氫處理方法，本專利技術方法通過調整物料工藝流程，使上流式反應器、下流式固定床反應器和逆流固定床反應器協調配合，改善下流式固定床溫度分布，同時進一步提高固定床催化劑的脫雜質性能的發揮，減少冷氫注入，延長裝置運行周期。本專利技術重烴類加氫處理方法包括如下內容上流式反應器(以下稱UFR)、至少一臺下流式固定床反應器與逆流加氫反應器依次串聯使用，重烴原料依次通過UFR、下流式固定床反應器和逆流反應器，其中 (1)重烴原料與氫氣混合在加熱爐的輻射段加熱至UFR所需的反應溫度后進入UFR，UFR入口的氫油體積比為150 :1 300 :1; (2)UFR反應器流出物與經過加熱爐對流段加熱的下流式固定床混氫混合后進入下流式固定床反應器進一步加氫處理，下流式固定床反應器氫油體積比為400 I 1200 I ； (3)下流式固定床反應器流出物進入逆流反應器的頂部，氫氣從逆流反應器底部進入，與下流式固定床反應流出物分離得到的生成油進行逆向接觸完成加氫反應，逆流固定床反應器內的氫油體積比為500 I 1500 I。根據本專利技術的重烴類加氫處理方法，其中還包括步驟(4):步驟(3)所得液相物流進行分離和分餾，得到輕質產品和加氫尾油，所得氣體產物進入冷高分進行分離。在本專利技術方法中，所述上流式反應器為氣體和液體并流向上流動的反應器。所述下流式固定床反應器為氣體和液體并流向下通過固定床催化劑床層的反應器。而所述逆流反應器為氫氣向上流動，液體向下流動與氫氣逆流接觸的反應器。本專利技術方法中，逆流反應器所得生成油首先進行氣液分離，得到貧氫氣體和加氫重油，貧氫氣體去冷低壓分離器繼續分離，而加氫重油則去常壓分餾塔或者直接去催化裂化裝置進一步輕質化。由逆流反應器頂部排出的氣相產物主要含有輕質烴類，所以可以直接進入冷高壓分離器分離出富氫氣體和輕質餾分，富氫氣體經提純后返回反應器繼續使用，輕質餾分則去冷低壓分離器繼續分離。本專利技術方法中，UFR—般引入冷油，下流式固定床反應器一般引入冷氫，以調整溫度分布，防止局部溫度過高。下流式固定床反應器可以串聯設置I 5個，優選2 3個。UFR和下流式固定床反應器內可以根據需要設置I個或多個催化劑床層。而逆流反應器一般設置I個，逆流反應器內同本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種重烴類加氫處理方法，包括如下內容：上流式反應器、至少一臺下流式固定床反應器與逆流加氫反應器依次串聯使用，重烴原料依次通過UFR、下流式固定床反應器和逆流反應器，其中：（1）重烴原料與氫氣混合在加熱爐的輻射段加熱至UFR所需的反應溫度后進入UFR，UFR入口的氫油體積比為150∶1～300∶1；?（2）UFR反應器流出物與經過加熱爐對流段加熱的下流式固定床混氫混合后進入下流式固定床反應器進一步加氫處理，下流式固定床反應器氫油體積比為400∶1～1200∶1；（3）下流式固定床反應器流出物進入逆流反應器的頂部，氫氣從逆流反應器底部進入，與下流式固定床反應流出物分離得到的生成油進行逆向接觸完成加氫反應，逆流固定床反應器內氫油體積比為500∶1～1500∶1。

【技術特征摘要】
1.一種重烴類加氫處理方法，包括如下內容上流式反應器、至少一臺下流式固定床反應器與逆流加氫反應器依次串聯使用，重烴原料依次通過UFR、下流式固定床反應器和逆流反應器，其中 (1)重烴原料與氫氣混合在加熱爐的輻射段加熱至UFR所需的反應溫度后進入UFR，UFR入口的氫油體積比為150 I 300 I ； (2)UFR反應器流出物與經過加熱爐對流段加熱的下流式固定床混氫混合后進入下流式固定床反應器進一步加氫處理，下流式固定床反應器氫油體積比為400 I 1200 I ； (3)下流式固定床反應器流出物進入逆流反應器的頂部，氫氣從逆流反應器底部進入，與下流式固定床反應流出物分離得到的生成油進行逆向接觸完成加氫反應，逆流固定床反應器內氫油體積比為500 I 1500 I。2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟(4):步驟(3)所得生成油進行分離和分餾，得到輕質產品和加氫尾油，所得氣體產物進入冷高分進行分離。3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，本發明方法中，步驟(3)逆流反應器頂部排出的氣相產物直接進入冷高壓分離器分離出富氫氣體和輕質餾分，富氫氣體經提純后返回反應器繼續使用，輕質餾分則去冷低壓分離器繼續分離。4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的下流式固定床反應器串聯設置I...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鐵斌，耿新國，吳銳，李洪廣，蔣立敬，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：