專利名稱：：一種延遲焦化和加氫處理的組合工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一個熱轉(zhuǎn)化步驟處理烴油和一個在氫的存在下處理烴油的多步工藝過程，更具體地說，是一種將延遲焦化和焦化全餾分加氬處理兩種工藝過程有機結(jié)合的組合工藝方法。
背景技術(shù)：
：目前世界正面臨著原油變重變劣的趨勢，人們對重質(zhì)燃料油的需求逐步減少，對輕質(zhì)油的需求則大幅增加。因此，如何利用有限的石油資源最大量生產(chǎn)輕質(zhì)產(chǎn)品，重油的輕質(zhì)化是關(guān)鍵。因瀝青質(zhì)、金屬、殘?zhí)紟缀跞考性跍p壓渣油(減渣)中，減渣是最難處理的。加工減渣的主要工藝包括渣油加氬處理、催化裂化和延遲焦化，其中渣油加氬處理工藝因投資高、操作費用高使其應用受到限制；催化裂化工藝因?qū)υ辖饘俸?、硫含量、殘?zhí)嫉囊罂量?，使得其僅能部分摻煉加工減壓渣油；延遲焦化工藝則對原料性質(zhì)沒有過高的限制，且具有裝置投資低和操作費用低等特點，是實現(xiàn)渣油輕質(zhì)化的較好選擇，因而得到較廣泛應用。延遲焦化裝置是一種將渣油深度裂化轉(zhuǎn)化為焦化干氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油和焦炭的熱加工工藝。但是，延遲焦化裝置所得到的主要產(chǎn)品包括焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油均因含較高的烯烴、硫含量、氮含量等，無法直接作為產(chǎn)品或調(diào)和組分出廠，需要進一步處理。焦化餾分油一般可釆用混合加氫處理或單獨處理。常規(guī)的單獨加氬處理工藝有焦化汽油加氫精制工藝裝置、焦化柴油加氫精制工藝裝置、焦化汽柴油加氫精制工藝裝置和焦化蠟油加氬處理工藝裝置。常規(guī)的混合加氫處理工藝焦化餾分油是將全餾分焦化油加氫后，再分餾成石腦油、柴油和蠟油。但是該工藝針對性差，纟艮難兼顧各個餾分(焦化汽油、焦化柴油和焦化蠟油)的精制深度，并且由于焦化汽油很容易結(jié)焦，從而引起催化劑床層壓降上升，運轉(zhuǎn)周期減少等問題。常規(guī)的延遲焦化工藝流程為渣油原料經(jīng)加熱爐加熱后，進入分餾塔下部，與來自焦炭塔頂部的高溫油氣換熱，一方面把原料中的輕質(zhì)油蒸發(fā)出來，同時又加熱了原料。原料和循環(huán)油一起從分餾塔底抽出，經(jīng)加熱爐加熱后進入焦炭塔內(nèi)進行焦化反應，生成的焦化油氣從焦炭塔頂部逸出進入分餾塔，與原料油換熱后，經(jīng)過分餾得到焦化干氣、焦化汽油、焦化柴油和焦化蠟油，焦炭聚結(jié)在焦炭塔內(nèi)。分離出的焦化蠟油分為輕、重兩種，重焦化蠟油也稱循環(huán)油，循環(huán)油與原料一起在加熱爐加熱后循環(huán)回焦炭塔。循環(huán)比是指循環(huán)油與新鮮原料油的流量之比，通常對于一般原料，循環(huán)比為0.1~0.5,對于重質(zhì)、易結(jié)焦原料，循環(huán)比達1.0左右。較低的循環(huán)比有利于多產(chǎn)液體產(chǎn)品、降低焦炭和氣體產(chǎn)率。但是低循環(huán)比或零循環(huán)比的情況下所得.的焦化蠟油具有餾程專交重、雜質(zhì)含量高、芳烴含量高的特點。同時，這樣的常規(guī)工藝不適合最大量生產(chǎn)液體產(chǎn)品，而且，分餾塔流程復雜。CN1297984A^^開了一種提高液體產(chǎn)品收率的渣油加工方法。該方法為焦化原料經(jīng)加熱爐加熱至常規(guī)焦化溫度后，進入焦炭塔內(nèi)進行焦化反應，生成的焦炭留在焦炭塔內(nèi)，生成的焦化油氣進入分餾塔，分離出焦化干氣、焦化汽油、焦化柴油和輕重焦化蠟油。得到的焦化輕蠟油循環(huán)或不循環(huán)，重焦化蠟油和脫瀝青裝置原料混合，進入溶劑脫瀝青裝置。CN1309164A7>開了一種渣油加氬處理和延遲焦化的組合工藝。該方法是渣油和焦化蠟油混合，經(jīng)加氫處理后分離，其中得到的加氫渣油進行延遲焦化，分離焦化產(chǎn)物，其中焦化蠟油循環(huán)回加氬處理部分。該方法能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦，同時能提高輕質(zhì)油收率和質(zhì)量(包括加氫處理部分和焦化部分)。CN1546613A公開了一種重油加工的組合工藝。該方法是渣油經(jīng)流化脫炭處理，得到〉350。C的重油和〈35(TC的輕油；其重油再經(jīng)渣油加氫處理，得到〉350。C的加氬重油和〈350。C的加氬輕油；加氬重油經(jīng)催化裂化裝置處理，三個工藝組合，發(fā)揮加氳和脫炭的各自優(yōu)勢，生產(chǎn)輕質(zhì)產(chǎn)品。US4，213,8467>開了一種延遲焦化和加氬處理的組合工藝。該方法為焦化原料經(jīng)加熱爐加熱至焦化溫度后，進入焦炭塔內(nèi)進行焦化反應，生成的焦化油氣進入分餾塔，分離出輕質(zhì)產(chǎn)品和循環(huán)油，該循環(huán)油經(jīng)加氬處理后和焦化原料混合回到焦炭塔。該方法采用循環(huán)油加氫來生產(chǎn)高質(zhì)量的焦炭。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種延遲焦化和加氫處理4的組合工藝方法，該方法包4舌(1)焦化原料與焦炭塔頂部的油氣換熱并經(jīng)加熱爐加熱后，進入焦炭塔反應，從焦炭塔頂抽出的油氣與焦化原料換熱冷卻后，分離為氣體組分和液體組分，液體組分包括石腦油餾分、柴油餾分和蠟油餾分，焦化過程中循環(huán)比為0;(2)步驟(1)所得的液體組分與氬氣混合在加氬反應器依次通iti口氫保護反應區(qū)和加氫主反應區(qū)，進行加氫反應得到加氫反應流出物，加氬保護反應區(qū)裝填加氫保護劑，加氬主反應區(qū)裝填加氬處理催化劑；(3)步驟(2)所得的加氫反應流出物經(jīng)冷卻、氣液分離后進入分餾塔，分餾后得到加氫石腦油、加氬柴油和加氬蠟油，所述的加氫蠟油作為優(yōu)質(zhì)原料進入催化裂化裝置或加氬裂化裝置。所述的焦化原料初餾點〉540。C,可以是硫、氮、金屬、瀝青質(zhì)、殘?zhí)嫉容^高的劣質(zhì)渣油或任何重油。所述的焦化原料選自減壓渣油、常壓渣油、減粘裂化渣油、催化裂化澄清油、熱裂化渣油中的一種或幾種。所述的焦化反應條件為加熱爐出口溫度為490~510°C，焦炭塔頂壓力為0.1MPa~0.3MPa。焦化過程中不設(shè)分餾塔，沒有重焦化蠟油循環(huán)回焦炭塔，因此循環(huán)比為O。焦化餾分油加氫處理采用的反應器類型是固定床，加氳裝置至少包括一個反應器、一個高壓分離器、一個循環(huán)壓縮機和一個分餾塔。加氬反應器出口物流在高壓分離分離出液體產(chǎn)品和富氬氣體，富氫氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機升壓后回到反應器，液體產(chǎn)品進分餾塔分離。加氫石腦油可作為重整裝置或乙烯裂解裝置原料；加氫柴油是理想的低硫、高十六烷值柴油產(chǎn)品或調(diào)合組分；加氫蠟油的沸點范圍為>370°(:,可全部作為催化裂化裝置或加氫裂化裝置的進料。焦化蠟油具有氮含量、硫含量高的特點，不適宜直接作為催化裂化進料。焦化蠟油原料經(jīng)過加氫處理后再作為催化裂化原料，可有效降低催化汽油的硫含量和催化裂化煙氣中SOx和NOx的排放，另外還能改善催化裂化產(chǎn)品分布、多產(chǎn)汽油等高價值產(chǎn)品，并顯著降低催化裂化催化劑的消耗。所述的加氬反應條件為氫分壓3.0~ll.OMPa,反應溫度300~430。C，氫油體積比300~1000NmVm3，體積空速0.5~3.0h"。所述的加氫保護反應區(qū)與加氫主反應區(qū)的體積比為10:90~40:60。所述的加氫保護劑的組成為0.5~5.0重％氧化鎳、2.0~10.0重％氧化鉬和余量的氧化鋁載體。所述的加氫處理催化劑的組成為氧化鎳1~10重量％,氧化鉬和氧化鴒之和大于10~50重量％，氟1~10重量％,氧化磷0.5~8重量％，余量為氧化硅-氧化鋁。本發(fā)明的優(yōu)點為(l)可加工硫、氮、金屬、瀝青質(zhì)、殘?zhí)嫉容^高的渣油和任何重油，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的精制石腦油、柴油和蠟油。能最大限度兼顧運轉(zhuǎn)周期以及各焦化產(chǎn)品餾分的精制深度，達到流程優(yōu)化、P爭低投資的目的。此外，在延遲焦化過程中，采用零循環(huán)的工藝流程，最大P艮度提高液體產(chǎn)品收率，降低了焦炭產(chǎn)率和氣體產(chǎn)率，提高重油加工深度。(2)延遲焦化裝置不設(shè)分餾塔，其焦化全餾分油全部作為加氫裝置的進料，節(jié)省延遲焦化裝置的分餾系統(tǒng)，降低了裝置的投資和操作費用。(3)加氫處理過程中采用高活性的加氫處理催化劑和合理配比的催化劑組合裝填，特別是利用多種不同活性、不同空隙率的催化劑組合，以及采用高加氫活性的催化劑進行芳烴飽和、加氫脫硫和加氫脫氮，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)精制蠟油，可處理焦化裝置零循環(huán)比得到的焦化蠟油，最大量降低焦化蠟油中的硫含量、氮含量、金屬含量和芳烴含量，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)催化裂化原料或加氳裂化原料，并且保證加氫處理裝置的長周期運轉(zhuǎn)。附圖是本發(fā)明提供的一種延遲焦化和加氫處理的組合工藝方法的工藝流程圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明，但并不因此而限制本發(fā)明。附圖為本發(fā)明提供的一種延遲焦化和加氫處理的組合工藝方法的工藝流程圖，圖中省略了許多必要的設(shè)備，如換熱器、泵等。流程詳細描述如下來自管線1的焦化原料經(jīng)換熱后在加熱爐2升溫到一定溫度后到焦炭塔3進行反應，反應后的油氣從焦炭塔3的頂部的管線4抽出，來自管線4的高溫油氣經(jīng)換熱和降溫后到容器5進行閃蒸分離，分離出的氣體組分和液體組分分別自管線6和管線7抽出。來自管線7的焦化液體組分與來自管線8的富氬氣體混合后進入到加氬反應器IO依次通過加氬保護反應區(qū)和加氫主反應區(qū)，進行加氬反應，加氬反應器10設(shè)有多個催化劑床層，每個床層之間有來自管線9的冷氫調(diào)節(jié)反應溫度。加氫反應器10的反應流出物經(jīng)管線11抽出經(jīng)換熱降溫后在高壓分離器12中進行氣液分離，分離出的富氫氣體和液相產(chǎn)品分別經(jīng)管線14和管線13抽出。來自管線14的富氫氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機15升壓后，經(jīng)管線8循環(huán)回加氫反應器10中。來自管線13的加氫液相產(chǎn)品進入分餾塔16進行分餾，分餾出的氣體產(chǎn)品、加氫石腦油、加氫柴油和加氫蠟油依次經(jīng)管線17、18、19和20抽出。下面的實施例將對本發(fā)明提供的方法予以進一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。實施例中加氫保護劑、加氫處理催化劑的商品牌號分別為RG-10A/RG-10B和RN-32V,均由中石化長嶺煉油化工有限責任公司催化劑廠生產(chǎn)。實施例1實施例1中所使用的原料油為高硫減渣，其性質(zhì)列于表1。延遲焦化的反應條件是加熱爐出口的溫度為500°C、焦炭塔頂壓力為0.17MPa、循環(huán)比為0,焦炭塔頂油氣經(jīng)換熱降溫后分離成氣體組分和液體組分。焦化全餾分液體組分(包括石腦油、柴油和蠟油餾分)經(jīng)升壓后與氫氣在加氫處理條件下在反應器中進行,反應器中裝填有加氫保護劑和加氫處理催化劑，二者比例為15:85,具體的反應條件、產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)分別列于表2~表4。自表2中可以看出，焦化液體產(chǎn)品收率為63.7重％,自表4中可以看出，加氫汽油和加氫柴油的硫含量低，是優(yōu)質(zhì)的汽油和柴油產(chǎn)品，加氫蠟油雜質(zhì)含量低、殘?zhí)嫉?，是?yōu)質(zhì)的催化裂化原料或加氫裂化原料。實施例2實施例2中所使用的原料油為含酸環(huán)烷基減渣，其性質(zhì)列于表5。延遲焦化的反應條件是加熱爐出口的溫度為500°C、焦炭塔頂壓力為0.17MPa、循環(huán)比為0,焦炭塔頂油氣經(jīng)換熱降溫后分離成氣體組分和液體組分。焦化全餾分液體組分(包括石腦油、柴油和蠟油餾分)經(jīng)升壓后與氫氣在加氫處理條件下在反應器中進行，反應器中裝填有加氫保護劑和加氫處理催化劑，裝填比例為15:85,具體的反應條件、產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)分別列于表6~表8。自表6中可以看出，焦化液體產(chǎn)品收率為71.23重％，自表8中可以看出，加氫汽油和加氫柴油的硫含量低，是優(yōu)質(zhì)的汽油和柴油產(chǎn)品，加氬蠟油雜質(zhì)含量低、殘?zhí)嫉?，是?yōu)質(zhì)的催化裂化原料或加氬裂化原料。8表1原料油性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2延遲焦化工藝條件和產(chǎn)品分布<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3加氳處理工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4加氫處理主要產(chǎn)品性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表5原料減壓渣油性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表6延遲焦化工藝條件和產(chǎn)品分布<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表7加氫處理工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1、一種延遲焦化和加氫處理的組合工藝方法，包括(1)焦化原料與焦炭塔頂部的油氣換熱并經(jīng)加熱爐加熱后，進入焦炭塔反應，從焦炭塔頂抽出的油氣與焦化原料換熱冷卻后，分離為氣體組分和液體組分，液體組分包括石腦油餾分、柴油餾分和蠟油餾分，焦化過程中循環(huán)比為0；(2)步驟(1)所得的液體組分與氫氣混合在加氫反應器依次通過加氫保護反應區(qū)和加氫主反應區(qū)，進行加氫反應得到加氫反應流出物，加氫保護反應區(qū)裝填加氫保護劑，加氫主反應區(qū)裝填加氫處理催化劑；(3)步驟(2)所得的加氫反應流出物經(jīng)冷卻、氣液分離后進入分餾塔，分餾后得到加氫石腦油、加氫柴油和加氫蠟油，所述的加氫蠟油作為優(yōu)質(zhì)原料進入催化裂化裝置或加氫裂化裝置。2、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的焦化原料初餾點>540°C,選自減壓渣油、常壓渣油、減粘裂化渣油、催化裂化澄清油、熱裂化渣油中的一種或幾種。3、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的焦化反應條件為加熱爐出口溫度為4卯510。C,焦炭;荅頂壓力為0.1MPa0.3MPa。4、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的加氬反應條件為氫分壓3.0-11.0MPa,反應溫度300~430°C,氫油體積比300-1000Nm3/m3,體積空速0.5~3.0h人5、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的加氬保護反應區(qū)與加氫主反應區(qū)的體積比為10:卯~40:60。6、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的加氬保護劑的組成為0.5~5.0重％氧化鎳、2.0~10.0重％氧化鉬和余量的氧化鋁載體。7、按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的加氫處理催化劑的組成為氧化鎳1~10重量％,氧化鉬和氧化鴒之和大于10~50重量%,氟1~10重量％,氧化磷0.5~8重量％,余量為氧化硅-氧化鋁。全文摘要一種延遲焦化和加氫處理的組合工藝方法，焦化原料經(jīng)升溫進入焦炭塔反應，油氣從焦炭塔頂逸出，分離出氣體組分和液體組分，焦化過程中循環(huán)比為0；液體組分與氫氣混合在加氫反應器進行反應，分餾所得的加氫反應流出物，得到加氫石腦油、加氫柴油和加氫蠟油，所述的加氫蠟油作為優(yōu)質(zhì)原料進入催化裂化裝置或加氫裂化裝置。本發(fā)明提供的方法采用焦化裝置零循環(huán)的工藝流程，最大限度提高液體產(chǎn)品收率，提高重油加工深度，節(jié)省了焦化分餾塔，達到流程優(yōu)化、降低投資的目的，采用加氫催化劑合理級配，能最大限度兼顧運轉(zhuǎn)周期以及各焦化產(chǎn)品餾分的精制深度。文檔編號C10G69/06GK101638588SQ200810117468公開日2010年2月3日申請日期2008年7月31日優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日發(fā)明者張毓瑩,王子軍,王子文,胡志海,蔣東紅,龍湘云申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院