一種渣油加氫處理－催化裂化組合工藝方法
2023-07-22 19:26:41 1
專利名稱：一種渣油加氫處理－催化裂化組合工藝方法
技術領域：
本發明屬於用一個加氫處理工藝過程和一個其它的轉化步驟處理烴油的組合工藝方法，更具體地說，是一種將渣油加氫處理和催化裂化兩種工藝方法有機結合的組合工藝方法。
催化裂化是最重要的原油二次加工工藝方法之一，根據原料的不同，一般分為蠟油催化裂化和重油催化裂化兩種類型。回煉油催化裂化是七十年代發展起來的催化裂化新工藝方法，以回煉油或渣油為原料。工業上有全常壓渣油裂化和餾份油摻常壓渣油或減壓渣油裂化等類型。由於渣油中一般含有鎳、釩等重金屬及瀝青質，所以對裂化催化劑產生汙染和大量增加焦炭的生成，因而該工藝方法對原料質量有一定的限制，特別是要求原料中的硫、氮、金屬等雜質含量及殘炭值較低。對於硫、氮、金屬等雜質含量及殘炭值較高的劣質渣油，必須經過預處理，降低其中的硫、氮、金屬等雜質含量及殘炭值，才能作為適宜的回煉油催化裂化原料，而渣油加氫處理即為一種切實可行的預處理手段。
渣油加氫處理最初開發的目的是從高硫的原油生產低硫燃料油，但隨著對燃料油需求的降低以及對車用燃料需求的增長，渣油加氫逐漸轉向主要為回煉油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，從而獲得回煉油催化裂化裝置能夠接受的進料。進料質量的改善，回煉油催化裂化裝置焦炭產量降低，催化劑消耗量減少，而轉化率提高，進而使回煉油催化裂化裝置總的操作費用降低。儘管建造渣油加氫裝置需要較高的投資，但可通過較高的產品質量和較低的回煉油催化裂化裝置操作費用來補償。Reynolds和Silverman的研究(Hydrocarbon Processing，April 1993)表明，加工阿拉伯輕質常壓渣油時，採用渣油加氫/回煉油催化裂化組合，每桶原料的淨利潤比單獨的回煉油催化裂化提高1.45美元。因而，渣油加氫處理為回煉油催化裂化提供原料，已成為煉廠廣泛接受的加工路線。
USP4,713,221公開了在常規的渣油加氫和催化裂化聯合的基礎上，將催化裂化(包括蠟油催化裂化和回煉油催化裂化)的重循環油循環至渣油加氫裝置，與渣油混合後進行加氫，再進入催化裂化裝置。而對於常規的渣油加氫和催化裂化聯合加工方案，催化裂化的重循環油是在催化裂化裝置內部進行循環的。這一小的變動，可使煉廠加工每桶原油的效益淨增0.29美元。
油漿是催化裂化分餾塔底抽出的帶有催化劑粉末的渣油。一般可送回反應器回煉，但會增加焦炭生成量。當再生器燒焦量達到極限，又不想降低裝置原料處理量時，常將多餘的油漿排出裝置去作燃料油，俗稱為「甩油漿操作」。油漿經沉降分離催化劑粉末後的油稱為澄清油。澄清油含芳烴多，不適宜作催化裂化循環油，而作為焦化原料油用於生產針狀石油焦。對於沒有焦化裝置的煉廠，澄清油大都只能用於調合燃料油，而燃料油是一種低價值的產品。
本發明的目的是在現有技術的基礎上提供一種能加工催化裂化油漿、輕質油品收率更高的渣油加氫—回煉油催化裂化組合工藝方法。
本發明提供的工藝方法包括以下步驟A、渣油和澄清油一起進入加氫裝置，在氫氣和催化劑存在下進行加氫反應，分離反應產物得到氣體、石腦油、加氫柴油和加氫渣油；B、加氫渣油進入催化裂化裝置，在催化劑存在下進行裂化反應，分離反應產物得到幹氣、液化氣、汽油、柴油、回煉油和油漿，其中回煉油返回至催化裂化裝置；C、油漿經分離器分離出裂化催化劑粉末後，得到澄清油，返回至加氫裝置。
步驟A中的渣油既可以是常壓渣油，也可以是減壓渣油。典型的加氫工藝方法條件為氫分壓5.0～22.0兆帕、反應溫度330～450℃、體積空速0.1～3.0小時-1、氫氣與原料油的體積比(以下簡稱氫油比)350～2000，這裡的原料油是指渣油和澄清油的混合物。所述的催化劑可以是各種加氫催化劑，其活性金屬組分為鎳—鎢、鎳—鎢—鈷、鎳—鉬或鈷—鉬，載體為氧化鋁、二氧化矽或無定形矽鋁，其中氧化鋁為最常用載體。
渣油加氫反應器類型可以是固定床、移動床或沸騰床，渣油加氫裝置至少包括一個反應器和一個分餾塔。
加氫處理產物中的氣體可以混入煉廠氣中，石腦油可作為重整裝置的進料，加氫柴油是理想的柴油產品調合組分，加氫渣油可全部作為重油催化裂化裝置的進料。
催化裂化裝置可以是一套或一套以上，每套裝置至少應包括一個反應器、一個再生器和一個分餾塔。催化裂化所使用的催化劑為REY、REHY、ZSM-5等分子篩催化劑或其組合劑，工藝方法條件為反應溫度470～570℃、反應時間1～5秒、催化劑與原料油的重量比(以下簡稱劑油比)3～10，再生溫度650～750℃，這裡的原料油是指加氫渣油。
催化裂化產物中的汽油是理想的高辛烷值汽油產品調合組分；如果柴油的十六烷值足夠高，可以直接摻入柴油產品中，否則需經加氫處理以提高其十六烷值；回煉油返回催化裂化反應器進一步轉化；少量油漿「外甩」出裝置，大部分油漿經分離器分離出裂化催化劑粉末後，得到澄清油，返回至加氫裝置。
下面結合附圖對本發明所提供的工藝方法予以進一步的說明。
圖1為本發明所提供的渣油加氫—催化裂化組合工藝方法流程示意圖。
圖2為常規的渣油加氫—催化裂化聯合裝置流程示意圖。
圖1所示的渣油加氫—催化裂化組合工藝方法流程如下分別來自於管線1、13和2的渣油、澄清油和氫氣進入渣油加氫裝置14，在加氫催化劑存在下進行反應，分離渣油加氫的反應產物，得到氣體、石腦油、加氫柴油和加氫渣油，其中氣體、石腦油和柴油分別經管線3、4、5引出裝置，加氫渣油則經管線6進入催化裂化裝置15。
來自管線6的加氫渣油進入催化裂化裝置15，在裂化催化劑存在下進行反應，分離重油催化裂化的反應產物，得到幹氣、液化氣、汽油、柴油、回煉油和油漿，其中幹氣、液化氣、汽油和柴油分別經管線7、8、9、10引出裝置，回煉油經管線11返回至催化裂化裝置繼續反應，少量油漿經管線18引出裝置，大部分油漿經管線12進入分離器16，脫除催化劑粉末後的油漿即澄清油經管線13進入渣油加氫裝置14，脫除的催化劑粉末經管線17引出裝置。
圖2所示的常規的渣油加氫—催化裂化聯合裝置，與本發明所提供的組合工藝方法相比，油漿經管線14去生產燃料油，或者經管線12進入分離器16脫除催化劑粉末後，澄清油作為生產針狀石油焦或碳黑的原料，而不是作為渣油加氫裝置的原料。
以上用圖1和圖2所示的工藝方法流程對本發明作了具體描述，但本發明並不局限於此。
本發明的優點在於採用本發明所提供的工藝方法流程，將催化裂化裝置回煉或外甩的油漿經分離後循環至渣油加氫裝置的原料中，使催化裂化油漿轉化為附加值更高的輕質油品，提高了汽油和柴油的收率，降低了重油的收率。
下面的實施例將對本發明提供的工藝方法予以進一步的說明，但並不因此而限制本發明。實施例和對比例中所使用的原料油為常壓渣油，其性質列於表1。實施例和對比例中所使用的加氫催化劑相同，均為荷蘭阿克蘇化學品公司生產，商品牌號為RF-220(加氫脫金屬催化劑)、RF-1000(加氫脫硫催化劑)，RF-220、RF-1000兩種催化劑分別裝填在反應器上段和下段，裝填比例為40∶60(體積比)；實施例和對比例中所使用的裂化催化劑相同，均為齊魯石化公司催化劑廠生產，商品牌號為MLC-500。工藝方法條件和試驗結果列於表2，計算基準為常壓渣油，其中重油指油漿和部分回煉油，產品總計中汽油的收率為加氫石腦油與催化裂化汽油收率之和，柴油的收率為加氫柴油與催化裂化柴油收率之和。
對比例試驗是在圖2所示的常規渣油加氫和一套重油催化裂化的聯合裝置上進行的。
常壓渣油進入加氫裝置，在氫氣和加氫催化劑存在下進行加氫反應，分離反應產物得到氣體、石腦油、加氫柴油和加氫渣油；加氫渣油進入重油催化裂化裝置，在催化劑存在下進行裂化反應，分離反應產物得到幹氣、液化氣、汽油、柴油、回煉油和油漿，其中回煉油返回至催化裂化裝置；催化裂化油漿從裝置引出，作為生產燃料油、針狀石油焦或炭黑的原料。
實施例試驗是在圖1所示的渣油加氫—催化裂化組合工藝方法裝置上進行的。
常壓渣油和澄清油一起進入加氫裝置，在氫氣和加氫催化劑存在下進行加氫反應，分離反應產物得到氣體、石腦油、加氫柴油和加氫渣油；加氫渣油進入重油催化裂化裝置，在催化劑存在下進行裂化反應，分離反應產物得到幹氣、液化氣、汽油、柴油、回煉油和油漿，其中回煉油返回至催化裂化裝置；少量油漿「外甩」出裝置，大部分油漿經分離器分離出裂化催化劑粉末後，得到澄清油，返回至加氫裝置。
結果表明，本發明的工藝方法方案與常規的工藝方法方案比較，幹氣和液化氣產率有所下降，而高價值的汽油和柴油產率分別增加了1.20和4.73個百分點，低價值的重油降低了5.22個百分點。
表1
*混合油是常壓渣油與澄清油按重量比10∶1混合得到。
權利要求
1.一種渣油加氫處理—催化裂化組合工藝方法，包括A、渣油和澄清油一起進入加氫處理裝置，在氫氣和加氫催化劑存在下進行加氫反應；B、所得加氫渣油進入催化裂化裝置，在裂化催化劑存在下進行裂化反應；C、由所得油漿分離得到的澄清油返回加氫裝置。
2.按照權利要求1的工藝方法，其特徵在於步驟A中所述的渣油是常壓渣油和/或減壓渣油。
3.按照權利要求1的工藝方法，其特徵在於步驟A中所述的催化劑是加氫催化劑，其活性金屬組分選自鎳—鎢、鎳—鎢—鈷、鎳—鉬或鈷—鉬，載體選自氧化鋁、二氧化矽或無定形矽鋁。
4.按照權利要求1的工藝方法，其特徵在於步驟A中所述的加氫反應條件為氫分壓5.0～22.0兆帕、反應溫度330～450℃、體積空速0.1～3.0小時-1、氫氣與原料油的體積比350～2000。
5.按照權利要求4的工藝方法，其特徵在於所述的原料油是渣油和澄清油的混合物，澄清油佔渣油的3～20重％。
6.按照權利要求1的工藝方法，其特徵在於步驟B中所述的催化裂化裝置可以是一套或一套以上。
全文摘要
一種渣油加氫處理－催化裂化組合工藝方法,是渣油和澄清油一起進入加氫處理裝置,在氫氣和加氫催化劑存在下進行加氫反應;反應所得的加氫渣油進入催化裂化裝置,在裂化催化劑存在下進行裂化反應;反應所得的油漿經分離器分離得到澄清油,返回至加氫裝置。該工藝方法能將催化裂化油漿轉化為附加值更高的輕質油品,提高了汽油和柴油的收率。
文檔編號C10G69/00GK1262306SQ99100399
公開日2000年8月9日 申請日期1999年1月28日 優先權日1999年1月28日
發明者戴立順, 張瑞馳, 胡云劍, 劉健生, 王亞民, 李大東, 石亞華, 聶紅 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石油化工集團公司石油化工科學研究院