一種煤焦油和渣油加氫裂化-延遲焦化組合處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種煤焦油和渣油加氫裂化-延遲焦化組合處理方法，內容如下：煤焦油經減壓蒸餾后，得到輕質煤焦油和重質煤焦油；輕質煤焦油和渣油混合后，與氫氣一起進入沸騰床反應器，與加氫裂化催化劑接觸-進行加氫裂化反應，所得加氫裂化流出物經分離得到氣體和液相產物，液相產物分餾得到汽油、柴油、減壓瓦斯油和尾油；尾油與重質煤焦油一起進入延遲焦化裝置，進行熱裂化反應，得到焦化干氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化瓦斯油和焦炭。本發明工藝方法可以提高原料的轉化率，降低結焦，提高輕質油收率，延長裝置運轉周期，為附加值較低的渣油和煤焦油提供了一種提高其經濟性的加工方法。
【專利說明】一種煤焦油和渣油加氫裂化一延遲焦化組合處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煤焦油和渣油聯合處理工藝方法，具體地說是涉及一種煤焦油和渣油加氫裂化一延遲焦化組合處理工藝方法。
【背景技術】
[0002]隨著全球經濟快速發展，清潔燃料油的需求越來越大。但目前，世界主要產油國的主力油田大部分已進入開發中后期，原油質量日趨劣質化，對應地渣油質量也越來越差，如何有效利用這些渣油，尤其是劣質渣油，實現盡可能多產輕質油品以滿足日益增長的需求，是當前面臨的重要課題。
[0003]另一方面，隨著輕質原油等常規資源所占比重變小，煤焦油等非常規資源的比重開始變大，煤焦油是高溫煉焦過程中產生的副產物，一般在初級蒸餾過程中，煤焦油主要分成以下組分:輕油、酚油、萘油、洗油、輕質蒽油、重質蒽油、浙青等產品，目前國內外成熟的焦油蒸餾工藝主要分為減壓蒸餾、常壓蒸餾和常減壓蒸餾，煤焦油通過上述工藝得到不同的初產品，如酚油、萘油等，然后分別進行精制、萃取等工藝得到不同的化工產品，其中很多化合物是塑料、合成纖維、染料、醫藥等原料；煤焦油除作為化工原料外，隨著石油資源的短缺及對輕質燃料油需求不斷增長，煤焦油被逐漸開發加氫生產輕質燃料油，用于滿足不斷增長的輕質燃料需求。但鑒于我國煤焦油分布特點及技術發展現狀，我國的煤焦油發展存在一定問題:焦油加工廠多為焦化廠下游附屬企業，自身焦油產量限制其規模，規模小，且分布廣，難以形成規模效益；我國一直只將焦油加工廠作為焦化附屬企業，并未單獨將其作為一個產業來發展；受我國煤焦油生產技術的限制，煤焦油生產的多數產品品質不高，尤其是浙青，難以找到銷路或只能低價處理。綜合來說，我國的煤焦油加工技術與國外存在一定的差距。
[0004]渣油加工工藝目前主要包括脫碳與加氫兩類，脫碳主要包括RFCC、焦化及溶劑脫浙青等，加氫工藝主要包括`固定床加氫、沸騰床加氫、懸浮床加氫和移動床加氫等，其中以固定床加氫及沸騰床加氫最為成熟，尤其是固定床加氫技術成熟，操作簡便，目前在世界范圍內，固定床渣油加氫能力占渣油加氫總加工能力的一半以上。固定床加氫對原料的適應性比較強，但仍然存在一定的局限性，尤其是處理浙青質或殘炭值較高的劣質渣油時，隨著轉化率的提高，劣質渣油膠體體系因浙青質含量高、芳香度變小等原因而導致膠體體系破壞，不穩定，在轉化率較低時就會出現結焦現象，最終導致催化劑表面積碳結焦，既影響渣油的轉化率及輕質油收率，又縮短裝置操作周期，因此如何盡可能地提高劣質渣油的轉化率及延長裝置運轉周期是目前急需解決的一個問題。
[0005]專利CN101538482A公開了一種中低溫煤焦油深加工辦法，所述方法為中低溫煤焦油預處理后先進行分餾，得到輕餾分、酚油和重餾分，酚油進行脫酚處理，獲得酚類產品和脫酚油，脫酚油與分餾得到的重餾分共同進行焦化反應，得到各種焦化產物，其中焦化石腦油、焦化柴油和焦化蠟油中的至少一種與原料分餾得到的輕餾分混合進行加氫精制和加氫裂化反應，加氫裂化得到的加氫石腦油進行催化重整-芳烴抽提，得到苯、甲苯、二甲苯和溶劑油等產品。在此專利中，除酚油及輕油外的重餾分進入焦化塔進行反應，在此部分重餾分油有一些萘油、蒽油等品質較好的輕質油品，這些輕質油品由于膠質和芳香烴含量較多焦化很容易產生焦炭，降低其潛在經濟價值。
[0006]專利CN102443414A公開了一種重質原料油沸騰床加氫處理方法，使用沸騰床加氫處理反應器，重質原料油和氫氣從底部進入反應器，在重質原料油加氫處理條件下進行反應，反應后物料從頂部排出反應器，沸騰床加氫處理反應器內使用至少兩種催化劑的混合催化劑，其混合體積比為1:(0.1~10)。此方法是重質原料油單獨進入沸騰床反應器，在氫氣和催化劑存在條件下進行加氫處理反應，但當重質原料油性質特別差如浙青質含量高時，在這種情況下，重質原料油本身很容易隨轉化率的提高而穩定性變差，導致在后續裝置中出現反應產物分相結焦的現象，繼而導致裝置堵塞，影響裝置的長周期運轉。
【發明內容】
[0007]針對現有工藝中，劣質渣油和煤焦油單獨加氫裂化易結焦、轉化率低及輕質油收率低且質量差的問題，本發明將劣質渣油與煤焦油減壓蒸餾得到的輕質煤焦油混合一起進入沸騰床反應器進行加氫裂化反應，加氫裂化尾油與煤焦油減壓蒸餾得到的重質煤焦油餾分一起進入焦化裝置進行熱裂化反應，所得輕質油品收率高，產品質量好。
[0008]本發明煤焦油和渣油加氫裂化一延遲焦化組合處理方法，包括以下內容:
(1)煤焦油經減壓蒸餾后，得到輕質煤焦油和重質煤焦油；
(2)步驟(1)中的輕質煤焦油和渣油混合后，與氫氣一起進入沸騰床反應器，與加氫裂化催化劑接觸，進行加氫裂化反應；
(3)步驟(2)所得加氫裂化流出物進入分離器，分離得到氣體和液相產物，所述液相產物進入分餾塔分餾得到汽油、柴油、減壓瓦斯油和尾油；
(4)步驟(3)中的尾油與步驟(1)中的重質煤焦油一起進入延遲焦化裝置，進行熱裂化反應，得到焦化干氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化瓦斯油和焦炭。
[0009]本發明方法中，步驟(1)中所述輕質煤焦油的干點為480~500°C。
[0010]本發明方法中，步驟(3)所得減壓瓦斯油可以循環回沸騰床反應器，與渣油混合一起進行加氫裂化反應，減壓瓦斯油與渣油循環重量比0.05~0.18。
[0011]本發明方法中，步驟(4)中延遲焦化所得焦化瓦斯油可以循環回沸騰床加氫反應器，與渣油混合一起進行加氫裂化反應，焦化瓦斯油與渣油循環重量比為0.05~0.25。
[0012]本發明方法中，步驟(1)中的輕質煤焦油還可以從沸騰床反應器催化劑床層的一個或多個不同高度的位置沿反應器切線方向進入沸騰床反應器。
[0013]本發明方法中，輕質煤焦油與渣油原料的混合重量比為1:10~1:1，優選1:8~1:1。
[0014]本發明方法中所采用的加氫裂化催化劑為負載型催化劑，其中催化劑的活性金屬可以為鎳、鈷、鑰或鎢等一種或多種，以金屬氧化物計，鎳或鈷含量為lwt%~ 12wt%，鑰或鎢為2wt%~15wt%。催化劑顆粒直徑為0.3mm~0.8mm,堆密度為0.6~0.9g/cm3,比表面積為 100 ~280m2/g。
[0015]本發明方法中，沸騰床反應器加氫裂化條件為:反應溫度380~450 V，反應壓力8~20MPa，空速0.2~3.0h—1，氫油體積比600~2500。優選條件為:反應溫度400°C~440°C，反應壓力12~16MPa，空速0.5~1.5h'氫油體積比800~1200。
[0016]本發明方法中，所述延遲焦化裝置包括至少一個加熱爐、兩個焦炭塔和一個分餾塔，生產工藝分為焦化和除焦兩部分，焦化為連續式操作，除焦為間歇式操作。延遲焦化裝置反應條件為:加熱爐出口溫度為450~525°C，焦炭塔壓力為0.15~0.35MPa，循環比為0.15 ~0.60。
[0017]本發明方法中，所述渣油可以是常壓渣油、減壓渣油、超稠原油，減粘渣油、焦油浙青、油砂浙青、乙烯裂化焦油或煉廠污油(泥)中的一種或幾種。
[0018]本發明方法中，所述煤焦油是煤在高溫干餾和氣化過程中副產的粘稠狀液體產品，產率約占煉焦干煤的3%~5%。
[0019]本發明方法中所采用的分離設備包括熱高分、熱低分、冷高分和冷低分等，分餾設備可以為常壓分餾塔或減壓分餾塔。
[0020]本發明方法具有如下優點:
1、煤焦油或劣質渣油單獨加氫反應時，由于原料自身組成特性會出現體系易結焦，轉化率低等問題；將煤焦油分餾為輕質煤焦油和重質煤焦油，將輕質煤焦油和渣油組合處理，將重質煤焦油和尾油混合去焦化裝置處理，可以有效提高整個沸騰床反應器原料體系的芳香度及W (膠質+芳香烴)/W (飽和分+浙青質)比值，芳香度變高及W (膠質+芳香烴)/W(飽和分+浙青質)比值變大均可以提高混合體系膠體穩定性及對浙青質的溶解能力,進而提高原料的轉化率，降低結焦，提高輕質油收率，延長裝置運轉周期。
[0021]2、在渣油膠體結構中，吸附-溶劑化層中有一部分烴類受膠核附加的引力作用，在無外加活性添加劑作用下即使其達到沸點也難以轉入氣相，最終滯留在稠環芳烴中形成焦炭，輕質煤焦油餾分中的苯酚是一種很好的活性添加劑，它能使浙青膠團與膠核發生作用，減弱其附加的引力場，使被吸附和包裹的烴類更多地被釋放出來，一方面可以提高輕質油收率，另一方面可以減少焦炭產生。
`[0022]3、本發明方法中，輕質煤焦油采取從沸騰床反應器催化劑床層的幾個不同高度的位置沿反應器的切線方向進入沸騰床反應器，在高溫狀態下采用分段進料方式，兩種原料在沸騰狀態下能夠實現更好地互溶，增強整個體系的芳香度及膠體穩定性。
[0023]4、本發明方法中，減壓瓦斯油中富含芳香烴，循環回沸騰床反應器，可以進一步提高混合原料體系的穩定性及對浙青質的溶解度，對渣油的生焦反應起到阻滯作用。
[0024]5、本發明為附加值較低的渣油和煤焦油提供了一種提高其經濟性的加工方法，在原油供給日益緊張及環保要求日益嚴格的現狀下，采用此工藝對煉廠減排增效有益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明煤焦油和渣油加氫裂化一延遲焦化組合工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，煤焦油I經減壓蒸餾塔2分餾后，得到輕質煤焦油3和重質煤焦油4。渣油5和氫氣6混合后從沸騰從反應器7下部進入反應器，輕質煤焦油3可從沸騰床反應器7催化劑床層的不同高度位置沿反應器的切線方向進入沸騰床反應器7，混合原料與加氫裂化催化劑接觸進行加氫裂化反應，加氫裂化流出物8經分離器9分離后，氣體10氣體經堿洗等操作后外排，液相產物11進入分餾塔12，分餾后得到汽油13、柴油14、減壓瓦斯油15和尾油16，其中，減壓瓦斯油15 —部分作為循環油16循環回沸騰床反應器7，剩余部分減壓瓦斯油17可以用作催化裂化或加氫裂化原料，尾油18和重質煤焦油4混合后進入延遲焦化裝置19，經反應分餾后，分別得到焦化干氣20、焦化汽油21、焦化柴油22、焦化瓦斯油23和焦炭26，其中，焦化瓦斯油23的一部分作為循環油24循環回沸騰床反應器7作為加氫原料進一步加氫處理，剩余部分焦化瓦斯油25出裝置作為催化裂化原料。
[0027]下面通過具體實施例來進一步說明本發明方案，但不限于所述實施例。
[0028]試驗所采用原料性質列于表1，試驗工藝流程參照圖1所示，反應條件見表2。沸騰床反應器加氫裂化催化劑以氧化鋁為載體的鎢-鎳催化劑，其中催化劑中含鎳6wt% (按NiO計算)，含鎢12wt% (按WO3計算)。催化劑顆粒直徑為0.5mm,堆密度為0.79g/cm3,比表面積為260m2/g，渣油及煤焦油性質參見表-1。
[0029]實施例1
試驗所采用原料中輕質煤焦油的干點為485°C，渣油和輕質煤焦油的比例為5:1，試驗工藝流程如圖1所示。沸騰床反應器加氫裂化催化劑以氧化鋁為載體的鎢-鎳催化劑，其中催化劑中含鎳6wt% (按NiO計算),含鶴12wt% (按WO3計算)。催化劑顆粒直徑為0.5mm,堆密度為0.79g/cm3,比表面積為260m2/g。反應條件、產品分布及產品性質見表2~表5。減壓瓦斯油和焦化瓦斯油部分循環回沸騰床反應器，循環比均為0.1。
[0030]實施例2
試驗所采用原料性質中渣油和輕質煤焦油的比例為1:1，試驗工藝流程如圖1所示。沸騰床反應器加氫裂化催化劑以氧化鋁為載體的鎢-鎳催化劑，其中催化劑中含鎳6wt% (按NiO計算)，含鎢12wt% (按WO3計算)。催化劑顆粒直徑為0.5mm,堆密度為0.79g/cm3,比表面積為260m2/g。反應條件、產品分布及產品性質見表2~表5。減壓瓦斯油和焦化瓦斯油部分循環回沸騰床反應器，循環比均為0.15。
[0031]比較例I
與實施例1相同，不同的是所用原料只有渣油，原料性質、反應條件、產品分布及產品性質見表1~5。
[0032]比較例2
與實施例1相同，不同的是所用原料只有煤焦油，原料性質、反應條件、產品分布及產品性質見表1~5。
[0033]表1 渣油及煤焦油原料性質__
【權利要求】
1.一種煤焦油和渣油加氫裂化一延遲焦化組合處理方法，包括以下內容: 煤焦油經減壓蒸餾后，得到輕質煤焦油和重質煤焦油； 步驟(1)中的輕質煤焦油和渣油混合后，與氫氣一起進入沸騰床反應器，與加氫裂化催化劑接觸，進行加氫裂化反應； 步驟(2)所得加氫裂化流出物進入分離器，分離得到氣體和液相產物，所述液相產物進入分餾塔分餾得到汽油、柴油、減壓瓦斯油和尾油； 步驟(3)中的尾油與步驟(1)中的重質煤焦油一起進入延遲焦化裝置，進行熱裂化反應，得到焦化干氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化瓦斯油和焦炭。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(1)中所述輕質煤焦油為減壓蒸餾截取480~500°C之前的餾分。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(3)所得減壓瓦斯油全部或部分循環回沸騰床反應器，減壓瓦斯油與渣油循環重量比0.05~0.18。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(4)中延遲焦化所得焦化瓦斯油循環回沸騰床加氫反應器，焦化瓦斯油與渣油循環重量比為0.05~0.25。
5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(1)中的輕質煤焦油從沸騰床反應器催化劑床層的一個或多 個不同高度的位置沿反應器切線方向進入沸騰床反應器。
6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中輕質煤焦油與渣油原料的混合重量比為1:10~1:1。
7.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中加氫裂化催化劑為負載型催化劑，其中，活性金屬為鎳、鈷、鑰、鎢中的一種或多種，以金屬氧化物計，鎳或鈷含量為lwt%~12wt%，鑰或鎢含量為2wt%~15wt%。
8.按照權利要求1或7所述的方法，其特征在于:步驟(2)中加氫裂化催化劑的性質為:催化劑顆粒直徑為0.3~0.8mm,堆密度為0.6~0.9g/cm3，比表面積為100~280m2/g°
9.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:沸騰床反應器加氫裂化條件為--反應溫度380~450°C，反應壓力8~20MPa，空速0.2~3.0h'氫油體積比600~2500。
10.按照權利要求9所述的方法，其特征在于:沸騰床反應器加氫裂化條件為:反應溫度400°C~ 440°C，反應壓力12~16MPa，空速0.5~1.51T1，氫油體積比800~1200。
11.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:延遲焦化裝置反應條件為:加熱爐出口溫度為450~525°C，焦炭塔壓力為0.15~0.35MPa，循環比為0.15~0.60。
12.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:渣油為常壓渣油、減壓渣油、超稠原油、減粘渣油、焦油浙青、油砂浙青、乙烯裂化焦油、煉廠污油、煉廠污泥中的一種或幾種。
13.按照權利要求1所述的方法，其特征在于:煤焦油是煤在高溫干餾和氣化過程中副產的粘稠狀液體產品。
【文檔編號】C10G67/00GK103773477SQ201210408438
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優先權日:2012年10月24日
【發明者】孟兆會, 楊濤, 賈麗, 彭紹忠 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撫順石油化工研究院