一種沸騰床渣油加氫方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種采用沸騰床加氫方法，更具體地說，是一種沸騰床渣油加氫生產 催化裂化原料的方法。
【背景技術】
[0002] 重油的高效利用及清潔加工正成為全球煉油業關注的主要話題。焦化、溶劑脫瀝 青等工藝因有大量低價值副產品的生成，影響渣油的利用效率和經濟效益。渣油加氫可同 時滿足重油高效利用且符合環保要求。渣油加氫已開發了四種工藝類型：固定床、沸騰床、 漿液床和移動床。在四種工藝類型中，固定床工藝成熟，易操作，裝置投資相對較低；加氫 渣油可作為RFCC進料。但固定床操作周期受原料雜質含量影響較大，對于Ni、V金屬含量 很高的原料，加氫反應過程中金屬會沉積在催化劑微孔中，堵塞催化劑微孔，造成催化劑失 活，嚴重影響渣油加氫裝置操作周期；對于原料中的金屬鈣，鐵等過高的原料，鈣、鐵很容易 沉積在催化劑的表面以及催化劑顆粒之間的空隙中，堵塞催化劑孔口，導致催化劑失活，并 且造成床層壓力降快速升高，操作周期較短。隨著原油重質化、劣質化，越來越多的渣油已 不適于經由固定床渣油加氫處理加工。
[0003] 沸騰床加氫工藝可以克服壓降上升造成的操作周期過短的問題。在沸騰床反應器 中，催化劑呈沸騰狀態，因此不存在壓降上升的問題。同時由于催化劑可在線卸出和加入， 因此可以保持穩恒狀態，可以加工高金屬含量渣油。
[0004] 對沸騰床加氫工藝，沸騰床加氫反應器是沸騰床加氫的核心，特別是反應器中使 油能夠循環以加大油在反應器內向上流量是使得催化劑保持沸騰狀態的關鍵。目前加大沸 騰床加氫反應器內油的流量的技術有以下幾種類型：一種是利用循環栗提供動力實現油在 反應器內的循環，加大反應器內油向上方向的流量。另外一種是利用外部噴射栗實現油重 新回到反應器加大油在反應器中向上的流量。
[0005] 美國專利US3414386描述了在反應器內部底部安裝有循環栗，由反應器上部將油 引導到栗，然后由栗提供壓頭使油再向上通過分布盤，使油能夠在反應器內循環，使催化劑 保持沸騰流化狀態；但該技術存在有嚴重缺點，一旦處于反應器內部的循環栗壞了，必須停 工打開反應器并卸出催化劑后才能維修，停工損失巨大。
[0006] 美國專利US5360535提出利用外部噴射栗來實現油的循環，利用靜設備代替動設 備。方法為在反應器外設置一噴射栗的高壓設施，反應器流出物順序進入第一高壓分離器 和第二高壓分離器，從第二高壓分離器底部用高壓栗抽出油作為噴射器動力油，推動從第 一高壓分離器底部引出的1~10倍的油物流一起到反應器底部，和新鮮原料及氫氣一起通 過分布盤向上，使反應器內催化劑保持沸騰狀態。但該方法仍需要建造一套外部高壓的噴 射栗設備以及高壓栗并需要較多的高壓管線以及較多密封系統，增加高壓設備和投資。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是為了克服現有的沸騰床渣油加氫方法中，加工方法復雜，設備投 資高的缺陷，提供一種新的沸騰床渣油加氫方法。
[0008] 本發明提供了一種沸騰床渣油加氫方法，包括，渣油原料進入沸騰床加氫反應器 和氫氣在沸騰床加氫催化劑的作用下進行加氫反應，得到加氫生成油，所得加氫生成油在 高壓分離器進行氣液分離，高壓分離器所分離出的液相在分餾塔中分餾為氣體、石腦油餾 分、柴油餾分和加氫常壓渣油；
[0009] 所述的沸騰床加氫反應器，具有反應器圓筒狀殼體1、上封頭和下封頭，在反應器 內依次設置氣液分離器3、豎直導油管4和分布盤9,在反應器上封頭處設置油氣出口 2、高 壓導油管5的入口，在反應器下封頭處設置氫氣進料管10的入口，在反應器內，氣液分離器 3的下端與豎直導油管4的入口連接，豎直導油管4的下部與分布盤9連接，豎直導油管4 的出口處位于分布盤9的下方，在反應器上部設置高壓導油管5,其中高壓導油管5的出口 端位于豎直導油管4內，高壓導油管5出口端與豎直導油管4入口端的沿軸向方向的距離 與豎直導油管4長度的比值為0. 1~8 :10。
[0010] 本發明所提供的方法，可加工劣質的渣油原料，脫除了原料中的絕大部分硫、金屬 等雜質，殘炭值大幅度降低，所得加氫常壓渣油可作為催化裂化原料，提高了劣質原料油利 用率。本發明所提供的沸騰床加氫方法中，高壓導油管將高于反應器壓力的驅動油噴入到 豎直導油管中，通過噴出時形成高速油流，帶動更大量的液體在反應器內的循環，從而推動 催化劑，并維持催化劑處于沸騰床狀態。與現有的帶有內循環栗、外循環栗的沸騰床反應器 相比，本發明加氫方法中的沸騰床加氫反應器結構簡單，便于實現內循環，并且省去了動設 備，節省了投資費用和操作費用。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發明提供的加氫方法中沸騰床加氫反應器結構示意圖。
[0012] 附圖圖示說明：
[0013] 1一反應器圓筒狀殼體，2-油氣出口，3-氣液分離器，4一豎直導油管，5-高壓導 油管，6-高壓導油管出口端的縮徑部分，7-催化劑進料管，8-催化劑卸出管，9一分布盤， 10-氫氣進料管。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖和實施例來說明本發明，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與 本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0015] 渣油原料經換熱和加熱爐加熱后進入沸騰床加氫反應器，氫氣在換熱或加熱后也 進入此沸騰床加氫反應器；在沸騰床加氫催化劑的作用下，渣油原油進行加氫反應，脫除掉 絕大部分的硫、金屬、瀝青質，同時渣油原料的殘炭值也大幅度降低，所得加氫生成油從沸 騰床加氫反應器抽出后，經高壓分離器進行氣液分離，分離所得的富含氫氣的循環氣經循 環機壓縮后并與新氫混合后回沸騰床加氫反應器繼續使用，高壓分離器所分離出的液相在 分餾塔中分餾為氣體、石腦油餾分、柴油餾分和加氫常壓渣油。
[0016] 本發明采用的沸騰床加氫反應器的結構如圖1所示，具有反應器圓筒狀殼體1、上 封頭和下封頭。所述反應器圓筒狀殼體的高徑比為0.8:1~100:1。在沸騰床加氫反應器 內依次設置氣液分離器3、豎直導油管4和分布盤9。所述氣液分離器3的下端與豎直導油 管4的入口連接，豎直導油管4的下部與分布盤9連接，豎直導油管4的出口處位于分布盤 9的下方，所述反應器圓筒狀殼體1、氣液分離器3、豎直導油管4和分布盤9互為同軸。
[0017] 在沸騰床加氫反應器上封頭處設置油氣出口 2和高壓導油管5的入口，在反應器 下封頭處設置氫氣進料管10的入口。所述氫氣進料管10由反應器下封頭處進入反應器， 位于分布盤9的下方。
[0018] 在沸騰床加氫反應器內，在反應器上部設置高壓導油管5,其中高壓導油管5的出 口端位于豎直導油管4內，所述高壓導油管5出口端的方向豎直向下，并且高壓導油管5出 口端與豎直導油管4互為同軸。高壓導油管5出口端與豎直導油管4入口端沿軸向方向的 距離與豎直導油管4長度的比值為0. 1~2 :10。
[0019] 所述高壓導油管5的出口端位于豎直導油管4內，高壓導油管5出口端外壁和豎 直導油管4內壁的沿徑向方向的距離與豎直導油管4內徑的比值為0. 05~0. 5:1。
[0020] 所述高壓導油管5具有勻稱的壁厚，優選在高壓導油管5的出口處設置縮徑部分 6,所述縮徑部分6的內徑沿著高壓導油管5的軸向逐漸縮小，并且在高壓導油管5的出口 端的內徑最小。所述縮徑部分6與豎直導油管4互為同軸。
[0021] 所述高壓導油管5出口處的縮徑部分6的最大內徑與最小內徑的比值為20~2 : 1〇
[0022] 所述高壓導油管5出口處的縮徑部分6的最大內徑部分位于豎直導油管4內， 其對應的外壁和豎直導油管4內壁的沿徑向方向的距離與豎直導油管4內徑的比值為 0. 05 ~0. 5:1D
[0023] 在該沸騰床反應器中，高壓導油管5中驅動油的壓力高于反應器內部壓力，高壓 導油管5中的驅動油從出口處（或縮徑部分6)流出時，壓力轉化為動能，使得驅動油以較 快的速度沿豎直導油管4向下流動，并且在縮徑部分6的出口端和豎直導油管4的內壁間 的間隙處，形成一個壓力相對較低的區域，并因此而吸引反應器內氣液分離器3上部的油 進入豎直導油管4后流向此間隙處，并在縮徑部分6出口端噴出的驅動油流的帶動下，一起 沿豎直導油管4向下流動。來自高壓導油管5并經縮徑部分6噴出的驅動油和來自反應器 內氣液分離器3上部的油混合，并一起經豎直導油管4到達反應器底部后折返向上，與來自 氫氣進料管10的氫氣混合后，并通過分布盤9繼續向上流動。反應器內部的氣液推動使得 催化劑呈沸騰狀態，能夠控制合適工藝條件使得催化劑在沸騰床加氫反應器中的料面升高 并維持一定的高度。
[0024] 在沸騰床加氫反應器進行加氫反應時，為方便在生產過程中能在線更換催化劑， 在所述沸騰床加氫反應器的上部設置催化劑加料管7,所述催化劑加料管7穿過氣液分布 器3,其出口位于氣液分離器3的下方。沸騰床加氫反應器的下部設置催化劑卸出管8,所 述催化劑卸出管8穿過分布盤9,其入口位于分布盤9的上方。催化劑加料管7和催化劑卸 出管8使得反應器可在正常生產中通過在線加入和卸出催化劑進行催化劑置換而不用停 工，保持催化劑整體活性穩定。如果不需要在操作時置換催化劑，也可以省去催化劑加料管 7和催化劑卸出管8。
[0025] 所述的高壓導油管5內的壓力比反應器內的壓力高0· 5-10MPa。
[0026] 在本發明優選的一個實施方式中，所得的加氫常壓渣油部分循環回沸騰床加氫反 應器，和渣油原料一起再進行加氫反應。
[0027] 在本發明另一個優選的實施方式中，所得的加氫常壓渣油部分進行減壓蒸餾，所 得加氫減壓蠟油和剩余部分加氫常壓渣油一起作為催化裂化原料；減壓蒸餾所得加氫減壓 渣油循環回沸騰床加氫反應器，和渣油原料一起再進行加氫反應。
[0028] 本發明所述的沸騰床渣油加氫的反應條件為：氫分壓2. 0~22. OMPa、反應溫度 300~450°C、體積空速0· 1~5. 0小時\氫油體積比100~2000Nm3/m3。
[0029] 所述的沸騰床加氫催化劑是以多孔無機氧化物為載體，以第VI B族和/或第VIII 族金屬中的一種或多種的氧化物為活性組分的一種或多種的催化劑。所述催化劑中任選地 加入其它各種助劑如P、Si、F和B。
[0030] 所述載體選自氧化鋁、二氧化硅、無定