专利名称：一种使用供氢烃的低氢含量重油的加氢轻质化方法
技术领域：
本发明涉及一种使用供氢烃的低氢含量重油的加氢轻质化方法；特别地讲，本发明涉及一种使用供氢烃的煤焦油重油(常规沸点通常大于450°c的富含胶质、浙青质的煤焦油馏分)的加氢轻质化方法，在加氢轻质化反应过程中，供氢烃的存在具有分散煤焦油重油及其裂解小分子降低其缩聚几率、提高总体原料烃氢含量从而降低加氢负荷、加快氢转移速度抑制煤焦油重油热解碎片的缩合等作用，具有提高热解分子的保留率(即提高轻质油品产率)、降低缩合固体产率、缩短反应过程时间、降低反应总温升、延长催化剂操作周期、提高操作稳定性等效果。
背景技术：
本文所述供氢烃，指的是在低氢含量烃油比如煤焦油重油的加氢轻质化反应过程中具有供氢功能的烃组分，供氢烃包括部分饱和的双环芳烃、部分饱和的多环芳烃，与煤液化使用的供氢烃的种类和功能相同或相近。供氢烃中，二氢体的供氢速度均大于四氢体，三环芳烃的二氢体和双环芳烃的二氢体相比，其供氢速度有高有低；试验已经证明，多环芳烃虽然无供氢能力，但有传递氢的能力。在400°C时，下列组分的相对供氢速度如下
权利要求
1.一种使用供氢烃的低氢含量重油的加氢轻质化方法，包括如下步骤重油物流HDS主要由常规沸点高于450°C的烃组分HD组成，重油物流HDS选自下列物料中的一种或几种①低温煤焦油重油馏分；②中温煤焦油重油馏分；③高温煤焦油重油馏分；④石油基重油热加工过程所得重油馏分产品，热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程；⑤页岩油基重油热加工过程所得重油馏分产品；⑥石油砂基重油热加工过程所得重油馏分产品；在以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21，在氢气和催化剂存在条件下，重油物流 HDS进行包含加氢裂化反应的加氢轻质化反应HPU21R,至少一部分烃组分HD完成加氢裂化反应得到反应流出物HPU21P，其特征在于含有供氢烃SH的供氢烃物流SHS进入加氢反应区 HPU21，在加氢反应HPU21R过程中供氢烃SH与烃组分HD接触；所述供氢烃SH指的是部分饱和的双环芳烃和或部分饱和的多环芳烃；物流SHS中胶质含量低于10重量％ ,浙青质含量低于I重量物流SHS中供氢烃SH重量与物流SHS中常规液态烃组分总重量之比值高出重油物流HDS中供氢烃SH重量与重油物流HDS中常规液态烃组分总重量之比值至少3重量％ ;物流SHS中常规液态烃组分氢元素平均重量含量高出重油物流HDS的氢元素重量含量至少2重量％ ；供氢烃物流SHS来自加工供氢烃前身物物流SHSBF的以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl的加氢反应流出物HPUlP ;物流SHS中供氢烃SH重量占常规液态烃组分总重量比例高于6重量％ ;供氢烃物流SHS的重量流量SHSW与重油物流HDS中常规沸点高于450°C 的烃组分HD的重量流量HDW之比K = SHSW/HDW，K = O. I 10。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于氢含量低于8重量％的重油物流HDS主要由常规沸点高于450°C的烃组分HD组成；重油物流HDS选自下列物料中的一种或两种①低温煤焦油重油馏分；②中温煤焦油重油馏分；在以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21，使用悬浮床反应器HPU21-SB，进料自反应器HPU21-SB下部进入，在温度为300 500°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为500 : I 4000 I、加氢催化剂HPU21-CAT加入重量为HDS重量的O. 01 5. 0%、 体积空速为O. I 10. Ohr^1的反应条件下，完成包含加氢裂化反应的加氢轻质化反应得到加氢轻质化反应流出物HPU21P，反应流出物HPU21P自反应器HPU21-SB上部流出；供氢烃物流SHS来自加工供氢烃前身物物流SHSBF的以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl的加氢反应流出物HPUlP ;物流SHS中供氢烃SH重量占常规液态烃组分总重量比例高于10重量％ ;供氢烃物流SHS的重量流量SHSW与重油物流HDS中常规沸点高于450°C 的烃组分HD的重量流量HDW之比K = SHSW/HDW，K = O. 2 5 ;供氢烃前身物物流SHSBF选自下列物流中的一种或几种①主要由常规沸点为350 450°C的低温煤焦油馏分组成的物流；②主要由常规沸点为350 450°C的中温煤焦油馏分组成的物流；③主要由常规沸点为230 450°C的高温煤焦油馏分组成的物流；④主要由包含常规沸点为120 350°C馏分和常规沸点为350 450°C馏分的低温煤焦油馏分组成的物流；⑤主要由包含常规沸点为120 350°C馏分和常规沸点为350 450°C馏分的中温煤焦油馏分组成的物流；⑥主要由脱酚后的常规沸点为120 350°C馏分和常规沸点为350 450°C馏分的低温煤焦油馏分组成的物流；⑦主要由脱酚后的常规沸点为120 350°C馏分和常规沸点为350 450°C馏分的中温煤焦油馏分组成的物流。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPU1,来自煤焦油的主要由常规沸点为350 4500C的烃MF组成的物流MFS进行制供氢烃加氢反应HPU1R，至少一部分烃组分MF完成加氢改性反应得到加氢反应流出物HPU1P，基于加氢反应流出物HPUlP得到的供氢烃物流SHS 选自下列物流的一个或几个①反应流出物HPUlP用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS与重油物流HDS混合后进入加氢反应区HPU21 ；②反应流出物HPUlP进入热高压分离过程HPUl-HS分离为热高分油HPUl-HSO和热高分气HPU1-HSV，至少一部分热高分油HPUl-HSO用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS与重油物流HDS混合后进入加氢反应区HPU21 ；③反应流出物HPUlP进入热高压分离过程HPUl-HS分离为热高分油HPUl-HSO和热高分气HPU1-HSV，至少一部分热高分油HPUl-HSO用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS进入加氢反应区HPU21，至少一部分热高分油HPUl-HSO降压、脱气后所得液体HPU1-HS0A与重油物流HDS混合后进入加氢反应区HPU21 ；④反应流出物HPUlP进入冷高压分离过程HPUl-CS分离为冷高分油HPUl-CSO和冷高分气HPU1-CSV，至少一部分冷高分油HPUl-CSO用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS与重油物流HDS混合后进入加氢反应区HPU21 ；⑤分离反应流出物HPUlP得到加氢生成油HPUlPO和富氢气体；在加氢生成油HPUlPO 分馏部分，分离加氢生成油HPUlPO得到富含供氢烃组分的物流，至少一部分富含供氢烃组分的物流用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS与重油物流HDS混合后进入加氢反应区 HPU21 ；⑥分离反应流出物HPUlP得到加氢生成油HPUlPO和富氢气体；在加氢生成油HPUlPO 分馏部分，分离加氢生成油HPUlPO得到富含供氢烃组分的物流，至少一部分主要由常规沸点为350 450°C的富含供氢烃组分组成的物流用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS与重油物流HDS混合后进入加氢反应区HPU21。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUI,来自煤焦油的含有常规沸点为60 450 °C 烃LMF的物流LMFS完成深度加氢精制反应HPUlR转化为加氢反应流出物HPU1P，常规沸点为60 350°C的烃转化为石脑油和柴油组分，常规沸点为350 450°C的烃转化为富含供氢烃SH的加氢尾油，基于加氢反应流出物HPUlP得到的供氢烃物流SHS选自下列物流的一个或几个①反应流出物HPUlP进入热高压分离过程HPUl-HS分离为热高分油HPUl-HSO和热高分气HPU1-HSV，至少一部分热高分油HPUl-HSO用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS与重油物流HDS混合后进入加氢反应区HPU21 ；②以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl的中间反应流出物HPUlMP进入热高压分离过程HPUlM-HS分离为热高分油HPU1M-HS0和热高分气HPU1MP-HSV，至少一部分热高分油 HPU1M-HS0用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS进入加氢反应区HPU21，至少一部分热高分油HPU1M-HS0降压脱气后所得脱气油HPU1M-HS0A与重油物流HDS混合后进入加氢反应区 HPU21 ；③分离反应流出物HPUlP得到加氢生成油HPUlPO和富氢气体；在加氢生成油HPUlPO 分馏部分，分离加氢生成油HPUlPO得到富含供氢烃组分的物流，至少一部分富含供氢烃组分的物流用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS与重油物流HDS混合后进入加氢反应区 HPU21 ；④分离反应流出物HPUlP得到加氢生成油HPUlPO和富氢气体；在加氢生成油HPUlPO 分馏部分，分离加氢生成油HPUlPO得到富含供氢烃组分的物流，至少一部分主要由常规沸点为350 450°C的富含供氢烃组分组成的物流用作供氢烃物流SHS，供氢烃物流SHS与重油物流HDS混合后进入加氢反应区HPU21。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于在以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPU1,来自煤焦油的主要由常规沸点为60 450°C烃LMF组成的物流LMFS进行的加氢改性反应HPU1R，以最大限度制取供氢烃为目标。
6.根据权利要求3或4或5所述的方法，其特征在于重油物流HDS主要由常规沸点高于450°C的的氢含量低于6. 5重量％的煤焦油重馏分 HD组成；在以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21，在温度为320 480°C、压力为10. O 20.OMPa、氢气/原料油体积比为1000 I 3000 I、加氢催化剂HPU21-CAT加入重量为HD重量的O. I 2. 0%、体积空速为O. 2 5. Ohr—1的反应条件下操作；物流SHS中供氢功能烃组分SH重量占常规液态烃组分总重量比例高于10重量％ ;供氢烃物流SHS的重量流量SHSW与常规沸点高于450°C的煤焦油重馏分HD的重量流量HDW之比K = SHSW/HDW, K = O. 3 3。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于分离以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P得到加氢生成油 HPU21P0和富氢气体；在加氢生成油HPU21P0分馏部分，分离加氢生成油HPU21P0得到窄馏分油品，至少一部分主要由常规沸点低于450°C的烃组成的物流去以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3，至少一部分主要由常规沸点高于450°C的烃组成的物流去以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21 ；以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3在温度为260 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂ro3_CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下完成加氢提质反应得到加氢反应流出物HPU3P。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于分离以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P得到加氢生成油 HPU21P0和富氢气体；在加氢生成油HPU21P0分馏部分，分离加氢生成油HPU21P0得到窄馏分油品，至少一部分主要由常规沸点低于350°C的烃组成的物流去以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3，至少一部分主要由常规沸点高于350°C的烃组成的物流去以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21 ；以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3在温度为260 440 °C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下完成加氢提质反应得到加氢反应流出物HPU3P。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于分离以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P得到加氢生成油 HPU21P0和富氢气体；在加氢生成油HPU21P0分馏部分，分离加氢生成油HPU21P0得到窄馏分油品，至少一部分主要由常规沸点低于350°C的烃组成的物流去以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3，至少一部分主要由常规沸点为350 450°C的烃组成的物流去以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl ;至少一部分主要由常规沸点高于450°C的烃组成的物流去以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21 ；以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3在温度为260 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 : I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下完成加氢提质反应得到加氢反应流出物HPU3P。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的加氢反应流出物HPU21P进入热态高压分离器HPU21P-HS分离为热高分气HPU21P-HSV和可能含有固体颗粒的热高分油液体 HPU21P-HSL，热态高压分离器HPU2IP-HS在温度为350 500°C、压力为6. O 28. OMPa的条件下操作；分离热高分油液体HPU21P-HSL得到的主要由常规沸点高于450°C的烃组成的油品进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21与催化剂HPU21-CAT接触；热高分气HPU21P-HSV进入加氢提质串联反应区HPU22，分离热高分油HPU21P-HSL得到的主要由常规沸点低于450°C的烃组成的液体烃进入加氢提质串联反应区HPU22，可能存在的来自煤焦油的主要由常规沸点低于350°C的烃LF组成的物流LFS进入加氢提质串联反应区HPU22，加氢提质串联反应区HPU22操作条件为温度为280 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂HPU22-CAT体积空速为O.05 5. Ohr—1，完成加氢提质串联反应得到加氢提质串联反应流出物HPU22P ；在加氢提质串联反应流出物HPU22P的分离部分HPU22P-S，分离加氢提质串联反应流出物HPU22P得到富氢气体HPU22PH和加氢生成油HPU22P0，至少一部分富氢气体HPU22PH 返回以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21循环使用；在加氢生成油HPU22P0分离部分HPU22P0-FS，分离加氢生成油HPU22P0得到气体和窄馏分油品。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于在加氢生成油HPU22P0分离部分HPU22P0-FS，分离加氢生成油HPU22P0得到的主要由常规沸点高于350°C的烃组成的油品进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21与催化剂 HPU21-CAT 接触。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于在加氢生成油HPU22P0分离部分HPU22P0-FS，分离加氢生成油HPU22P0得到的主要由常规沸点高于350°C的烃组成的油品进入以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl与催化剂HPUl-CAT接触。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于加氢提质串联反应区HPU22使用沸腾床反应器或悬浮床反应器。
14.根据权利要求2所述的方法，其特征在于以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl在温度为250 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下完成加氢改性反应得到加氢反应流出物HPUlP ；分离以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl的反应流出物HPUlP得到加氢生成油 HPUlPO和富氢气体；在加氢生成油HPUlPO分馏部分，分离加氢生成油HPUlPO得到富含供氢烃组分的物流，至少一部分主要由常规沸点高于350°C的烃组成的富含供氢烃组分的物流用作供氢烃物流SHS ；分离以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P得到加氢生成油 HPU21P0和富氢气体；在加氢生成油HPU21P0分馏部分，分离加氢生成油HPU21P0得到窄馏分油品，至少一部分主要由常规沸点低于450°C的烃组成的物流去以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPU1，至少一部分主要由常规沸点高于450°C的烃组成的物流去以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21。
15.根据权利要求2所述的方法，其特征在于以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl在温度为250 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 : I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下完成加氢改性反应得到加氢反应流出物HPUlP ；分离以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl的反应流出物HPUlP得到加氢生成油 HPUlPO和富氢气体；在加氢生成油HPUlPO分馏部分，分离加氢生成油HPUlPO得到富含供氢烃组分的物流，至少一部分主要由常规沸点高于350°C的烃组成的富含供氢烃组分的物流用作供氢烃物流SHS ；分离以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P得到加氢生成油 HPU21P0和富氢气体；在加氢生成油HPU21P0分馏部分，分离加氢生成油HPU21P0得到窄馏分油品，至少一部分主要由常规沸点低于350°C的烃组成的物流去以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPU1，至少一部分主要由常规沸点高于350°C的烃组成的物流去以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21。
16.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPU1,来自煤焦油的主要由常规沸点为350 4500C的烃MF组成的物流MFS完成加氢改性反应HPUlR得到反应流出物HPU1P，至少一部分反应流出物HPUlP用作供氢烃物流SHS ；分离以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P得到加氢生成油 HPU21P0和富氢气体；在加氢生成油HPU21P0分馏部分，分离加氢生成油HPU21P0得到窄馏分油品，至少一部分主要由常规沸点低于350°C的烃组成的物流去以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3，至少一部分主要由常规沸点高于350°C的烃组成的物流HPU3-F1去以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21 ；以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3在温度为260 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 : I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下操作，物流HPU3-F1和可能存在的来自煤焦油的主要由常规沸点低于350°C的烃LF组成的物流LFS进行加氢提质反应得到加氢反应流出物HPU3P。
17.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPU1,来自煤焦油的主要由常规沸点为350 450°C烃MF组成的物流MFS完成加氢改性反应HPUlR得到反应流出物HPU1P，，至少一部分反应流出物HPUlP用作供氢烃物流SHS ；分离以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P得到加氢生成油 HPU21P0和富氢气体；在加氢生成油HPU21P0分馏部分，分离加氢生成油HPU21P0得到窄馏分油品，至少一部分主要由常规沸点低于350°C的烃组成的物流去以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3，至少一部分主要由常规沸点为350 450°C的烃组成的物流去以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl ;至少一部分主要由常规沸点高于450°C的烃组成的物流去以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21 ；以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3在温度为260 440 °C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下操作，物流HPU3-F1和可能存在的来自煤焦油的主要由常规沸点低于_350°C的烃LF组成的物流LFS进行加氢提质反应得到加氢反应流出物HPU3P。
18.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPU1,来自煤焦油的主要由常规沸点为350 4500C的烃MF组成的物流MFS完成加氢改性反应HPUlR得到反应流出物HPU1P，至少一部分反应流出物HPUlP用作供氢烃物流SHS ；分离以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P得到加氢生成油 HPU21P0和富氢气体；在加氢生成油HPU21P0分馏部分，分离加氢生成油HPU21P0得到窄馏分油品，至少一部分主要由常规沸点低于450°C的烃组成的物流去以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3，至少一部分主要由常规沸点高于450°C的烃组成的物流去以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21 ；以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3在温度为260 440 °C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下操作，物流HPU3-F1和可能存在的来自煤焦油的主要由常规沸点低于350°C的烃LF组成的物流LFS进行加氢提质反应得到加氢反应流出物HPU3P。
19.根据权利要求2所述的方法，其特征在于以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl在温度为250 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O.05 5. Ohf1的反应条件下完成加氢改性反应得到加氢反应流出物HPUlP ；分离以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl的反应流出物HPUlP得到加氢生成油HPUlPO和富氢气体；在加氢生成油HPUlPO分馏部分，分离加氢生成油HPUlPO得到气体、 窄馏分油品，部分主要由常规沸点高于350°C烃组成的富含供氢烃组分的物流用作供氢烃物流SHS ;部分主要由常规沸点高于350°C烃组成的油品HPU1P0-D0去加氢裂化反应过程 HPU4转化为加氢裂化反应流出物HPU4P，加氢裂化反应流出物HPU4P与下列物流中的一个或几个混合①以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl的加氢反应流出物HPUlP；②可能存在的加氢提质串联反应流出物HPU22P；③可能存在的以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3的加氢反应流出物HPU3P。
20.根据权利要求I所述的方法，以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21存在中间循环油系统，其特征在于在以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21,主要由常规沸点高于450°C的煤焦油重馏分HD组成的重油物流HDS进入第一反应区HPU211，在温度为300 500°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为500 : I 4000 I、加氢催化剂HPU21-CAT加入重量为 HD重量的O. 05 5%、体积空速为O. 2 5. Ohf1的反应条件下，完成浅度加氢裂化反应得到中间反应流出物HPU21IP ;第一部分中间反应流出物HPU21 IPl被分离为中间气体和中间烃油(含有催化剂)，中间烃油作为中间循环烃油返回以第一反应区HPU211与加氢催化剂 HPU211-CAT接触；第二部分中间反应流出物HPU211P2和中间气体进入加氢反应区HPU21 的第二反应区HPU212进行深度加氢裂化反应得到加氢反应流出物HPU212P，反应流出物 HPU212P用作以重油轻质化为目标的加氢反应区的加氢反应流出物HPU21P。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于第一部分中间反应流出物HPU211P1的重量流量HPU211P1W，与第二部分中间反应流出物HPU211P2的重量流量HPU211P2W之比K =HPU211P1W/HPU211P2W, K = O. 5 2。
22.根据权利要求2所述的方法，其特征在于存在两路供氢烃前身物物料轻质供氢烃前身物SHBl和重质供氢烃前身物SHB2，SHBl 主要由常规沸点为60 350°C的馏分组成，SHBl经过芳烃加氢部分饱和过程HPUll得到加氢反应流出物HPU11P，芳烃加氢部分饱和过程HPUll在温度为200 420°C、压力为 O 28. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为O. 05 10. Ohr—1、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I的反应条件下操作，加氢反应流出物HPUllP进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21使供氢烃与煤焦油烃组分HD接触；SHB2主要由常规沸点为350 450°C的馏分组成，SHB2经过芳烃加氢部分饱和过程 HPU12得到加氢反应流出物HPU12P，芳烃加氢部分饱和过程HPU12在温度为250 440°C、 压力为6. O 28. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为O. 03 5. Ohr—1、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I的反应条件下操作，加氢反应流出物HPU12P进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21使供氢烃与煤焦油烃组分HD接触。
23.根据权利要求2所述的方法，其特征在于存在两路供氢烃前身物物料SHBl和SHB2，SHB1主要由常规沸点为60 350°C的馏分组成，SHBl经过芳烃加氢部分饱和过程HPUll所得加氢反应流出物HPUllP的分离过程所得常规沸点为60 350°C的馏分油HPUl 1PSP，芳烃加氢部分饱和过程HPUlI在温度为200 420°C、压力为6. O 28. OMPa、加氢催化剂HPU21—CAT体积空速为0. 05 10. Ohr'氢气/原料油体积比为300 I 3000 I的反应条件下操作；馏分油HPU11PSP进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21使供氢烃与煤焦油烃组分HD接触；SHB2主要由常规沸点为350 450°C的馏分组成，SHB2经过芳烃加氢部分饱和过程HPU12所得加氢反应流出物HPU12P的分离过程所得常规沸点为350 450°C的馏分油 HPU12PSP，芳烃加氢部分饱和过程HPU12在温度为250 440°C、压力为6. O 28. OMPa、 加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为0.03 5.0111'-1、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I的反应条件下操作；懼分油HPU12PSP进入以重油轻质化为目标的加氢反应区 HPU21使供氢烃与煤焦油烃组分HD接触。
24.根据权利要求2所述的方法，其特征在于存在两路供氢烃前身物物料SHBl和SHB2，SHB1主要由常规沸点为60 350°C的馏分组成，SHBl经过芳烃加氢部分饱和过程HPUll得到加氢反应流出物HPU11P，芳烃加氢部分饱和过程HPUll在温度为200 420°C、压力为6. O 28. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为O. 05 10. Ohr'氢气/原料油体积比为300 I 3000 I的反应条件下操作；SHB2主要由常规沸点为350 450°C的馏分组成，SHB2经过芳烃加氢部分饱和过程 HPU12得到加氢反应流出物HPU12P，芳烃加氢部分饱和过程HPU12在温度为250 440°C、 压力为6. O 20. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为O. 03 5. Ohr—1、氢气/原料油体积比为300 : I 3000 I的反应条件下操作；以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21存在串联操作的第一反应区HPU211和第二反应区HPU212，煤焦油重油HDS进入第一反应区HPU211，SHBl转化得到的反应流出物 HPUllP进入第一反应区HPU211使供氢烃与煤焦油烃组分HD或其中间产物接触，得到第一反应区HPU211反应流出物HPU211P ;反应流出物HPU211P进入第二加氢反应区HPU212， SHB2转化得到的反应流出物HPU12P进入第二加氢反应区HPU212使供氢烃与煤焦油烃组分HD的中间产物接触，第二反应区HPU212操作温度较第一反应区HPU211操作温度高至少 10。。。
25.根据权利要求2所述的方法，其特征在于存在两路供氢烃前身物物料SHBl和SHB2，SHB1主要由常规沸点为60 350°C的馏分组成，SHBl经过芳烃加氢部分饱和过程HPUll所得加氢反应流出物HPUllP的分离过程所得常规沸点为60 350°C的馏分油HPUl 1PSP，芳烃加氢部分饱和过程HPUll在温度为200 420°C、压力为6. O 28. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为0. 05 10. Ohr'氢气/ 原料油体积比为300 : I 3000 I的反应条件下操作；SHB2主要由常规沸点为350 450°C的馏分组成，SHB2经过芳烃加氢部分饱和过程HPU12所得加氢反应流出物HPU12P的分离过程所得常规沸点为350 450°C的馏分油 HPU12PSP，芳烃加氢部分饱和过程HPU12在温度为250 440°C、压力为6. O 28. OMPa、 加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为0.03 S.Ohr—1、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I的反应条件下操作；以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21存在串联操作的第一反应区HPU211和第二反应区HPU212，煤焦油烃组分HD进入第一反应区HPU211，SHBl转化得到的馏分油 HPUlIPSP进入第一反应区HPU211使供氢烃与煤焦油烃组分HD或其中间产物接触，得到第一反应区HPU211反应流出物HPU211P ;反应流出物HPU211P进入第二加氢反应区HPU212， SHB2转化得到的馏分油HPU12PSP进入第二加氢反应区HPU212使供氢烃与煤焦油烃组分 HD的中间产物接触，第二反应区HPU212操作温度较第一反应区HPU211操作温度高至少15。。。
26.根据权利要求I所述的方法，其特征在于在使用煤焦油分馏塔的煤焦油分馏部分，分离中低温煤焦油得到主要由常规沸点低于 4500C的烃组成的轻馏分LMFS和主要由常规沸点高于450°C的烃组成的重馏分HS，重馏分 HS用作重油物流HDS，轻馏分12S用作供氢烃前身物物料SHB ；SHB在以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl完成深度加氢精制反应部分得到加氢反应流出物HPU1P，以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl在温度为200 440°C、压力为6.O 28. 0MPa、HPU21-CAT体积空速为O. 05 10. Ohr'氢气/原料油体积比为300 I 3000 I的反应条件下操作，加氢反应流出物HPUlP中全馏分柴油的十六烷值高于24 ;分离加氢反应流出物HPUlP得到气体、主要由常规沸点低于350°C的烃组成的馏分油 HPU1P-FL0和主要由常规沸点高于350°C的烃组成的馏分油HPU1P-FH0，至少一部分馏分油 HPU1P-FH0用作物流SHS与重油物流HDS混合后进入以重油轻质化为目标的加氢反应区 HPU21，物流SHS中供氢功能烃组分SH重量占常规液态烃组分总重量比例高于6重量％ ；在以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21，在温度为350 500°C、压力为3. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 : I 3000 I、加氢催化剂HPU21-CAT加入重量为 HD重量的O. 01 2%、体积空速为O. I 10. Ohr-1的反应条件下,进行加氢轻质化反应得到加氢轻质化反应流出物HPU21P ;供氢烃物流SHS的重量流量SHSW与常规沸点高于450°C 的煤焦油重馏分HD的重量流量HDW之比K = SHSW/HDW，K = O. 2 5 ;加氢轻质化反应流出物HPU21P进入热态高压分离器HPU21-HPS分离为热高分气HPU21-HPV和可能含有固体颗粒的热高分油液体HPU21-HPL，热高分气HPU21-HPV进入冷态高压分离器HPU21-CPS分离为冷高分气HPU21-CPV和冷高分油液体HPU21-CPL，至少一部分冷高分气HPU21-CPV返回加氢反应区HPU21循环使用；分馏热高分油液体HPU21-HP和或冷高分油液体HPU21-CPL，得到的油品分为进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的循环油和外排油WPY (加氢轻质化反应生成油)；外排油WPY进入深度加氢精制反应部分HPUl与其加氢精制催化剂接触，外排油WPY完成加氢提质反应，得到的加氢提质反应流出物进入加氢反应流出物HPUlP中。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于在使用煤焦油分馏塔的煤焦油分馏部分，分离中低温煤焦油得到主要由常规沸点为 160 250°C的烃组成的酚油，酚油经过含碱水溶液萃取步骤后成为脱酚油，脱酚油进入精制塔，将常规沸点为100 140°C的与水易分离的烃油作为间隔烃引入精制塔，精制塔塔低油数量为脱酚油的5 20%，其余脱酚油自精制塔侧线抽出，主要由间隔烃和水蒸汽组成的塔顶油气离开精制塔顶冷却后分离为水和油；精制塔塔低油去煤焦油分馏塔；精制塔侧线油作为精制后脱酚油用作加氢原料进入加氢反应部分HPUl与其加氢催化剂接触。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其特征在于以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl在温度为250 420 °C、压力为10. O 25. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为O. I 2. Ohr—1、氢气/原料油体积比为.800 I 2500 I的反应条件下操作，加氢反应流出物HPUlP中全馏分柴油的十六烷值闻于28 ；物流SHS中供氢功能烃组分SH重量占常规液态烃组分总重量比例高于10重量％ ； 以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21，在温度为350 480°C、压力为.10. O .25.OMPa、氢气/原料油体积比为800 I 2500 I、加氢催化剂HPU21-CAT加入重量为 HD重量的O. 01 2%、体积空速为O. I 10. Ohr-1的反应条件下操作，加氢反应区HPU21 全部烃类进料中常规沸点高于450°C的烃组份的裂化率大于40重量％。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于供氢烃SH的重量流量SHW与常规沸点高于450°C的煤焦油重馏分HD的重量流量HDW 之比 K = SHW/HDW, K = O. 3 3。
30.根据权利要求I所述的方法，其特征在于在使用煤焦油分馏塔的煤焦油分馏部分，分离中低温煤焦油得到主要由常规沸点低于 350°C的烃组成的第一馏分LFS、主要由常规沸点为350 450°C的烃组成的第二馏分MFS 和主要由常规沸点高于450 °C的烃组成的重馏分HS，重馏分HS用作重油物流HDS，第二馏分 MFS用作供氢烃前身物物料SHB ；SHB在以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl转化为加氢反应流出物HPU1P,加氢反应区HPUl在温度为250 440°C、压力为6. O 28. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为O. 05 10. Ohr'氢气/原料油体积比为300 : I 3000 I的反应条件下操作； 至少一部分加氢反应流出物HPUlP用作物流SHS与重油物流HDS混合后进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21，物流SHS中供氢烃SH重量占物流SHS中常规液态烃组分总重量比例高于6重量％ ；以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21在温度为350 500°C、压力为6. O 28.OMPa、氢气/原料油体积比为300 : I 3000 I、加氢催化剂HPU21-CAT加入重量为 HD重量的O. 01 2%、体积空速为O. I 10. Ohr—1的反应条件下完成加氢轻质化反应得到加氢反应流出物HPU21P ;供氢烃物流SHS的重量流量SHSW与常规沸点高于450°C的煤焦油重馏分HD的重量流量HDW之比K = SHSff/HDff, K = O. I 10 ;在以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21，使用悬浮床反应器，进料自反应器下部进入，加氢轻质化反应流出物 HPU21P自反应器上部流出；反应流出物HPU21P进入热态高压分离器HPU21-HPS分离为热高分气HPU21-HPV和可能含有固体颗粒的热高分油液体HPU21-HPL，热高分气HPU21-HPV进入冷态高压分离器 HPU21-CPS分离为冷高分气HPU21-CPV和冷高分油液体HPU21-CPL，至少一部分冷高分气 HPU21-CPV返回以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21循环使用；分馏热高分油液体HPU21-HPL和或冷高分油液体HPU21-CPL，得到的油品分为进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的循环油和外排油WPY (加氢轻质化生成油)；在外排油WPY加氢提质反应区以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3，在温度为 260 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I .3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为0. 05 5. Ohr―1的反应条件下，外排油WPY和可能联合加工的第一馏分LFS完成加氢提质制反应，得到加氢提质反应流出物HPU3P ；在加氢提质反应流出物的分离部分HPU3P-HS，分离加氢提质反应流出物HPU3P得到富氢气体HPU3P-HSV和提质生成油HPU3P-0P，至少一部分富氢气体HPU3P-HSV返回以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3循环使用；分离提质生成油HPU3P-0P，得到气体产品和窄馏分油品。
31.根据权利要求I所述的方法，其特征在于在使用煤焦油分馏塔的煤焦油分馏部分，分离中低温煤焦油得到主要由常规沸点低于 4500C的烃组成的轻馏分LMFS和主要由常规沸点高于450°C的烃组成的重馏分HS，重馏分 HS用作重油物流HDS，轻馏分LMFS用作供氢烃前身物物料SHB ；SHB经过以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl转化为加氢反应流出物HPU1P,加氢反应区HPUl在温度为200 440°C、压力为6. O 28. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为O. 05 10. Ohr'氢气/原料油体积比为300 : I 3000 I的反应条件下操作；至少一部分加氢反应流出物HPUlP与重油物流HDS混合后进入加氢反应区HPU21用作物流SHS，物流SHS中供氢功能烃组分SH重量占常规液态烃组分总重量比例高于6重量％;加氢反应区HPU21在温度为300 550°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气/原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂HPU21-CAT加入重量为HD重量的O. 01 2%、体积空速为O. I 10. Ohr^1的反应条件下，进行加氢轻质化反应得到加氢轻质化反应流出物 HPU21P ;供氢烃物流SHS的重量流量SHSW与常规沸点高于450°C的煤焦油重馏分HD的重量流量HDW之比K = SHSW/HDW，K = O. I 10 ;在以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21， 使用悬浮床反应器，进料自反应器下部进入，加氢轻质化反应流出物HPU21P自反应器上部流出；以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的反应流出物HPU21P进入热态高压分离器 HPU21-HPS分离为热高分气HPU21-HPV和可能含有固体颗粒的热高分油液体HPU21-HPL，热高分气HPU21-HPV进入冷态高压分离器HPU21-CPS分离为冷高分气HPU21-CPV和冷高分油液体HPU21-CPL，至少一部分冷高分气HPU21-CPV返回以重油轻质化为目标的加氢反应区 HPU21循环使用；分馏热高分油液体HPU21-HP和或冷高分油液体HPU21-CPL，得到的油品分为进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21的循环油和外排油WPY (加氢轻质化反应生成油)；外排油WPY加氢提质反应区HPU3在温度为260 440°C、压力为6. O 28. OMPa、氢气 /原料油体积比为300 I 3000 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为O. 05 5. Ohr—1 的反应条件下，外排油WPY完成加氢提质制反应，得到加氢提质反应流出物HPU3P ；在加氢提质反应流出物的分离部分HPU3P-HS，分离加氢提质反应流出物HPU3P得到富氢气体2CHPV和提质生成油HPU3P-0P，至少一部分富氢气体2CHPV返回以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3循环使用；分离提质生成油HPU3P-0P，得到气体产品和窄馏分油品。
32.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于分离以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3产生的加氢提质生成油HPU3P-0P，得到的常规沸点高于350°C的懼分油进入以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl与加氢催化剂HPUl-CAT接触。
33.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于分离以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3产生的加氢提质生成油HPU3P-0P，得到的常规沸点高于350°C的懼分油进入以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21与加氢裂化催化剂HPU21-CAT接触。
34.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于在使用煤焦油分馏塔的煤焦油分馏部分，分离中低温煤焦油得到主要由常规沸点为 160 250°C的烃组成的酚油，酚油经过含碱水溶液萃取步骤后成为脱酚油，脱酚油进入精制塔，将常规沸点为100 140°C的与水易分离的烃油作为间隔烃引入精制塔，精制塔塔低油数量为脱酚油的5 20%，其余脱酚油自精制塔侧线抽出，主要由间隔烃和水蒸汽组成的塔顶油气离开精制塔顶冷却后分离为水和油；精制塔塔低油去煤焦油分馏塔；精制塔侧线油作为精制后脱酚油用作加氢原料进入以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3与加氢催化剂HPU3-CAT接触。
35.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于以供氢烃制备为目标的加氢反应区HPUl在温度为250 420 °C、压力为10. O 20. OMPa、加氢催化剂HPU21-CAT体积空速为O. I 2. Ohr—1、氢气/原料油体积比为 800 I 2500 I的反应条件下操作；物流SHS中供氢功能烃组分SH重量占常规液态烃组分总重量比例高于10重量％ ；在以重油轻质化为目标的加氢反应区HPU21，在温度为350 480°C、压力为10. O 20. OMPa、氢气/原料油体积比为800 : I 2500 I、加氢催化剂HPU21-CAT加入重量为 HD重量的O. 03 2%、体积空速为O. I 10. Ohr4的反应条件下操作；供氢烃物流SH的重量流量SHSW与常规沸点高于450°C的煤焦油重馏分HD的重量流量HDW之比K = SHSff/ HDff, K = O. 3 3 ;在以轻质化油提质为目标的加氢反应区HPU3，在温度为300 420°C、压力为10. O 20. OMPa、氢气/原料油体积比为800 I 2500 I、加氢催化剂HPU3-CAT体积空速为 O. 15 2. Ohr-1的反应条件下操作。
全文摘要
本发明涉及一种使用供氢烃的低氢含量重油的加氢轻质化方法，将富含供氢烃的供氢烃物流用于重油比如煤沥青的加氢轻质化过程，具有抑制缩合结焦速度、提高煤焦油重油加氢转化过程液体产品收率、提高产品质量、降低反应温升、增强装置操作平稳性和安全性的效果。供氢烃物流可以是双环芳烃和或多环芳烃的部分加氢饱和过程所得加氢反应流出物或其分离过程所得富含部分饱和芳烃的油品。供氢溶剂油的前身物质使用常规沸点为350～450℃的煤焦油馏份，供氢溶剂油主要由常规沸点为350～450℃的烃组分组成。本发明煤焦油重油加氢轻质化方法与煤焦油轻馏分油加氢转化方法组合即构成全馏分煤焦油加氢转化新型组合工艺。
文档编号C10G65/02GK102585897SQ20121002292
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者何巨堂 申请人:何巨堂