一种重油临氢转化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种重质烃油原料改质方法，更确切地说，涉及一种重油在不同反应 条件下临氢热裂化实现轻质化的方法。
【背景技术】
[0002] 随着开采原油的不断变重、市场对轻质燃料油需求不断增加以及环保要求的日益 提高，各炼厂对渣油轻质化技术越来越关注。渣油轻质化方法有热加工和催化加工两大类。
[0003] CN101463267A专利公开了一种利用减粘裂化来加工重油，实现重油轻质化的方 法，该方法是将减粘原料先进行减压蒸馏得到重馏分油和>540°C的减压渣油，接着将重循 环油先进行减粘裂化然后将其与>540°C减压渣油在分馏塔底混合，混合物料再进行减粘裂 化。该方法可以提高减粘裂化转化率，提高减粘渣油的黏度和安定性，但重油轻质转化率较 低，仅为10?30%。专利CN101724450A公开了一种供氢剂和渣油混合后在压力15?40MPa、 温度300?500°C条件下共处理0. 2?5小时的改质方法，该方法中供氢溶剂可以给重油中 结焦前身物的裂解反应提供氢，防止其结焦；可以处理劣质原料，且生焦率较低。
[0004] 热加工具有原料适应性强的优点，但其重油裂化转化率低，轻质油收率低。催化加 工利用催化剂降低裂化反应活化能，提高裂化反应速率，提高重油裂化转化率和轻质油收 率。CN101993723A公开了一种劣质重油改质方法和装置，其依托催化裂化装置，设置劣质重 油改质反应器，利用积炭待生催化剂作为热载体形成流化态的劣质重油改质工艺，该工艺 可以提高重油转化过程轻质油收率，但其只适合低重金属（Ni+V)含量的劣质重油原料的二 次加工。US5300212公开了一种劣质重油加氢改质工艺方法，该方法是重油原料、氢气及催 化剂在两个反应器内实现转化，具体方法是原料油和磷酸钥为前躯体的分散型催化剂先进 入第一个浆态床加氢反应器，在343?482°C、50?5000psi条件下进行转化反应，反应产 物经分离后进入第二个沸腾床加氢反应器，在343?399°C、800?4000psi、负载型催化剂 作用下进行转化，反应产物进入蒸馏塔，得到<524°C馏分和>524°C馏分，其中<524°C馏分 作为产品，>524°C重馏分循环回第二个反应器。该工艺方法可实现劣质重油的改质，但该方 法第一个反应器采用分散型催化剂，第二个反应器采用负载型催化剂，第一个反应器带出 的催化剂颗粒容易堵塞第二个反应器重负载型催化剂的孔道或覆盖催化剂的活性中心，弓丨 起催化剂的失活，影响整个过程的操作周期。
[0005] 重油体系结构、组成非常复杂，其不同结构单元、不同组分轻质化路径及需要的反 应条件不同，对于较易转化组分如含有长链烷基、环烷基结构的组分只发生裂化反应即可 实现轻质化；而对于芳环结构，尤其是稠环芳烃则需要芳环先饱和再裂化才可以实现芳环 数的减少、稠环芳烃的轻质化。因此，如果在相同的反应条件下进行反应，必然难以达到较 佳的改质效果。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是针对重油各种组分转化性质不同，在现有技术的基础 上，采用双反应区的重油临氢热裂化与加氢裂化结合的方法增产轻质馏分油。
[0007] 本发明提供的重油临氢转化方法，包括：（1)存在氢气，存在或不存在临氢热裂化 催化剂的条件下，重油原料和重蜡油进入第一反应器，进行临氢热裂化反应；（2)将第一反 应器的反应产物分离为轻馏分油、重蜡油和渣油；（3)渣油和氢气进入第二反应器，与临氢 热裂化催化剂接触，在较低温度下进行临氢热裂化反应；（4)第二反应器反应产物分离得 到轻馏分油、重蜡油和渣油；分离得到的重蜡油返回第一反应器，分离得到的渣油部分返回 第二反应器继续反应；其中第二反应器的反应温度比第一反应器的反应温度低5?50°C。 优选第二反应器的压力比第一反应器高2?13MPa。
[0008] 本发明提供的方法中，所述的第一反应器反应条件为：反应温度为400?480°C、 优选410?470°C，反应压力为0· 1?25MPa、优选0· 1?22MPa，体积空速为0· 3?10. Oh' 优选0. 4?8. 01Γ1，氢气对重油体积比为0?3000Nm3/m3、优选0?2500Nm 3/m3,催化剂加 入量为0?4000 μ g/g、优选0?3000 μ g/g ;所述的第二反应器反应条件为：反应温度 为380?440°C、优选390?440°C，反应压力为11?30MPa、优选12?25MPa，体积空速 为0. 1?2. Oh'优选0. 05?0. 51Γ1，氢气对渣油体积比为500?4000Nm3/m3、优选500? 2000Nm 3/m3,催化剂加入量为 50 ?1800 μ g/g、优选 100 ?1500 μ g/g。
[0009] 本发明提供的方法中，所述的临氢热裂化催化剂为：含有金属组元和非金属组元， 以催化剂的总重量为基准，该催化剂含有2-15重量％的金属元素和85-98重量％的非金属 元素，其中，以金属元素的重量为基准，95重量％以上的所述金属元素为V、Ni以及镧系金 属元素和/或第VI B族金属元素；以非金属元素的重量为基准，95重量％以上的所述非金 属元素为C和S，还含有少量的H和N，且至少部分所述S与所述金属元素以该金属元素的 硫化物形式存在。
[0010] 与现有技术相比，本发明提供的方法的有益效果为：
[0011] 本发明提供的方法采用反应苛刻度不同的两个反应器进行临氢热裂化，第一反应 器实现重油中易转化组分的转化，第一反应器的未转化的重馏分进入第二反应器继续反 应，第二反应器实现重油中难转化组分即含有稠环芳环结构组分的轻质化，显著提高了重 油转化率和轻质油收率。将渣油循环回反应器的同时，渣油中的催化剂也循环回第二反应 器，保持催化剂活性，可以在基本不生焦的前提下，最大限度获取重油轻质转化率和液体产 品收率；将芳香性较高的来自分离设备的重蜡油循环回第一反应器，可以提高第一反应器 重油体系稳定性，减少生焦；在采用两套分离设备的情况下，第一反应器反应产物先分离出 影响重油体系稳定性的组分，并将重馏分油进入第二反应器，可以提高第二反应器中重油 体系稳定性从而提高转化率且降低生焦量，提高重馏分油的轻质化率；另外，本发明提供的 方法重油转化率高，大大降低未转化尾油外甩量，减少环境污染。
【附图说明】
[0012] 附图1为本发明提供的重油加氢转化方法的流程示意图；
[0013] 附图2为本发明提供的重油加氢转化方法另一种实施方式的流程示意图；
[0014] 其中：HRl为第一反应器，HR2为第二反应器，Dl、D2为分离设备，1为第一反应器 原料管线，3、17为反应器催化剂管线，2、8为氢气管线，4?7、9?16为物料管线。
[0015] 附图3为临氢热裂化催化剂Al的SEM照片；
[0016] 附图4为临氢热裂化催化剂A2的SEM照片。
【具体实施方式】
[0017] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不限制本发明。
[0018] 本发明提供的重油临氢转化方法，包括：（1)存在氢气，存在或不存在临氢热裂化 催化剂的条件下，重油原料和重蜡油进入第一反应器，进行临氢热裂化反应；（2)将第一反 应器的反应产物分离为轻馏分油、重蜡油和渣油；（3)渣油和氢气进入第二反应器，与临氢 热裂化催化剂接触，在较低温度下进行临氢热裂化反应；（4)第二反应器反应产物分离得 到轻馏分油、重蜡油和渣油；分离得到的重蜡油返回第一反应器，分离得到的渣油部分返回 第二反应器继续反应；其中第二反应器的反应温度比第一反应器的反应温度低5?50°C。 优选第二反应器的压力比第一反应器高2?13MPa。