本發(fā)明涉及船用燃料油生產(chǎn)，尤其涉及一種常壓渣油加氫生產(chǎn)船用燃料油的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)際海運(yùn)量持續(xù)增長(zhǎng)，船用燃料油的需求也不斷增加，同時(shí)對(duì)船用燃料油的質(zhì)量要求越來(lái)越高。尤其是國(guó)際海事組織(imo)要求，自2020年1月1日起，全球船舶使用的燃料油含硫量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不得超過(guò)0.5％，促使船用燃料油生產(chǎn)工藝向低硫化方向發(fā)展。

2、目前低硫船用燃料油的生產(chǎn)工藝主要有兩種：(1)將低硫原油經(jīng)常減壓分餾得到的渣油作為重組分，與其它低硫輕組分進(jìn)行調(diào)和，生產(chǎn)低硫船用燃料油，盡管該種方法生產(chǎn)成本不高，但產(chǎn)量較低，無(wú)法滿足使用需求；(2)通過(guò)加氫工藝脫除高硫渣油中的硫，再經(jīng)分餾系統(tǒng)將其生產(chǎn)為低硫船用燃料油。后一種工藝逐漸成為船用燃料油的主要生產(chǎn)工藝。

3、cn?114644939b公開(kāi)了一種加氫生產(chǎn)船用燃料油的方法。該方法將相對(duì)較劣的渣油原料與部分加氫減壓渣油和氫氣混合后，進(jìn)入上流式加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)流出物再與相對(duì)較好的渣油原料混合，進(jìn)入固定床加氫單元進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)流出物依次經(jīng)常壓分餾和減壓分餾，得到的部分加氫減壓渣油和減壓蠟油混合，得到船用燃料油產(chǎn)品。該方法盡管能夠獲得滿足硫含量等指標(biāo)要求的船用燃料油，但是需要一定量品質(zhì)較優(yōu)的渣油作為原料，而且反應(yīng)器型式和分餾流程復(fù)雜，操作極為不便。

4、cn?115491232b公開(kāi)了一種重劣質(zhì)渣油低壓加氫生產(chǎn)超低硫船用燃料油的方法。該方法將多相流加氫裂化和固定床深度脫硫在線加氫相結(jié)合，得到兩種船用燃料油調(diào)和組分，再將這兩種組分按一定比例進(jìn)行調(diào)和，即可獲得超低硫船用燃料油。該方法存在設(shè)備投資大、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。

5、cn?114611943b公開(kāi)了一種生產(chǎn)船用燃料油的方法。該方法將渣油原料與上流式加氫反應(yīng)器流出物及氫氣混合后，進(jìn)入固定床加氫單元進(jìn)行加氫精制反應(yīng)，獲取的加氫生成油經(jīng)常減壓分餾后，得到加氫減壓渣油和加氫減壓蠟油，部分加氫減壓渣油進(jìn)行緩和加氫熱裂化，得到船用燃料油產(chǎn)品。該方法加工成本和操作費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)性差。

6、盡管現(xiàn)有的采用加氫技術(shù)將渣油加工為船用燃料油的工藝已經(jīng)在催化劑改性、反應(yīng)器設(shè)計(jì)、后處理技術(shù)等多方面進(jìn)行了改進(jìn)，但仍然存在流程復(fù)雜、產(chǎn)品需要調(diào)和等問(wèn)題，因此針對(duì)常壓渣油加氫生產(chǎn)船用燃料油的工藝技術(shù)仍需不斷地進(jìn)行，以便進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有船用燃料油加工工藝中存在的問(wèn)題，提供了一種常壓渣油加氫生產(chǎn)船用燃料油的方法。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

3、主要提供一種常壓渣油加氫生產(chǎn)船用燃料油的方法，包括以下步驟：

4、(1)作為原料油的常壓渣油經(jīng)原料油加熱器與加氫反應(yīng)器四流出物換熱后，與混合氫混合得到混合原料；

5、(2)混合原料經(jīng)混合原料加熱爐加熱至一定溫度后，經(jīng)原料三通閥進(jìn)入加氫反應(yīng)器一，脫除物料中存在的固體顆粒；加氫反應(yīng)器一的反應(yīng)流出物再依次進(jìn)入加氫反應(yīng)器二和加氫反應(yīng)器三，依次進(jìn)行加氫脫金屬和加氫脫硫反應(yīng)；或

6、混合原料經(jīng)混合原料加熱爐加熱至一定溫度后，經(jīng)原料三通閥進(jìn)入加氫反應(yīng)器二進(jìn)行加氫脫金屬反應(yīng)，加氫反應(yīng)器二的反應(yīng)流出物進(jìn)入加氫反應(yīng)器三，進(jìn)行加氫脫硫反應(yīng)。

7、需要說(shuō)明的是此步驟可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，通過(guò)原料三通閥的切換，使混合原料不經(jīng)過(guò)加氫反應(yīng)器一，而直接進(jìn)入加氫反應(yīng)器二；在裝置運(yùn)行前期，原料油通過(guò)原料三通閥首先進(jìn)入加氫反應(yīng)器一用以脫除固體顆粒；隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，加氫反應(yīng)器一壓降增大，當(dāng)無(wú)法滿足生產(chǎn)要求時(shí)，原料油經(jīng)原料三通閥切換，不經(jīng)過(guò)加氫反應(yīng)器一，而直接進(jìn)入加氫反應(yīng)器二進(jìn)行反應(yīng)，從而使整個(gè)裝置的運(yùn)行周期延長(zhǎng)。

8、(3)加氫反應(yīng)器三的反應(yīng)流出物與自產(chǎn)品分餾系統(tǒng)得到的循環(huán)油混合后，進(jìn)入加氫反應(yīng)器四進(jìn)行緩慢裂化反應(yīng)；

9、(4)加氫反應(yīng)器四的反應(yīng)流出物進(jìn)入分離器系統(tǒng)進(jìn)行氣液分離，分離得到的氣相出料(主要成分為氫氣)與新氫混合后得到混合氫，再與步驟(1)中的熱原料油混合，作為步驟(2)中的混合原料，并重復(fù)步驟(2)～(4)；

10、(5)分離器系統(tǒng)液相出料進(jìn)入產(chǎn)品分餾系統(tǒng)進(jìn)行分離，得到燃料氣、石腦油、船用燃料油一和船用燃料油二。

11、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品需求，將部分所述船用燃料油二作為步驟(3)中的循環(huán)油返回至加氫反應(yīng)器四入口，再次進(jìn)行裂化反應(yīng)。

12、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，通過(guò)調(diào)整循環(huán)油的量，調(diào)節(jié)船用燃料油一和船用燃料油二的產(chǎn)量。具體地，本發(fā)明的主要產(chǎn)品為船用燃料油一和船用燃料油二，設(shè)置船用燃料油二返回線，即將部分船用燃料油二作為循環(huán)油返回至加氫反應(yīng)器四入口，再次進(jìn)行裂化反應(yīng)，通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)油的量，來(lái)調(diào)整產(chǎn)物分布。根據(jù)生產(chǎn)需求，需獲取較大量船用燃料油二時(shí)，循環(huán)油量可設(shè)置為零；需獲取較大量船用燃料油一時(shí)，增大循環(huán)油量，以提高船用燃料油一產(chǎn)量。

13、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)整循環(huán)油的量，包括：

14、設(shè)置循環(huán)比即循環(huán)油量與產(chǎn)品船用燃料油二質(zhì)量流量比值為0～0.5。

15、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述加氫反應(yīng)器一、加氫反應(yīng)器二、加氫反應(yīng)器三、加氫反應(yīng)器四均為單段固定床反應(yīng)器。分別裝填加氫保護(hù)劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和加氫裂化催化劑。其中加氫保護(hù)劑外形為球形，顆粒直徑為2mm～5mm，活性組分為mo和ni，均以氧化態(tài)存在，活性組分(以氧化態(tài)計(jì))的總含量為2～13％，優(yōu)選為5～9％；加氫脫金屬催化劑外形為四葉草形，顆粒外徑為1mm～2mm，活性組分為mo和ni，均以氧化態(tài)存在，活性組分(以氧化態(tài)計(jì))的總含量為0.5～5％，優(yōu)選為1～3％；加氫脫硫催化劑外形為四葉草形，顆粒外徑為1mm～2mm，活性組分為mo、ni和co，均以氧化態(tài)存在，活性組分(以氧化態(tài)計(jì))的總含量為6～25％，優(yōu)選為4～20％；加氫裂化催化劑外形為四葉草形，顆粒外徑為1mm～2.5mm，活性組分為mo和ni，均以氧化態(tài)存在，活性組分(以氧化態(tài)計(jì))的總含量為2～12％，優(yōu)選為4～9％。

16、進(jìn)一步地，加氫反應(yīng)器一～加氫反應(yīng)器四結(jié)構(gòu)相同，包括反應(yīng)器殼體，所述反應(yīng)器殼體內(nèi)部設(shè)置有一塊支撐板，所述支撐板上設(shè)置有催化劑床層和位于催化劑床層上方的氣液分布器，所述反應(yīng)器殼體上下端分別設(shè)置有進(jìn)料口和反應(yīng)流出物出口。

17、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述加氫反應(yīng)器一的反應(yīng)壓力為10mpa～32mpa，優(yōu)選為14mpa～22mpa，氫油體積比為300:1～3000:1，優(yōu)選為500:1～2000:1，液時(shí)空速為0.05h-1～4h-1，優(yōu)選為0.1h-1～2h-1。所述加氫反應(yīng)器一的平均反應(yīng)溫度分別為300℃～420℃，所述所述加氫反應(yīng)器二的平均反應(yīng)溫度分別為310℃～440℃，所述加氫反應(yīng)器三的平均反應(yīng)溫度分別為320℃～440℃，所述加氫反應(yīng)器四的平均反應(yīng)溫度分別為340℃～480℃。

18、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述常壓渣油的主要性質(zhì)：餾程范圍>310℃，密度(15℃)為750kg/m3～1100kg/m3，動(dòng)力粘度(80℃)為30mm2.s-1～60mm2.s-1，金屬總含量為60μg/g～200μg/g，硫含量為0.15wt％～0.8wt％。

19、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述常壓渣油中所含金屬主要為fe和ni，fe和ni在金屬總量中所占比例分別為30～60％和20～35％。

20、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述新氫中h2含量≥99.9mol％，co含量≤20ppm。

21、需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，上述各選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的技術(shù)特征在不沖突的情況下可以相互組合或替換構(gòu)成新的技術(shù)方案。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果是：

23、(1)本發(fā)明采用高溫的反應(yīng)流出物與原料油換熱，有效回收系統(tǒng)熱量，降低混合原料加熱爐熱負(fù)荷，從而降低整個(gè)系統(tǒng)能耗。

24、(2)本發(fā)明采用原料三通閥切換混合原料走向，當(dāng)隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，加氫反應(yīng)器一因發(fā)生堵塞而壓降升高時(shí)，將混原料切換至直接進(jìn)入加氫反應(yīng)器二，從而使系統(tǒng)使用周期增長(zhǎng)。

25、(3)本發(fā)明采用加氫反應(yīng)器一～四均采用單段固定床反應(yīng)器，依次裝填加氫保護(hù)劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫硫催化劑和加氫裂化催化劑，得到的船用燃料油品質(zhì)好，收率高。

26、(4)本發(fā)明將部分相對(duì)較重的船用燃料油二作為循環(huán)油返回至加氫反應(yīng)器四入口，繼續(xù)進(jìn)行裂化反應(yīng)，通過(guò)調(diào)整循環(huán)油的量，調(diào)節(jié)船用燃料油一和船用燃料油二的產(chǎn)量，產(chǎn)品分布更加靈活。

27、(5)本發(fā)明中產(chǎn)品分餾系統(tǒng)主體裝置為常壓分餾塔，不設(shè)置減壓分餾塔，流程簡(jiǎn)單；經(jīng)產(chǎn)品分餾系統(tǒng)直接得到合格的船用燃料油產(chǎn)品，無(wú)需調(diào)和，易于操作，運(yùn)行成本降低。