一種劣質(zhì)烴加氫改質(zhì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種劣質(zhì)烴加氫改質(zhì)方法，適合于煤焦油加氫改質(zhì)過程的預(yù)加氫過程，預(yù)加氫催化劑R1C分2層或多層串聯(lián)布置，第一、第二及后續(xù)預(yù)加氫催化劑床層R1CS1、R1CS2等均配置原料烴F1的進(jìn)料口 FK1、FK2等，當(dāng)R1CS1無法正常加工F1時(shí)，通過R1CS1的F1通過FK2逐步全部切入R1CS2，R1CS1切出F1之后處于熱態(tài)富氫氣體和或熱態(tài)惰性油流過的熱狀態(tài)以抑制結(jié)焦和保證安全。由于實(shí)現(xiàn)了“失效預(yù)加氫催化劑床層與原料烴F1的在線分離且不影響后續(xù)正常操作”，與停工撇頭換劑方案相比，可提高裝置開工率、提高安全性、減少開停工損失。
【背景技術(shù)】
[0002]以下描述中低溫煤焦油的深度加氫改質(zhì)方法。
[0003]本發(fā)明所述煤焦油F1，可以是全餾分煤焦油或煤焦油餾分油，本發(fā)明的一個(gè)合適的原料煤焦油F1是金屬、烯烴、酚、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等預(yù)加氫易反應(yīng)組分含量高的低氫含量中低溫煤焦油，本發(fā)明的一個(gè)特別合適的原料煤焦油F1是金屬、烯烴、酚、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等預(yù)加氫易反應(yīng)組分含量高的中低溫煤焦油的重餾分油即中低溫煤焦油的煤瀝青。
[0004]金屬、烯烴、酚、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等預(yù)加氫易反應(yīng)組分含量高的中低溫煤焦油F1，其目標(biāo)產(chǎn)品為柴油餾分的深度加氫改質(zhì)過程通常包括煤焦油原料F1的預(yù)加氫反應(yīng)過程R1和預(yù)加氫反應(yīng)流出物R1P的深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2。
[0005]在煤焦油原料F1的預(yù)加氫反應(yīng)過程R1，通常使用預(yù)加氫催化劑R1C，預(yù)加氫催化劑R1C可以是加氫保護(hù)劑、烯烴加氫飽和劑、加氫脫氧劑、加氫脫金屬劑、加氫脫硫劑等的單劑或雙劑或多劑的串聯(lián)組合或混裝組合，在預(yù)加氫催化劑R1C存在條件下，所述煤焦油F1與氫氣進(jìn)行加氫反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的預(yù)加氫反應(yīng)流出物R1P ;基于預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的目的是脫除機(jī)械雜質(zhì)、脫除金屬、脫除部分有機(jī)氧(比如有機(jī)酚)、脫除部分有機(jī)硫、烯烴飽和以及對部分易反應(yīng)組分(比如多環(huán)芳烴中的第一個(gè)芳環(huán))的加氫，因此預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的反應(yīng)條件比深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2的反應(yīng)條件較為緩和，通常，預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的較好的操作條件為:溫度為170?400°C、壓力為4.0?30.0MPa、預(yù)加氫催化劑R1C體積空速為0.05?5.0hr \氫氣/原料油體積比為500: 1?4000: 1，通常化學(xué)純氫耗量為0.5?2.5% (對煤焦油F1的重量)。
[0006]在深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2，在深度加氫改質(zhì)催化劑R2C(通常至少使用具備加氫精制功能的深度加氫精致催化劑R21C、有時(shí)聯(lián)合使用具備加氫裂化功能的催化劑R22C)存在條件下，所述預(yù)加氫反應(yīng)流出物R1P進(jìn)行深度加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的深度加氫改質(zhì)反應(yīng)流出物R2P ;基于深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2預(yù)期的改質(zhì)產(chǎn)物的指標(biāo)要求，深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2通常必須脫除大部分硫、脫除大部分氮、降低芳烴含度、提高十六烷值、降低密度，通常化學(xué)純氫耗量為2.5?7.5% (對煤焦油F1的重量)，深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2的反應(yīng)溫度比預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的反應(yīng)溫度一般高20°C以上、通常高50°C以上、特別地高130°C以上。深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2的深度加氫精致催化劑R21C的操作條件通常為:溫度為260?440°C、壓力為4.0?30.0MPa、精制催化劑R21C體積空速為0.05?5.0hr \氫氣/原料油體積比為500: 1?4000: 1。深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2有時(shí)聯(lián)合使用具備加氫裂化功能的催化劑R22C，催化劑R22C的操作條件通常為:溫度為300?440°C、壓力為4.0?30.0MPa、催化劑R22體積空速為0.2?5.0hr \氫氣/原料油體積比為500: 1?4000: 1。
[0007]已知的中低溫煤焦油深度加氫改質(zhì)方法，在中低溫煤焦油原料F1的預(yù)加氫反應(yīng)過程R1中，預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的中低溫煤焦油F1全部進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的第一預(yù)加氫催化劑床層R1C-B1，該方法流程簡單，但是存在以下缺點(diǎn):
[0008]①不利于預(yù)加氫催化劑表面固體產(chǎn)物的平均分布:第一預(yù)加氫催化劑床層R1C-B1中的易反應(yīng)物濃度最高，無法實(shí)現(xiàn)結(jié)焦等反應(yīng)盡可能平均分布于預(yù)加氫催化劑床層即縱深分布、盡可能使預(yù)加氫催化劑同步失活的最優(yōu)化目標(biāo)；隨著裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期的延長，當(dāng)?shù)谝活A(yù)加氫催化劑床層R1C-B1中的預(yù)加氫催化劑活性降低，通常需要提高其反應(yīng)溫度，這樣要求煤焦油F1逐步提高其進(jìn)料溫度，加快了煤焦油F1中易縮合物的熱縮合速度，增大了熱縮合物的產(chǎn)量，將縮短催化劑的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期；工業(yè)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)表明，均存在不同程度的第一預(yù)加氫催化劑床層快速結(jié)垢或快速結(jié)焦或金屬硫化物快速沉積，當(dāng)加工金屬含量高、烯烴含量高、酚含量高、膠質(zhì)含量高、瀝青質(zhì)含量高的劣質(zhì)中低溫煤焦油F1時(shí)，第一預(yù)加氫催化劑床層壓力降上升過快，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期太短，比如僅能保證3?4個(gè)月，造成頻繁停工以完成催化劑撇頭，降低了裝置開工率；
[0009]②稀釋油用量大，工程投資大:為了降低預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的第一預(yù)加氫催化劑床層R1C-B1進(jìn)料中的芳烴濃度、結(jié)焦前身物濃度、金屬濃度，實(shí)現(xiàn)金屬沉積物、焦炭在全部預(yù)加氫催化劑床層的均勻分布，第一預(yù)加氫催化劑床層R1C-B1的總體進(jìn)料油通常使用稀釋油，這些稀釋油通常是循環(huán)使用的來自中低溫煤焦油F1的深度加氫轉(zhuǎn)化過程的中間生成油或最終生成油或它們的分離液體產(chǎn)物，無論其來自預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的加氫生成油，還是其來自深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2的加氫生成油，還是其來自深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2的加氫生成油或其餾分油的后續(xù)加氫改質(zhì)過程R3或者是來自煤焦油F1加氫轉(zhuǎn)化生成油之外的其它烴油；總之稀釋油的數(shù)量越大，相關(guān)工程投資和能耗增大越大，這已經(jīng)成為影響裝置經(jīng)濟(jì)性的瓶頸點(diǎn)；同時(shí)，稀釋油用量越大，新鮮原料在催化劑床層中的停留時(shí)間越短，要求增大催化劑裝填量，增加裝置投資；
[0010]總結(jié)上述分析，現(xiàn)有中低溫煤焦油深度加氫改質(zhì)方法，無法實(shí)現(xiàn)“失效預(yù)加氫催化劑床層與原料烴F1的在線分離且不影響后續(xù)正常操作”，存在頻繁停工撇頭更換前部預(yù)加氫催化劑的問題，降低了裝置開工率、威脅裝置安全、增加了開停工損失。
[0011]上述存在于中低溫煤焦油加氫改質(zhì)過程的預(yù)加氫反應(yīng)過程R1的技術(shù)缺陷，同樣存在于類似的劣質(zhì)烴F1的深度加氫改質(zhì)過程的預(yù)加氫反應(yīng)過程R1中。劣質(zhì)烴F1可以是金屬含量高或烯烴含量高或酚含量高或膠質(zhì)含量高或?yàn)r青質(zhì)含量高或某種易反應(yīng)物含量高的烴物料F1，可以選自下列物料中的一種或幾種:
[0012]①低溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0013]②中溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0014]③高溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0015]④煤液化過程所得煤液化油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；；
[0016]⑤頁巖油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0017]⑥石油砂基重油或其熱加工過程所得油品；
[0018]⑦乙烯裂解焦油；
[0019]⑧石油基蠟油熱裂化焦油；
[0020]⑨石油基重油熱加工過程所得重油餾分產(chǎn)品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程；
[0021]⑩其它芳烴含量高的富含膠狀瀝青狀組分的烴油。
[0022]為了割除上述諸缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)“失效預(yù)加氫催化劑床層與原料烴HDS的在線分離且不影響后續(xù)正常操作”的方法，適合于煤焦油加氫改質(zhì)過程的預(yù)加氫過程，預(yù)加氫催化劑R1C分2層或多層串聯(lián)布置，第一、第二及后續(xù)預(yù)加氫催化劑床層R1CS1、R1CS2等均配置原料烴F1的進(jìn)料口 FK1、FK2等，當(dāng)R1CS1無法正常加工F1時(shí)，通過R1CS1的F1通過FK2逐步全部切入R1CS2，R1CS1切出F1之后處于熱態(tài)富氫氣體和或熱態(tài)惰性油流過的熱狀態(tài)以抑制結(jié)焦和保證安全。
[0023]本發(fā)明的一種應(yīng)用形式是，對于金屬、烯烴、酚、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等預(yù)加氫易反應(yīng)組分含量高的中低溫煤焦油，先將中低溫煤焦油分離為輕餾分和重餾分，然后將本發(fā)明應(yīng)用于重餾分的預(yù)加氫，使用輕餾分預(yù)加氫反應(yīng)流出物或輕餾分預(yù)加氫反應(yīng)生成油為重餾分預(yù)加氫過程的稀釋油，即組成了中低溫煤焦油不同餾分的組合加氫工藝。
[0024]本發(fā)明所述方法未見報(bào)道。
[0025]本發(fā)明的第一目的在于提出一種劣質(zhì)烴加氫改質(zhì)方法；本發(fā)明的第二目的在于提出一種加工金屬、烯烴、酚、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等預(yù)加氫易反應(yīng)組分含量高的中低溫煤焦油的深度加氫改質(zhì)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]本發(fā)明一種劣質(zhì)烴加氫改質(zhì)方法，其特征在于包含以下步驟:
[0027]①在劣質(zhì)烴F1的預(yù)加氫反應(yīng)過程R1，在氫氣和預(yù)加氫催化劑R1C存在條件下，所述劣質(zhì)烴F1進(jìn)行預(yù)加氫反應(yīng)R1R，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的預(yù)加氫最終反應(yīng)流出物R1P ;
[0028]預(yù)加氫催化劑R1C分2層或多層串聯(lián)布置，第一、第二及可能存在的后續(xù)預(yù)加氫催化劑床層R1CSUR1CS2等均配置原料烴F1的進(jìn)料口 FK1、FK2等；第一操作階段，原料烴F1依次流過R1CS1、R1CS2等，當(dāng)上游預(yù)加氫催化劑床層無法正常加工原料烴F1時(shí)，通過相鄰的上游預(yù)加氫催化劑床層的原料烴F1通過接續(xù)預(yù)加氫催化劑床層的原料烴F1進(jìn)料口全部切入接續(xù)預(yù)加氫催化劑床層，預(yù)加氫催化劑床層切出原料烴F1之后處于熱態(tài)富氫氣體和或熱態(tài)惰性油料流過的熱狀態(tài)中；最后一個(gè)預(yù)加氫催化劑床層的反應(yīng)流出物作為預(yù)加氫最終反應(yīng)流出物R1P使用；
[0029]②在深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程R2，在氫氣和深度加氫改質(zhì)催化劑R2C存在條件下，基于預(yù)加氫最終反應(yīng)流出物R1P的至少包含一部分原料烴HDS預(yù)加氫生成油RIP0的物料完成深度加氫改質(zhì)反應(yīng)R2R得到深度加氫改質(zhì)反