專利名稱：一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重油處理工藝，尤其是涉及一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝。
背景技術(shù)：
隨著原油劣質(zhì)化趨勢(shì)的發(fā)展，各國(guó)都在努力提高重油利用率。重油利用率取決于重油的加工技術(shù)。傳統(tǒng)的延遲焦化等重油脫碳加工技術(shù)在輕油產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量方面表現(xiàn)較差，固定床加氫等重油加氫處理技術(shù)在原料適應(yīng)性方面又不能令人滿意，尤其是在加工劣質(zhì)重油時(shí)，上述重油加工技術(shù)的缺點(diǎn)體現(xiàn)的更加突出。上世紀(jì)50年代開(kāi)始出現(xiàn)了漿態(tài)床重油加氫技術(shù)。漿態(tài)床重油加氫是在氫氣的存在下，將混有催化劑的重油通過(guò)空筒式或有簡(jiǎn)單內(nèi)構(gòu)件的反應(yīng)器，進(jìn)行加氫熱裂化反應(yīng)，把重油轉(zhuǎn)化為石腦油、汽油餾分、柴油餾分、蠟油餾分等輕質(zhì)油分。它的工藝流程簡(jiǎn)單，催化劑加入量小，分散度高，活性高，隨重油一次通過(guò)反應(yīng)器，生焦少，原料適應(yīng)性強(qiáng)，輕油產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，為劣質(zhì)重油的加工處理提供了一條有效途徑。德國(guó)VEBA公司在50年代初開(kāi)發(fā)了 VCC漿態(tài)床重油加氫工藝，采用褐煤或焦粉擔(dān)載硫酸亞鐵作催化劑，加入量小于5%。原料油與催化劑混合后，加入氫氣，預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器，在440 485°C和25MPa的條件下反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物分離后得到產(chǎn)品，排渣量約為原料油的6%，轉(zhuǎn)化率大于90%。加拿大Alberta Research開(kāi)發(fā)了(HC) 3 衆(zhòng)態(tài)床重油加氫工藝,采用羰基化合物結(jié)構(gòu)的膠體/分子催化劑。催化劑可以和浙青質(zhì)締合，促進(jìn)浙青質(zhì)的加氫轉(zhuǎn)化，并抑制生焦。此工藝過(guò)程如下:原料油用200-455°C餾分油稀釋，稀釋劑/原料油的比值為1: 1-10，然后加入羰基鈷，或鑰、鎳、鐵等的羰基化合物，在氫壓7-15MPa，溫度420-480°C，液體空速
0.2-21Γ1的條件下進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)溫度為525°C時(shí)，遼河減渣和孤島減渣的轉(zhuǎn)化率達(dá)到80% -90%。然而現(xiàn)有漿態(tài)床重油加氫技術(shù)雖然具有較高的轉(zhuǎn)化率，但也會(huì)生成大量的尾渣，尾渣量可達(dá)10%左右。漿態(tài)床重油加氫尾渣的烴類組分性質(zhì)穩(wěn)定，難于轉(zhuǎn)化；固體含量大，粘度大，流動(dòng)性差，價(jià)值低，不便于運(yùn)輸，其高昂的處理成本，阻礙了漿態(tài)床重油加氫技術(shù)的發(fā)展。另外，漿態(tài)床重油加氫反應(yīng)需要消耗氫氣，使其發(fā)展又受到氫源的制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種不需外供氫源，無(wú)尾渣外排，經(jīng)濟(jì)效益好且無(wú)污染的對(duì)重油進(jìn)行綜合利用的不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明提供一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，包括漿態(tài)床重油加氫處理單元和尾渣氣化制氫單元，漿態(tài)床重油加氫處理單元把重油原料轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品和尾渣,尾渣氣化制氫單元利用漿態(tài)床重油加氫處理單元的尾渣生產(chǎn)氫氣,尾渣氣化制氫單元生產(chǎn)的氫氣供漿態(tài)床重油加氫處理單元使用，并可向外部耗氫單元供氫。漿態(tài)床重油加氫處理單元是在氫氣的存在下，將混有催化劑的重油通過(guò)空筒式或有簡(jiǎn)單內(nèi)構(gòu)件的反應(yīng)器，進(jìn)行加氫熱裂化反應(yīng)。催化劑高度分散在重油中，隨重油一次通過(guò)反應(yīng)器。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)分離過(guò)程，分成輕質(zhì)油品和加氫尾渣。尾渣氣化制氫單元是尾渣在氧氣與水蒸氣的作用下，部分氧化，生成CO和H2,再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化提純過(guò)程，生產(chǎn)可以應(yīng)用的氫氣。本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，漿態(tài)床重油加氫處理單元的尾渣作為尾渣氣化制氫單元的原料生產(chǎn)氫氣，不需要外供氫源，無(wú)尾渣外排，重油被100%的轉(zhuǎn)化成高價(jià)值的產(chǎn)品，綜合利用率高，氫氣原料的成本可降低50%以上。本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝漿態(tài)床重油加氫處理單元中，催化劑和氫氣的加入量與原料性質(zhì)、催化劑活性和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般催化劑加入量為原料油的0.1(W) % IO(W) %，氫油體積比為400: I 2000: I。本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝漿態(tài)床重油加氫處理單元中，反應(yīng)物料通過(guò)反應(yīng)器的反應(yīng)條件隨原料性質(zhì)、處理目標(biāo)的變化而變化，一般反應(yīng)溫度為300°C 600°C，反應(yīng)壓力為8 16MPa，體積空速為I IOh'本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝尾渣氣化制氫單元中，氧氣、水蒸氣的加入量隨原料油的性質(zhì)變化而變化，一般氧油質(zhì)量比為0.1:1 10: 1，水油質(zhì)量比為0.1:1 10:1。本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝尾渣氣化制氫單元中，氣化反應(yīng)條件隨原料油的性質(zhì)、氣化反應(yīng)器形式的變化而變化，一般氣化反應(yīng)壓力為4 lOMPa，氣化反應(yīng)溫度為1000°C 2000°C，體積空速為10 IOOh-1。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明如下優(yōu)點(diǎn):1.無(wú)需外供氫源，裝置的建設(shè)不受氫源的限制。2.無(wú)尾渣外排，消除了企業(yè)尾渣處理的費(fèi)用。3.原料利用率高，不產(chǎn)出低價(jià)值產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益好。4.原料中的硫、氮污染物都在閉合回路中脫除，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。其中:1-漿態(tài)床重油加氫單元、2-尾渣氣化制氫單元、3-氫氣壓縮機(jī)、11-重油原料、12-催化劑、13-漿態(tài)床重油加氫產(chǎn)物、14-漿態(tài)床重油加氫尾渣、15-氧氣、16-水蒸氣、17-灰分、18-氫氣、19-反應(yīng)用氫、20-外送氫。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，由漿態(tài)床重油加氫處理單元和尾渣氣化制氫單元組 成，適合于加工高硫高酸劣質(zhì)重油。加氫催化劑可以選擇已有文獻(xiàn)報(bào)道的各種催化劑，也可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制備。本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，漿態(tài)床重油加氫處理單元的催化劑用量一般為原料油的0.1 (w) % IO(W) %，氫氣的用量為400:1 2000: I氫油體積比。本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，對(duì)于漿態(tài)床重油加氫處理單元，反應(yīng)物料通過(guò)反應(yīng)器的反應(yīng)條件隨原料性質(zhì)、處理目標(biāo)的變化而變化，一般反應(yīng)溫度為300°C 600°C，反應(yīng)壓力為8 16MPa，體積空速為I IOh'本發(fā)明一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，漿態(tài)床重油加氫處理單元的尾渣進(jìn)入尾渣氣化制氫單元制氫。由于尾渣中含有催化劑和多種金屬元素，比常規(guī)原料更容易在氣化反應(yīng)設(shè)備內(nèi)形成結(jié)垢。在氣化反應(yīng)過(guò)程中，要控制氣化反應(yīng)的炭黑生產(chǎn)率，減少金屬鹽類在廢熱鍋爐等設(shè)備上結(jié)垢。氣化反應(yīng)壓力控制為4 lOMPa，氣化反應(yīng)溫度控制為1000°C 2000°C，體積空速控制為10 IOOh'本發(fā)明的特點(diǎn)是重油綜合利用率高，不需外供氫源，無(wú)尾渣排放，經(jīng)濟(jì)效益好，不污染環(huán)境為便于進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的工藝過(guò)程，下面對(duì)本發(fā)明的工藝流程進(jìn)行描述。如圖1所示，重油原料11與催化劑12和反應(yīng)用氫19混合后進(jìn)入衆(zhòng)態(tài)床重油加氫處理單元I進(jìn)行加氫熱裂化反應(yīng)，并進(jìn)行產(chǎn)物分離，漿態(tài)床重油加氫產(chǎn)物13去后續(xù)的加工處理單元，漿態(tài)床重油加氫尾渣14進(jìn)入尾渣氣化制氫單元2與氧氣15、水蒸氣16進(jìn)行氣化反應(yīng)，進(jìn)行氣化反應(yīng)，并進(jìn)行變換、凈化和提純，除去灰分17，生產(chǎn)的氫氣18分成兩部分，一部分經(jīng)過(guò)氫氣壓縮機(jī)3加壓后，成為反應(yīng)用氫19進(jìn)入漿態(tài)床重油加氫處理單元I，剩余部分作為外送氫20，送出裝置供其他耗氫裝置使用。按圖1的操作流程，對(duì)漿態(tài)床重油加氫處理單元采用空桶反應(yīng)器和閃蒸罐、分餾塔、離心分離器分離設(shè)備；對(duì)尾渣氣化制氫單元采用謝爾氣化爐氣化設(shè)備、中溫CO變換設(shè)備、胺吸收合成氣凈化設(shè)備和變壓吸附氫氣提純?cè)O(shè)備，以380燃料油為原料，所得的結(jié)果如下:表I原料油的性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，該工藝包括漿態(tài)床重油加氫處理單元和尾渣氣化制氫單元，所述的漿態(tài)床重油加氫處理單元把重油原料轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品和尾渣，尾渣氣化制氫單元利用漿態(tài)床重油加氫處理單元的尾渣生產(chǎn)氫氣，尾渣氣化制氫單元生產(chǎn)的氫氣供漿態(tài)床重油加氫處理單元使用，并可向外部耗氫單元供氫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，所述的漿態(tài)床重油加氫處理單元所需要的氫氣由尾渣氣化制氫單元提供，不需要外供氫源。
3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，所述的漿態(tài)床重油加氫處理單元的尾渣由尾渣氣化制氫單元轉(zhuǎn)化利用，無(wú)尾渣外排。
4.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，所述的漿態(tài)床重油加氫處理單元是在氫氣的存在下，將混有催化劑的重油通過(guò)空筒式或有簡(jiǎn)單內(nèi)構(gòu)件的反應(yīng)器，進(jìn)行加氫熱裂化反應(yīng)，催化劑高度分散在重油中，隨重油一次通過(guò)反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)分離過(guò)程，分成輕質(zhì)油品和加氫尾渣。
5.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，漿態(tài)床重油加氫處理單元中，催化劑加入量為原料油的0.3 IOwt %，氫油體積比為400:1 2000: I。
6.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，漿態(tài)床重油加氫處理單元反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度300°C 600°C，反應(yīng)壓力8 16MPa，體積空速I(mǎi) IOtT1。
7.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，所述的尾渣氣化制氫單元是將尾渣在氧氣與水蒸氣的作用下，部分氧化，生成CO和H2,再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化提純過(guò)程，生產(chǎn)可以應(yīng)用的氫氣。`
8.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，在尾渣氣化制氫單元中，氧氣、水蒸氣的加入量隨原料油的性質(zhì)變化而變化，氧油質(zhì)量比為0.1: I 10: 1，水油質(zhì)量比為0.1: I 10:1。
9.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，其特征在于，尾渣氣化制氫單元反應(yīng)條件為:氣化反應(yīng)壓力4 lOMPa，氣化反應(yīng)溫度1000°C 2000°C，體積空速10 IOOh'
全文摘要
本發(fā)明涉及一種不需外供氫源的重油漿態(tài)床加氫組合工藝，包括懸浮床重油加氫處理單元和尾渣氣化制氫單元，懸浮床重油加氫處理單元把重油原料轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品和尾渣，尾渣氣化制氫單元利用懸浮床重油加氫處理單元的尾渣生產(chǎn)氫氣，尾渣氣化制氫單元生產(chǎn)的氫氣供懸浮床重油加氫處理單元使用，并可向外部耗氫單元供氫。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)需外供氫源，無(wú)尾渣外排，原料利用率高，經(jīng)濟(jì)效益好，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
文檔編號(hào)C10J3/00GK103242894SQ20121020245
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者武長(zhǎng)江, 張明會(huì) 申請(qǐng)人:上海河圖工程股份有限公司