CN106190278B - 裂化中间液体产物返回预加氢的劣质烃加氢热裂化方法 - Google Patents
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Abstract
裂化中间液体产物返回预加氢的劣质烃加氢热裂化方法,特别适合于胶状沥青状组分含量高的煤焦油F1的悬浮床加氢热裂化反应过程,采用“加氢精制性预加氢反应R10过程→浅度加氢热裂化反应过程R21→浅度加氢热裂化反应液体产物R21PLR返回R10”操作模式,增加加氢精制反应R10在总体反应中的比重及时对R21热缩合物进行芳烃加氢饱和,降低深度加氢热裂化反应过程R22的原料中胶状沥青状组分含量和稠环度,可降低最终热裂解液体产物中胶状沥青状组分含量和稠环度,利于延长操作周期,提高轻质油收率。
Description
技术领域
本发明涉及裂化中间液体产物返回预加氢的劣质烃加氢热裂化方法,特别适合于胶状沥青状组分含量高的煤焦油F1的悬浮床加氢热裂化反应过程,采用“加氢精制性预加氢反应R10过程→浅度加氢热裂化反应过程R21→浅度加氢热裂化反应液体产物R21PLR返回R10”操作模式,增加加氢精制反应R10在总体反应中的比重及时对R21热缩合物进行芳烃加氢饱和,降低深度加氢热裂化反应过程R22的原料中胶状沥青状组分含量和稠环度,可降低最终热裂解液体产物中胶状沥青状组分含量和稠环度,利于延长操作周期,提高轻质油收率。
背景技术
本发明涉及胶状沥青状组分含量高的煤焦油F1的加氢热裂化方法,当设置“加氢精制性预加氢反应R10过程→加氢热裂化反应过程R20”时,关注的主要问题是:如何降低最终热裂解液体产物中胶状沥青状组分含量和稠环度,延长操作周期,提高轻质油收率。
本发明的构想是:对加氢热裂化反应过程R20分级设置为浅度加氢热裂化反应过程R21、深度加氢热裂化反应过程R22,构建裂化中间液体产物返回预加氢的劣质烃加氢热裂化方法,特别适合于胶状沥青状组分含量高的煤焦油F1的悬浮床加氢热裂化反应过程,采用“加氢精制性预加氢反应R10过程→浅度加氢热裂化反应过程R21→浅度加氢热裂化反应液体产物R21PLR返回R10”操作模式,增加加氢精制反应R10在总体反应中的比重及时对R21热缩合物进行芳烃加氢饱和,降低深度加氢热裂化反应过程R22的原料中胶状沥青状组分含量和稠环度,可降低最终热裂解液体产物中胶状沥青状组分含量和稠环度,利于延长操作周期,提高轻质油收率。
为了简化流程,获得R21PLR的热高压分离过程R21P-THPS,设置在浅度加氢热裂化反应过程R21的加氢反应器的上部空间,以液体收集器、导液管道、循环泵、送液管道组成的***使R20MP-THPS-LR注入上游加氢反应空间R20Z中。
当同时采用深度加氢热裂化液体产物R22PLR返回R10的操作模式时,形成分批循环“裂化→循环精制→裂化”操作模式。
本发明方法未见报道。
发明的目的在于提出裂化中间液体产物返回预加氢的劣质烃加氢热裂化方法。
发明内容
本发明裂化中间液体产物返回预加氢的劣质烃加氢热裂化方法,其特征在于:
(1)在第一加氢反应过程R10,在存在氢气、液相烃、第一加氢催化剂R10C同时可能存在固体颗粒的物料条件下,高芳碳率劣质烃HDS、来自步骤(2)的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR进行包含加氢芳烃浅度饱和反应的第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE-R10P;
劣质烃HDS,是包含常规沸点高于450℃的烃组分HD的高芳碳烃料;
劣质烃HDS,包含常规液态烃原料HDSL,可能包含固体颗粒原料HDSS;
第一加氢反应R10R,包含至少一部分液态烃原料HDSL中烃组分HD的加氢精制反应R10-HD-HTR,加氢精制反应R10-HD-HTR至少包含多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR,可能包含其它不饱和烃的加氢饱和反应和或含杂质烃的加氢氢解反应;
在第一加氢反应过程R10,HDS发生至少一部分加氢脱残炭反应,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的残炭值低于劣质烃HDS的残炭值;
第一加氢反应R10R,在液相反应为主的条件下进行,至少一部分烃组分HD发生的多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR使至少一部分烃组分HD的芳碳率降低转化为烃组分HDH,使至少一部分多环芳烃组分HDA的芳环被饱和形成亚甲基桥键,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的芳碳率低于劣质烃HDS的芳碳率;
第一加氢反应R10R,使用上流式加氢反应器R10E,可能使用加氢催化剂R10C;第一加氢反应过程R10使用加氢催化剂R10C时,使用的上流式加氢反应器R10E的反应空间有催化剂进入、催化剂排出;
可能有部分第一加氢反应产物BASE-R10P沉积或停留或循环于加氢反应器R10E内部空间;
第一加氢反应产物BASE-R10P,为含有氢气、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的物料;
基于第一加氢反应产物BASE-R10的物料用作第一加氢反应流出物R10P;
R10P用于排出BASE-R10P,为含有氢气、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的物料;
R10P,以1路或2路或多路物料R10PX的形式出现,不同R10PX物流的组成和相态相同或不同;
基于R10P的含有R10P中烃油的物流R10P-XO-TOR20进入第二加氢反应过程R20;
第一加氢反应过程R10,可能联合加工用作供氢烃或稀释剂的包含常规沸点高于350℃烃组分的烃料SHS;
(2)在第二加氢反应过程R20,在存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒的混相物料条件下,物流R10P-XO-TOR20进行包含加氢热裂化反应的第二加氢反应R20R得到第二加氢反应产物BASE-R20P;
物流R10P-XO-TOR20,包含常规沸点高于450℃的烃组分HDH的高芳碳烃料;
物流R10P-XO-TOR20,包含常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L,可能包含固体颗粒原料R10P-XO-TOR20S;
第二加氢反应R20R,包含至少一部分常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L中烃组分HDH的加氢热裂化反应,可能包含至少一部分常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L中烃组分HDH的加氢精制反应;第二加氢反应R20R的加氢精制反应包含不饱和烃的加氢饱和反应和或含杂质烃的加氢氢解反应;
第二加氢反应过程R20,使用上流式加氢反应器R20E,可能使用加氢催化剂R20C;第二加氢反应过程R20使用加氢催化剂R20C时,使用的上流式加氢反应器R20E的反应空间有催化剂进入、催化剂排出;
可能有部分第二加氢反应产物BASE-R20P沉积或停留或循环于加氢反应器R20E内部空间;
第二加氢反应产物BASE-R20P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
基于第二加氢反应产物BASE-R20P的物料用作第二加氢反应流出物R20P;
第二加氢反应流出物R20P用于排出第二加氢反应产物BASE-R20P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
第二加氢反应流出物R20P,以1路或2路或多路物料R20PX的形式出现,不同R20PX物流的组成和相态相同或不同;
第二加氢反应过程R20的反应空间,按照下述原则划分子加氢反应区:每出现1个裂化中间液体产物循环的起始点,则形成1次子加氢反应区的分界点,因此,存在N个裂化中间液体产物循环的起始点,则形成N次子加氢反应区的分界点,则存在“M=N+1”个子加氢反应区R20X,X=1~(N+1);N≥2;
第二加氢反应过程R20的反应空间,分为2个或多个串联操作的子加氢反应区,在最后1个子加氢反应区R20M之前的至少1个子加氢反应区的热高压分离过程R20MP-THPS得到的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10C接触发生至少一部分加氢饱和反应;
在第二加氢反应过程R20,包含上游子加氢反应区常规液态烃产物的物流,进入串联操作的相邻的下游子加氢反应区;
(3)在回收过程SR,回收第二加氢反应流出物R20P得到体积上主要由氢气组成的富氢气气体SRV和主要由常规液态烃组成的可能含有固体颗粒的液体物流SRL,至少一部分富氢气气体SRV返回加氢反应过程循环使用。
通常,第一加氢反应过程R10发生以加氢饱和反应为主的第一加氢反应R10R,其特征在于:
(1)在第一加氢反应过程R10,在存在氢气、液相烃、第一加氢催化剂R10C同时可能存在固体颗粒的至少存在气液两相的混相物料条件下,高芳碳率劣质烃HDS、来自步骤(2)的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR进行以加氢饱和反应为主的第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE-R10P;
所述劣质烃HDS进行以加氢饱和反应为主的第一加氢反应R10R,指的是:第一加氢反应R10R总氢耗R10HT减去加氢脱氧反应氢耗R10HDO为剩余的脱氧外氢耗R10HK,脱氧外氢耗R10HK以加氢饱和反应的氢耗R10HDA为主,即R10HDA/R10HK>0.5;
第一加氢反应R10R,在液相反应为主的条件下进行,至少一部分烃组分HD发生的多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR使至少一部分烃组分HD的芳碳率降低转化为烃组分HDH,使至少一部分多环芳烃组分HDA的中间芳环被饱和形成亚甲基桥键,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的芳碳率低于劣质烃HDS的芳碳率;
第一加氢反应产物BASE-R10P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
基于第一加氢反应产物BASE-R10的物料用作第一加氢反应流出物R10P;
R10P用于排出BASE-R10P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
R10P作为物流R10P-XO-TOR20进入第二加氢反应过程R20。
本发明,劣质烃HDS,通常选自下列物料中的一种或几种:
①低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品,热加工过程是焦化过程或催化裂化过程或催化裂解过程;
②中温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
④煤加氢直接液化制油过程所得油品,煤加氢直接液化制油过程包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤共炼过程、煤临氢热溶液化过程;
⑤石油基重油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑥页岩油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑦石油砂基重油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑧其它胶质重量含量高于15%和或沥青质重量含量高于5.0%的烃油。
本发明,定义裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR的重量流量R20MP-LRW与劣质烃HDS的重量流量HDSW之比为K9000,即K9000=R20MP-LRW/HDSW,K9000:通常为0.01~10.0、一般为0.5~5.0、宜为1.0~3.0。
本发明,第一加氢反应过程R10,可以使用悬浮床加氢反应器或沸腾床加氢反应器或移动床加氢反应器;第二加氢反应过程R20,可以使用固定床催化剂床层的加氢反应器或悬浮床加氢反应器或沸腾床加氢反应器或移动床加氢反应器。
本发明,在回收过程SR,富氢气气体SRV的H2体积浓度:通常大于75%、一般大于85%。
劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成,操作条件通常为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用悬浮床加氢反应器,使用的加氢催化剂R10C,是一种复合型煤焦油加氢催化剂,包含高活性组分与低活性组分;所述高活性组分金属与低活性组分金属的重量比为1∶10至10∶1;所述高活性组分为钼的水溶性盐类化合物或其混合物;所述低活性组分为氧化铁矿石或硫化铁矿石,其中矿石中铁含量不低于40wt%,催化剂R10C水含量低于2wt%;R10C粒子直径为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为300~480℃、压力为6.0~30.0MPa、氢气/原料油体积比为0.01∶1~4000∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.001~8.0%、体积空速为0.1~10.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.05~3.0%;
(2)第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为300~500℃、压力为6.0~30.0MPa、氢气/原料油体积比为300∶1~4000∶1、加氢催化剂R20C加入重量为HDS重量的0.001~8.0%、体积空速为0.1~10.0hr-1。
劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成,操作条件一般为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用的加氢催化剂R10C,至少包含Mo元素,Mo在第一加氢反应过程R10的主体工作形态为M0S2中,加氢催化剂R10C为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为350~460℃、压力为12.0~22.0MPa、氢气/原料油体积比为50∶1~600∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~2.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.25~2.5%;
(2)第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为350~460℃、压力为12.0~22.0MPa、氢气/原料油体积比为300∶1~2000∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~5.0hr-1。
劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成,操作条件宜为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用的加氢催化剂R10C,至少包含Mo元素,Mo在第一加氢反应过程R10的主体工作形态为M0S2中,加氢催化剂R10C为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为350~460℃、压力为17.0~23.0MPa、氢气/原料油体积比为50∶1~600∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~2.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.25~2.5%;
(2)第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为380~460℃、压力为17.0~23.0MPa、氢气/原料油体积比为500∶1~1200∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.3~3.0%、体积空速为0.3~2.0hr-1。
劣质烃HDS来自煤焦油,操作目标通常为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为10~90%、残炭为0.01~25%、金属含量为2~2000PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于5%、残炭加氢脱除率大于5%;
(2)在第二加氢反应过程R20,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于9.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于1.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于50%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于25%。
劣质烃HDS来自煤焦油,操作目标一般为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为40~80%、残炭为5~20%、金属含量为50~700PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于10%、残炭加氢脱除率大于10%;
(2)在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS来自煤焦油,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于10.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于2.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于70%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于40%。
劣质烃HDS来自煤焦油,操作目标宜为为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为40~80%、残炭为5~20%、金属含量为50~700PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于15%、残炭加氢脱除率大于15%;
(2)在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS来自煤焦油,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于10.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于2.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于70%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于40%。
热高压分离过程R20MP-THPS的第1种方式是:
(2)在第二加氢反应过程R20,在子加氢反应区设置热高压分离过程R20MP-THPS;
热高压分离过程RTHPS,设置在加氢反应器的上部空间,以液体收集器、导液管道、循环泵、送液管道组成的***使R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10。
热高压分离过程R20MP-THPS的第2种方式是:
(2)在第二加氢反应过程R20,在子加氢反应区设置热高压分离过程R20MP-THPS;
热高压分离过程R20MP-THPS,在独立的热高压分离器R20MP-THPS-E中完成;
在热高压分离器R20MP-THPS-E中,分离反应流出物R20MP得到含有溶解氢气、常规沸点高于350℃的常规液态烃的热高分液体R20MP-THPS-L和净产物物流R20MP-THPS-PP,R20MP-THPS-L中可能含有固体粒子;
热高分液体R20MP-THPS-L,用作R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10;
净产物物流R20MP-THPS-PP进入下游相邻子加氢反应区。
第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,在最后1个子加氢反应区R20M的热高压分离过程R20ZP-THPS得到的裂化液体产物循环物流R20ZP-LR,可以返回第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10C接触发生至少一部分加氢饱和反应。
本发明,通常在回收过程分SR,设置热高压分离过程THPS;
在热高压分离过程THPS,分离第二加氢反应流出物R20P得到含有氢气、杂质加氢产物、常规气体烃和常规沸点低于350℃的常规液态烃的热高分气体THPS-V和含有溶解氢气、常规沸点高于350℃的常规液态烃的热高分液体THPS-L,THPS-L中可能含有固体粒子;
通常,回收热高分气体THPS-V,得到体积上主要由氢气组成的富氢气气体SRV和主要由常规液态烃组成的可能含有固体颗粒的液体物流SRL,至少一部分富氢气气体SRV返回加氢反应过程循环使用;
通常,回收热高分液体THPS-L,得到主要由常规沸点高于530℃的烃组分组成加氢热裂化尾油R20P-DO,至少一部分加氢热裂化尾油R20P-DO不进入加氢反应过程。
具体实施方式
本发明裂化中间液体产物返回预加氢的劣质烃加氢热裂化方法,其特征在于:
(1)在第一加氢反应过程R10,在存在氢气、液相烃、第一加氢催化剂R10C同时可能存在固体颗粒的物料条件下,高芳碳率劣质烃HDS、来自步骤(2)的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR进行包含加氢芳烃浅度饱和反应的第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE-R10P;
劣质烃HDS,是包含常规沸点高于450℃的烃组分HD的高芳碳烃料;
劣质烃HDS,包含常规液态烃原料HDSL,可能包含固体颗粒原料HDSS;
第一加氢反应R10R,包含至少一部分液态烃原料HDSL中烃组分HD的加氢精制反应R10-HD-HTR,加氢精制反应R10-HD-HTR至少包含多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR,可能包含其它不饱和烃的加氢饱和反应和或含杂质烃的加氢氢解反应;
在第一加氢反应过程R10,HDS发生至少一部分加氢脱残炭反应,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的残炭值低于劣质烃HDS的残炭值;
第一加氢反应R10R,在液相反应为主的条件下进行,至少一部分烃组分HD发生的多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR使至少一部分烃组分HD的芳碳率降低转化为烃组分HDH,使至少一部分多环芳烃组分HDA的芳环被饱和形成亚甲基桥键,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的芳碳率低于劣质烃HDS的芳碳率;
第一加氢反应R10R,使用上流式加氢反应器R10E,可能使用加氢催化剂R10C;第一加氢反应过程R10使用加氢催化剂R10C时,使用的上流式加氢反应器R10E的反应空间有催化剂进入、催化剂排出;
可能有部分第一加氢反应产物BASE-R10P沉积或停留或循环于加氢反应器R10E内部空间;
第一加氢反应产物BASE-R10P,为含有氢气、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的物料;
基于第一加氢反应产物BASE-R10的物料用作第一加氢反应流出物R10P;
R10P用于排出BASE-R10P,为含有氢气、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的物料;
R10P,以1路或2路或多路物料R10PX的形式出现,不同R10PX物流的组成和相态相同或不同;
基于R10P的含有R10P中烃油的物流R10P-XO-TOR20进入第二加氢反应过程R20;
第一加氢反应过程R10,可能联合加工用作供氢烃或稀释剂的包含常规沸点高于350℃烃组分的烃料SHS;
(2)在第二加氢反应过程R20,在存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒的混相物料条件下,物流R10P-XO-TOR20进行包含加氢热裂化反应的第二加氢反应R20R得到第二加氢反应产物BASE-R20P;
物流R10P-XO-TOR20,包含常规沸点高于450℃的烃组分HDH的高芳碳烃料;
物流R10P-XO-TOR20,包含常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L,可能包含固体颗粒原料R10P-XO-TOR20S;
第二加氢反应R20R,包含至少一部分常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L中烃组分HDH的加氢热裂化反应,可能包含至少一部分常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L中烃组分HDH的加氢精制反应;第二加氢反应R20R的加氢精制反应包含不饱和烃的加氢饱和反应和或含杂质烃的加氢氢解反应;
第二加氢反应过程R20,使用上流式加氢反应器R20E,可能使用加氢催化剂R20C;第二加氢反应过程R20使用加氢催化剂R20C时,使用的上流式加氢反应器R20E的反应空间有催化剂进入、催化剂排出;
可能有部分第二加氢反应产物BASE-R20P沉积或停留或循环于加氢反应器R20E内部空间;
第二加氢反应产物BASE-R20P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
基于第二加氢反应产物BASE-R20P的物料用作第二加氢反应流出物R20P;
第二加氢反应流出物R20P用于排出第二加氢反应产物BASE-R20P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
第二加氢反应流出物R20P,以1路或2路或多路物料R20PX的形式出现,不同R20PX物流的组成和相态相同或不同;
第二加氢反应过程R20的反应空间,按照下述原则划分子加氢反应区:每出现1个裂化中间液体产物循环的起始点,则形成1次子加氢反应区的分界点,因此,存在N个裂化中间液体产物循环的起始点,则形成N次子加氢反应区的分界点,则存在“M=N+1”个子加氢反应区R20X,X=1~(N+1);N≥2;
第二加氢反应过程R20的反应空间,分为2个或多个串联操作的子加氢反应区,在最后1个子加氢反应区R20M之前的至少1个子加氢反应区的热高压分离过程R20MP-THPS得到的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10C接触发生至少一部分加氢饱和反应;
在第二加氢反应过程R20,包含上游子加氢反应区常规液态烃产物的物流,进入串联操作的相邻的下游子加氢反应区;
(3)在回收过程SR,回收第二加氢反应流出物R20P得到体积上主要由氢气组成的富氢气气体SRV和主要由常规液态烃组成的可能含有固体颗粒的液体物流SRL,至少一部分富氢气气体SRV返回加氢反应过程循环使用。
通常,第一加氢反应过程R10发生以加氢饱和反应为主的第一加氢反应R10R,其特征在于:
(1)在第一加氢反应过程R10,在存在氢气、液相烃、第一加氢催化剂R10C同时可能存在固体颗粒的至少存在气液两相的混相物料条件下,高芳碳率劣质烃HDS、来自步骤(2)的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR进行以加氢饱和反应为主的第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE-R10P;
所述劣质烃HDS进行以加氢饱和反应为主的第一加氢反应R10R,指的是:第一加氢反应R10R总氢耗R10HT减去加氢脱氧反应氢耗R10HDO为剩余的脱氧外氢耗R10HK,脱氧外氢耗R10HK以加氢饱和反应的氢耗R10HDA为主,即R10HDA/R10HK>0.5;
第一加氢反应R10R,在液相反应为主的条件下进行,至少一部分烃组分HD发生的多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR使至少一部分烃组分HD的芳碳率降低转化为烃组分HDH,使至少一部分多环芳烃组分HDA的中间芳环被饱和形成亚甲基桥键,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的芳碳率低于劣质烃HDS的芳碳率;
第一加氢反应产物BASE-R10P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
基于第一加氢反应产物BASE-R10的物料用作第一加氢反应流出物R10P;
R10P用于排出BASE-R10P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
R10P作为物流R10P-XO-TOR20进入第二加氢反应过程R20。
本发明,劣质烃HDS,通常选自下列物料中的一种或几种:
①低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品,热加工过程是焦化过程或催化裂化过程或催化裂解过程;
②中温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
④煤加氢直接液化制油过程所得油品,煤加氢直接液化制油过程包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤共炼过程、煤临氢热溶液化过程;
⑤石油基重油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑥页岩油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑦石油砂基重油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑧其它胶质重量含量高于15%和或沥青质重量含量高于5.0%的烃油。
本发明,定义裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR的重量流量R20MP-LRW与劣质烃HDS的重量流量HDSW之比为K9000,即K9000=R20MP-LRW/HDSW,K9000:通常为0.01~10.0、一般为0.5~5.0、宜为1.0~3.0。
本发明,第一加氢反应过程R10,可以使用悬浮床加氢反应器或沸腾床加氢反应器或移动床加氢反应器;第二加氢反应过程R20,可以使用固定床催化剂床层的加氢反应器或悬浮床加氢反应器或沸腾床加氢反应器或移动床加氢反应器。
本发明,在回收过程SR,富氢气气体SRV的H2体积浓度:通常大于75%、一般大于85%。
劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成,操作条件通常为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用悬浮床加氢反应器,使用的加氢催化剂R10C,是一种复合型煤焦油加氢催化剂,包含高活性组分与低活性组分;所述高活性组分金属与低活性组分金属的重量比为1∶10至10∶1;所述高活性组分为钼的水溶性盐类化合物或其混合物;所述低活性组分为氧化铁矿石或硫化铁矿石,其中矿石中铁含量不低于40wt%,催化剂R10C水含量低于2wt%;R10C粒子直径为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为300~480℃、压力为6.0~30.0MPa、氢气/原料油体积比为0.01∶1~4000∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.001~8.0%、体积空速为0.1~10.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.05~3.0%;
(2)第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为300~500℃、压力为6.0~30.0MPa、氢气/原料油体积比为300∶1~4000∶1、加氢催化剂R20C加入重量为HDS重量的0.001~8.0%、体积空速为0.1~10.0hr-1。
劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成,操作条件一般为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用的加氢催化剂R10C,至少包含Mo元素,Mo在第一加氢反应过程R10的主体工作形态为M0S2中,加氢催化剂R10C为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为350~460℃、压力为12.0~22.0MPa、氢气/原料油体积比为50∶1~600∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~2.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.25~2.5%;
(2)第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为350~460℃、压力为12.0~22.0MPa、氢气/原料油体积比为300∶1~2000∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~5.0hr-1。
劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成,操作条件宜为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用的加氢催化剂R10C,至少包含Mo元素,Mo在第一加氢反应过程R10的主体工作形态为M0S2中,加氢催化剂R10C为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为350~460℃、压力为17.0~23.0MPa、氢气/原料油体积比为50∶1~600∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~2.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.25~2.5%;
(2)第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为380~460℃、压力为17.0~23.0MPa、氢气/原料油体积比为500∶1~1200∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.3~3.0%、体积空速为0.3~2.0hr-1。
劣质烃HDS来自煤焦油,操作目标通常为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为10~90%、残炭为0.01~25%、金属含量为2~2000PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于5%、残炭加氢脱除率大于5%;
(2)在第二加氢反应过程R20,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于9.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于1.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于50%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于25%。
劣质烃HDS来自煤焦油,操作目标一般为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为40~80%、残炭为5~20%、金属含量为50~700PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于10%、残炭加氢脱除率大于10%;
(2)在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS来自煤焦油,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于10.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于2.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于70%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于40%。
劣质烃HDS来自煤焦油,操作目标宜为为;
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为40~80%、残炭为5~20%、金属含量为50~700PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于15%、残炭加氢脱除率大于15%;
(2)在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS来自煤焦油,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于10.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于2.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于70%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于40%。
热高压分离过程R20MP-THPS的第1种方式是:
(2)在第二加氢反应过程R20,在子加氢反应区设置热高压分离过程R20MP-THPS;
热高压分离过程RTHPS,设置在加氢反应器的上部空间,以液体收集器、导液管道、循环泵、送液管道组成的***使R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10。
热高压分离过程R20MP-THPS的第2种方式是:
(2)在第二加氢反应过程R20,在子加氢反应区设置热高压分离过程R20MP-THPS;
热高压分离过程R20MP-THPS,在独立的热高压分离器R20MP-THPS-E中完成;
在热高压分离器R20MP-THPS-E中,分离反应流出物R20MP得到含有溶解氢气、常规沸点高于350℃的常规液态烃的热高分液体R20MP-THPS-L和净产物物流R20MP-THPS-PP,R20MP-THPS-L中可能含有固体粒子;
热高分液体R20MP-THPS-L,用作R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10;
净产物物流R20MP-THPS-PP进入下游相邻子加氢反应区。
第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,在最后1个子加氢反应区R20M的热高压分离过程R20ZP-THPS得到的裂化液体产物循环物流R20ZP-LR,可以返回第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10C接触发生至少一部分加氢饱和反应。
本发明,通常在回收过程分SR,设置热高压分离过程THPS;
在热高压分离过程THPS,分离第二加氢反应流出物R20P得到含有氢气、杂质加氢产物、常规气体烃和常规沸点低于350℃的常规液态烃的热高分气体THPS-V和含有溶解氢气、常规沸点高于350℃的常规液态烃的热高分液体THPS-L,THPS-L中可能含有固体粒子;
通常,回收热高分气体THPS-V,得到体积上主要由氢气组成的富氢气气体SRV和主要由常规液态烃组成的可能含有固体颗粒的液体物流SRL,至少一部分富氢气气体SRV返回加氢反应过程循环使用;
通常,回收热高分液体THPS-L,得到主要由常规沸点高于530℃的烃组分组成加氢热裂化尾油R20P-DO,至少一部分加氢热裂化尾油R20P-DO不进入加氢反应过程。
本发明的主要优点在于:
①对于胶状沥青状组分含量高的煤焦油F1的加氢热裂化反应过程,采用“加氢精制性预加氢反应R10过程→浅度加氢热裂化反应过程R21→浅度加氢热裂化反应液体产物R21PLR返回R10”操作模式,增加加氢精制反应R10在总体反应中的比重以及时对R21热缩合物进行芳烃加氢饱和,降低深度加氢热裂化反应过程R22的原料中胶状沥青状组分含量和稠环度,可降低最终热裂解液体产物中胶状沥青状组分含量和稠环度,利于延长操作周期,提高轻质油收率;
②将加氢热裂化反应过程R21的部分反应热带入了加氢精制性预加氢反应R10过程,可用于加热劣质烃HDS或其它物流如氢气、供氢烃物流等;
③本发明适合于新建装置或现有装置改造。
Claims (20)
1.裂化中间液体产物返回预加氢的劣质烃加氢热裂化方法,其特征在于:
(1)在第一加氢反应过程R10,在存在氢气、液相烃、第一加氢催化剂R10C同时可能存在固体颗粒的物料条件下,高芳碳率劣质烃HDS、来自步骤(2)的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR进行包含加氢芳烃浅度饱和反应的第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE-R10P;
劣质烃HDS,是包含常规沸点高于450℃的烃组分HD的高芳碳烃料;
劣质烃HDS,包含常规液态烃原料HDSL,可能包含固体颗粒原料HDSS;
第一加氢反应R10R,包含至少一部分液态烃原料HDSL中烃组分HD的加氢精制反应R10-HD-HTR,加氢精制反应R10-HD-HTR至少包含多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR,可能包含其它不饱和烃的加氢饱和反应和或含杂质烃的加氢氢解反应;
在第一加氢反应过程R10,HDS发生至少一部分加氢脱残炭反应,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的残炭值低于劣质烃HDS的残炭值;
第一加氢反应R10R,在液相反应为主的条件下进行,至少一部分烃组分HD发生的多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR使至少一部分烃组分HD的芳碳率降低转化为烃组分HDH,使至少一部分多环芳烃组分HDA的芳环被饱和形成亚甲基桥键,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的芳碳率低于劣质烃HDS的芳碳率;
第一加氢反应R10R,使用上流式加氢反应器R10E,可能使用加氢催化剂R10C;第一加氢反应过程R10使用加氢催化剂R10C时,使用的上流式加氢反应器R10E的反应空间有催化剂进入、催化剂排出;
可能有部分第一加氢反应产物BASE-R10P沉积或停留或循环于加氢反应器R10E内部空间;
第一加氢反应产物BASE-R10P,为含有氢气、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的物料;
基于第一加氢反应产物BASE-R10的物料用作第一加氢反应流出物R10P;
R10P用于排出BASE-R10P,为含有氢气、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的物料;
R10P,以1路或2路或多路物料R10PX的形式出现,不同R10PX物流的组成和相态相同或不同;
基于R10P的含有R10P中烃油的物流R10P-XO-TOR20进入第二加氢反应过程R20;
第一加氢反应过程R10,可能联合加工用作供氢烃或稀释剂的包含常规沸点高于350℃烃组分的烃料SHS;
(2)在第二加氢反应过程R20,在存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒的混相物料条件下,物流R10P-XO-TOR20进行包含加氢热裂化反应的第二加氢反应R20R得到第二加氢反应产物BASE-R20P;
物流R10P-XO-TOR20,包含常规沸点高于450℃的烃组分HDH的高芳碳烃料;
物流R10P-XO-TOR20,包含常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L,可能包含固体颗粒原料R10P-XO-TOR20S;
第二加氢反应R20R,包含至少一部分常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L中烃组分HDH的加氢热裂化反应,可能包含至少一部分常规液态烃原料R10P-XO-TOR20L中烃组分HDH的加氢精制反应;第二加氢反应R20R的加氢精制反应包含不饱和烃的加氢饱和反应和或含杂质烃的加氢氢解反应;
第二加氢反应过程R20,使用上流式加氢反应器R20E,可能使用加氢催化剂R20C;第二加氢反应过程R20使用加氢催化剂R20C时,使用的上流式加氢反应器R20E的反应空间有催化剂进入、催化剂排出;
可能有部分第二加氢反应产物BASE-R20P沉积或停留或循环于加氢反应器R20E内部空间;
第二加氢反应产物BASE-R20P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
基于第二加氢反应产物BASE-R20P的物料用作第二加氢反应流出物R20P;
第二加氢反应流出物R20P用于排出第二加氢反应产物BASE-R20P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
第二加氢反应流出物R20P,以1路或2路或多路物料R20PX的形式出现,不同R20PX物流的组成和相态相同或不同;
第二加氢反应过程R20的反应空间,按照下述原则划分子加氢反应区:每出现1个裂化中间液体产物循环的起始点,则形成1次子加氢反应区的分界点,因此,存在N个裂化中间液体产物循环的起始点,则形成N次子加氢反应区的分界点,则存在“M=N+1”个子加氢反应区R20X,X=1~(N+1);N≥2;
第二加氢反应过程R20的反应空间,分为2个或多个串联操作的子加氢反应区,在最后1个子加氢反应区R20M之前的至少1个子加氢反应区的热高压分离过程R20MP-THPS得到的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10C接触发生至少一部分加氢饱和反应;
在第二加氢反应过程R20,包含上游子加氢反应区常规液态烃产物的物流,进入串联操作的相邻的下游子加氢反应区;
(3)在回收过程SR,回收第二加氢反应流出物R20P得到体积上主要由氢气组成的富氢气气体SRV和主要由常规液态烃组成的可能含有固体颗粒的液体物流SRL,至少一部分富氢气气体SRV返回加氢反应过程循环使用。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(1)在第一加氢反应过程R10,在存在氢气、液相烃、第一加氢催化剂R10C同时可能存在固体颗粒的至少存在气液两相的混相物料条件下,高芳碳率劣质烃HDS、来自步骤(2)的裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR进行以加氢饱和反应为主的第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE-R10P;
所述劣质烃HDS进行以加氢饱和反应为主的第一加氢反应R10R,指的是:第一加氢反应R10R总氢耗R10HT减去加氢脱氧反应氢耗R10HDO为剩余的脱氧外氢耗R10HK,脱氧外氢耗R10HK以加氢饱和反应的氢耗R10HDA为主,即R10HDA/R10HK>0.5;
第一加氢反应R10R,在液相反应为主的条件下进行,至少一部分烃组分HD发生的多环芳烃的部分加氢饱和反应R10-HD-HDAR使至少一部分烃组分HD的芳碳率降低转化为烃组分HDH,使至少一部分多环芳烃组分HDA的中间芳环被饱和形成亚甲基桥键,第一加氢反应产物BASE-R10P中烃类的芳碳率低于劣质烃HDS的芳碳率;
第一加氢反应产物BASE-R10P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
基于第一加氢反应产物BASE-R10的物料用作第一加氢反应流出物R10P;
R10P用于排出BASE-R10P,为含有氢气、杂质组分、常规气体烃、常规液体烃同时可能含有固体颗粒的至少包含气相和液相的混相物料;
R10P作为物流R10P-XO-TOR20进入第二加氢反应过程R20。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(1)在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS选自下列物料中的一种或几种:
①低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品,热加工过程是焦化过程或催化裂化过程或催化裂解过程;
②中温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
④煤加氢直接液化制油过程所得油品,煤加氢直接液化制油过程包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤共炼过程、煤临氢热溶液化过程;
⑤石油基重油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑥页岩油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑦石油砂基重油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
⑧其它胶质重量含量高于15%和或沥青质重量含量高于5.0%的烃油。
4.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
定义裂化中间液体产物循环物流R20MP-LR的重量流量R20MP-LRW与劣质烃HDS的重量流量HDSW之比为K9000,即K9000=R20MP-LRW/HDSW,K9000为0.01~10.0。
5.根据权利要求4所述方法,其特征在于:
K9000为0.5~5.0。
6.根据权利要求4所述方法,其特征在于:
K9000为1.0~3.0。
7.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,使用悬浮床加氢反应器或沸腾床加氢反应器或移动床加氢反应器;
(2)第二加氢反应过程R20,使用固定床催化剂床层的加氢反应器或悬浮床加氢反应器或沸腾床加氢反应器或移动床加氢反应器。
8.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(3)在回收过程SR,富氢气气体SRV的H2体积浓度大于75%。
9.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(3)在回收过程SR,富氢气气体SRV的H2体积浓度大于85%。
10.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用悬浮床加氢反应器,使用的加氢催化剂R10C,是一种复合型煤焦油加氢催化剂,包含高活性组分与低活性组分;所述高活性组分金属与低活性组分金属的重量比为1∶10至10∶1;所述高活性组分为钼的水溶性盐类化合物或其混合物;所述低活性组分为氧化铁矿石或硫化铁矿石,其中矿石中铁含量不低于40wt%,催化剂R10C水含量低于2wt%;R10C粒子直径为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为300~480℃、压力为6.0~30.0MPa、氢气/原料油体积比为0.01∶1~4000∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.001~8.0%、体积空速为0.1~10.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.05~3.0%;
(2)第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为300~500℃、压力为6.0~30.0MPa、氢气/原料油体积比为300∶1~4000∶1、加氢催化剂R20C加入重量为HDS重量的0.001~8.0%、体积空速为0.1~10.0hr-1。
11.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用的加氢催化剂R10C,至少包含Mo元素,Mo在第一加氢反应过程R10的主体工作形态为M0S2中,加氢催化剂R10C为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为350~460℃、压力为12.0~22.0MPa、氢气/原料油体积比为50∶1~600∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~2.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.25~2.5%;
(2)第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为350~460℃、压力为12.0~22.0MPa、氢气/原料油体积比为300∶1~2000∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~5.0hr-1。
12.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,主要由常规沸点高于450℃烃组分HD组成;
在第一加氢反应过程R10,使用的加氢催化剂R10C,至少包含Mo元素,Mo在第一加氢反应过程R10的主体工作形态为M0S2中,加氢催化剂R10C为1~100μm的粉状颗粒;
第一加氢反应过程R10的操作条件为:温度为350~460℃、压力为17.0~23.0MPa、氢气/原料油体积比为50∶1~600∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.01~5.0%、体积空速为0.2~2.0hr-1;劣质烃HDS重量化学氢耗量为0.25~2.5%;
(2)第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,第二加氢反应过程R20的操作条件为:温度为380~460℃、压力为17.0~23.0MPa、氢气/原料油体积比为500∶1~1200∶1、加氢催化剂R10C加入重量为HDS重量的0.3~3.0%、体积空速为0.3~2.0hr-1。
13.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为10~90%、残炭为0.01~25%、金属含量为2~2000PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于5%、残炭加氢脱除率大于5%;
(2)在第二加氢反应过程R20,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于9.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于1.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于50%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于25%。
14.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为40~80%、残炭为5~20%、金属含量为50~700PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于10%、残炭加氢脱除率大于10%;
(2)在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS来自煤焦油,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于10.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于2.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于70%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于40%。
15.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
(1)劣质烃HDS来自煤焦油,其胶质沥青质含量为40~80%、残炭为5~20%、金属含量为50~700PPm;
在第一加氢反应过程R10,劣质烃HDS进行以加氢芳烃浅度饱和反应为主的第一加氢反应R10R,胶质沥青质加氢脱除率大于15%、残炭加氢脱除率大于15%;
(2)在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS来自煤焦油,第二加氢反应流出物R20P中常规液态烃的氢元素重量含量高于10.0%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS重量化学氢耗量高于2.5%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的脱残炭率大于70%;
在第二加氢反应过程R20,劣质烃HDS的加氢裂化转化率大于40%。
16.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
(2)在第二加氢反应过程R20,在子加氢反应区设置热高压分离过程R20MP-THPS;
热高压分离过程RTHPS,设置在加氢反应器的上部空间,以液体收集器、导液管道、循环泵、送液管道组成的***使R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10。
17.根据权利要求1或2或3所述方法,其特征在于:
(2)在第二加氢反应过程R20,在子加氢反应区设置热高压分离过程R20MP-THPS;
热高压分离过程R20MP-THPS,在独立的热高压分离器R20MP-THPS-E中完成;
在热高压分离器R20MP-THPS-E中,分离反应流出物R20MP得到含有溶解氢气、常规沸点高于350℃的常规液态烃的热高分液体R20MP-THPS-L和净产物物流R20MP-THPS-PP,R20MP-THPS-L中可能含有固体粒子;
热高分液体R20MP-THPS-L,用作R20MP-LR返回第一加氢反应过程R10;
净产物物流R20MP-THPS-PP进入下游相邻子加氢反应区。
18.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)第二加氢反应过程R20使用悬浮床加氢反应器,在最后1个子加氢反应区R20M的热高压分离过程R20ZP-THPS得到的裂化液体产物循环物流R20ZP-LR返回第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10C接触发生至少一部分加氢饱和反应。
19.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(3)在回收过程分SR,设置热高压分离过程THPS;
在热高压分离过程THPS,分离第二加氢反应流出物R20P得到含有氢气、杂质加氢产物、常规气体烃和常规沸点低于350℃的常规液态烃的热高分气体THPS-V和含有溶解氢气、常规沸点高于350℃的常规液态烃的热高分液体THPS-L,THPS-L中可能含有固体粒子;
回收热高分气体THPS-V,得到体积上主要由氢气组成的富氢气气体SRV和主要由常规液态烃组成的可能含有固体颗粒的液体物流SRL,至少一部分富氢气气体SRV返回加氢反应过程循环使用。
20.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(3)在回收过程分SR,设置热高压分离过程THPS;
在热高压分离过程THPS,分离第二加氢反应流出物R20P得到含有氢气、杂质加氢产物、常规气体烃和常规沸点低于350℃的常规液态烃的热高分气体THPS-V和含有溶解氢气、常规沸点高于350℃的常规液态烃的热高分液体THPS-L,THPS-L中可能含有固体粒子;
回收热高分液体THPS-L,得到主要由常规沸点高于530℃的烃组分组成加氢热裂化尾油R20P-DO,至少一部分加氢热裂化尾油R20P-DO不进入加氢反应过程。
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