[发明专利]重油原料的超临界萃取与悬浮床加氢的组合系统及方法

说明书

本发明公开了一种重油原料的超临界萃取与悬浮床加氢的组合系统及方法，所述组合系统包括超临界萃取单元和悬浮床加氢单元，其中，所述超临界萃取单元用于对所述重油原料进行萃取分离，以分离出沥青质产物，所述悬浮床加氢单元用于对来自所述超临界萃取单元的沥青质产物进行悬浮床加氢裂解处理。本发明可以大幅提高原料重质组分与沥青烯的转化率，并降低悬浮床单元的规模，从而降低投资，氢耗也随之大幅降低。

技术领域

本发明涉及超临界萃取及悬浮床加氢领域，尤其涉及一种重油原料的超临界萃取与悬浮床加氢的组合系统及方法。

背景技术

未来10-15年，我国国民经济预计仍将继续以6-7％左右的速度快速发展，石油产品消费仍处于增长期，原油消费量年均增长6.4％，而国内原油产量年增长率仅为1.9％。随着进口原油数量不断增加，国际市场上优质原油可供选择性也在降低，轻质原油在进口原油中所占比重日益下降，而各种高密度重油及劣质的高硫、高酸重油所占比重持续上升。这些稠油和超重油，相对密度一般均在0.96以上，加工难度较大，而如何转化这些稠油、超重油生成的大量渣油也已成为当今炼油工业的重要课题。

目前，我国渣油加工过程采用的延迟焦化，溶剂脱沥青等方法，但处理深度不够，加工方法工艺较落后，分离和提纯难度较大，同时会产生大量污水，废渣，污染环境，利用加氢工艺可有效脱除掉渣油中的硫，氮，金属等杂质，降低其密度，实现轻质化。但目前的加氢工艺，处理深度不够，无法高效转化胶质、沥青质以及525℃以上的重质组分。如果采用常规固定床加氢方法，反应系统容易结焦沉积，造成催化剂寿命大幅缩短。

同时FCC油浆与煤焦油，也属于类似的劣质重油，特点为密度大，杂环多，金属杂质含量高。如何有效的加工此类重质油，将直接决定和影响着炼厂的产品结构和经济效益。

溶剂分离过程是炼油、化工工业中一类重要的过程，在炼油工业中被广泛应用。例如从渣油中取得残渣润滑油原料和催化裂解原料的溶剂脱沥青、生产润滑油时采用的溶剂精制和溶剂脱蜡、从重整生成油或催化裂解循环油中抽取芳烃的芳烃抽提等都属于溶剂分离过程。

在炼油工业中，溶剂脱沥青过程主要是用于从减压渣油制取高粘度润滑油基础油和催化裂解原料油，在原料合适的情况下脱油沥青可用于生产道路沥青。其中，溶剂脱沥青过程的主要作用是除去渣油中的沥青以获得较低残炭值的脱沥青油并改善色泽。在催化裂解原料瓦斯油中参入减压渣油是提高轻质油收率的一个重要途径，但是许多减压渣油含有较多的金属及易生成焦炭的物质，不宜直接参入催化裂解原料中去，通过溶剂脱沥青可以把大部分金属和易生焦物质除去，从而显著地改善重油催化裂解进料的质量，但溶剂脱沥青工艺，无法转化沥青质，只能起到抽提出轻油组分的作用。

传统的溶剂脱沥青过程是在溶剂的临界点以下的温度、压力条件下进行操作的。此过程使用大量的溶剂，采用的溶剂比一般为3-5(质量比)，必须回收并循环使用。溶剂回收部分的投资和操作费用对整个装置的经济效益有重要影响。需回收的溶剂量中，约90％来自提取液(脱沥青油相)，其余则来自提余液(脱油沥青相)。因此，溶剂回收的重点是回收提取液中的溶剂。近年来，对在溶剂的临界点以上的温度、压力条件下进行操作的超临界溶剂抽提和超临界溶剂回收的研究及技术开发有了较大的进展。相对于传统溶剂脱沥青技术，超临界萃取技术在能耗及操作可靠性等方面均发生了质的飞跃。

另外，国内外研究机构对于重质油悬浮床加氢技术做过一些研究，但目前还没有完全成熟。中国专利CN1766058A公开了一种将煤焦油全馏分与均相催化剂水溶性磷钼酸镍混合，经悬浮床反应器加氢后，小于370℃馏分经固定床加氢精制处理生产汽油,柴油,同时大于370℃尾油部分循环至悬浮床反应器进一步转化轻质油,部分外甩的方法。该专利的缺点是没有将煤焦油原料充分利用，而且尾油循环加氢增加结焦倾向。

目前常规的加氢处理方法通常需要进一步添加催化剂，以保证转化率，然而由于原料中重质组分较多，容易导致催化剂结焦失活。为了减缓催化剂的结焦失活，通常还需要加入大量的芳烃溶剂油作为原料稀释剂，如此，不仅提高了生产成本，而且还降低了装置的处理能力。