[发明专利]用于多环芳烃进料的淤浆加氢转化的反应器分级

说明书

提供包含在不同加氢转化条件下的第一和第二加氢转化反应器的加工重油进料的方法。

技术领域

本发明提供多环芳烃进料(如流化催化裂化器(FCC)主塔塔底物(MCB)、蒸汽裂化焦油和焦化瓦斯油)的淤浆加氢加工(slurry hydroprocessing)方法。

背景技术

淤浆加氢加工提供将高沸点低价值石油级分转化成更高价值液体产物的方法。淤浆加氢转化(Slurry hydroconversion)技术可加工困难的进料，如具有高浓度多环芳烃(PAH)的进料，同时仍保持高液体收率。淤浆加氢转化单元已用于加工炼油/石油化工总厂中存在的具有挑战性的料流，如FCC MCB、蒸汽裂化焦油和焦化瓦斯油。淤浆加氢加工提供使用不像新兴的固定床技术那样容易结垢的技术将低价值重质原料转化成燃料的手段。在固定床反应器中，存在含多环芳烃的进料会导致在反应器内构件和催化剂床上形成沉积物以致压力累积到阻碍工艺可操作性的风险。由于淤浆加氢转化反应器没有内部催化剂床，极大避免这些风险。遗憾地，淤浆加氢加工也是从资本投资角度和氢气消耗角度看昂贵的精炼工艺。

之前已经描述了各种淤浆加氢加工配置。例如，美国专利5,755,955和美国专利申请公开2010/0122939提供用于进行淤浆加氢加工的配置的实例。美国专利申请公开2011/0210045也描述了用于淤浆加氢转化的配置的实例，包括其中重油进料用具有较低沸点范围的料流(如减压瓦斯油料流)和/或催化裂化淤浆油料流稀释的配置的实例，和其中来自淤浆加氢转化的产物的塔底部分再循环到淤浆加氢转化反应器的配置的实例。

美国专利No.9,605,217涉及使用在不同压力下的串联的多个反应器段的多级淤浆加氢转化法。

美国专利申请公开2013/0075303描述了将淤浆加氢转化与焦化工艺结合的反应系统。在淤浆加氢转化后未转化的进料部分送入焦化装置以进一步加工。所得焦炭被描述为富含金属。

美国专利申请公开2013/0112593描述了用于对脱沥青重油进料实施淤浆加氢转化的反应系统。来自脱沥青工艺的沥青和来自淤浆加氢转化的一部分未转化材料可气化以形成氢气和碳氧化物。

现有淤浆加氢转化技术将高PAH进料转化成适合更高价值处置的更轻分子，如汽油或柴油。在淤浆加氢转化法中，使用高温(>830℉)在氢气存在下热裂化重烃。在较高反应器温度下加速裂化反应的速率，以减少在给定进料速率下实现目标转化率所需的反应器体积。在更高温度下运行的不利副作用在于，芳族化合物的去饱和变得在热力学上更占优势。这一现象导致具有较低经济价值的液体产物密度高于不存在去饱和时实现的密度。有益的是提供既可实现高转化率又保持较低液体产物密度以提高经济价值的方法。

本申请提供了通过使用在不同温度下运行的多个淤浆加氢转化反应器段实现高进料转化率而不牺牲产物密度的方法。第一段在高温下运行以将进料高效裂化成更轻沸点组分，且至少一个另外反应器段在更低温度下运行以逆转在第一段中发生的芳族去饱和。代替使用第二淤浆加氢转化段，液体产物可使用常规固定床催化剂氢化法氢化。但是，来自第一反应器段的液体流出物中的淤浆催化剂、脱金属产物和焦炭的存在会造成固定床氢化反应器的结垢风险。通过使用淤浆反应器作为氢化步骤，避免这些风险。通常，淤浆反应器系统比固定床法更耐受差的进料质量。

发明概述