[发明专利]一种页岩油加氢处理工艺和处理系统

说明书

本发明公开了一种页岩油加氢处理工艺和处理系统，所述处理工艺为页岩油原料首先经切割后得到轻馏分和重馏分，轻馏分和经净化处理后的重馏分分别进入加氢反应区，在氢气存在条件下进行反应，反应流出物经分离后得到含氢气体和精制页岩油。所述处理系统包括分馏塔、脱杂反应区、加氢反应区和分离单元。所述处理工艺能长周期处理页岩油原料并且有效提高装置脱氮能力。

技术领域

本发明属于油品加工技术领域，具体地说涉及一种页岩油加氢处理工艺和处理系统。

背景技术

在自然界的资源中，油页岩和石油一样主要由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成。而通过低干馏等办法，从油页岩中“榨”出的页岩油则被称作“人造石油”，经过进一步加工提炼后可以制得汽油、煤油、柴油等液体燃料。在油页岩的开采初期由于技术不过关，生产过程污染环境，这一行业发展受到限制。近年来，随着技术的进步，该问题已得到了很好的解决。可以预见，在当前石油资源紧缺、油价高涨的形势下，页岩油将在石油化工能源家族中扮演越来越重要的角色。

由于页岩油生产工艺的特殊性使得页岩油的性质与常规石化原料有所不同，页岩油中的氮含量、机械杂质以及金属等含量远高于常规原油，对于页岩油加工装置的容纳污染物能力以及脱氮能力有着较高的要求。目前在实际生产中影响加工页岩油装置经济效益的两个最大因素是装置无法长周期稳定运转和脱氮效果较差。

CN10492605A介绍了一种有效提高脱氮效果的页岩油加氢工艺方法，该方法中页岩油原料由反应器上部进入，氢气由反应器下部进入，通过气相与液相反应物在反应器内部逆向接触以达到提高加氢过程脱氮效果的目的。但气相与液相反应物的逆向接触并不会使页岩油中包含的机械杂质、金属杂质等更好的分布在整个反应器中，反而因氢气从反应器下部进入使得反应器上部氢分压相对降低，导致页岩油中的杂质更容易在一床催化剂的孔道之中结焦积碳，从而加速床层压降的升高，影响页岩油加氢精制装置的长周期运转。

CN102465015A公开了一种页岩油的加工方法，该方法首先将页岩油分割成轻、重组分，重组分与氢气通过上流式加氢反应器，所得流出物与轻组分、氢气再通过常规加氢精制反应器进行反应，加氢精制流出物经分离和分馏，得到轻质产品。该方法中上流式反应器的下床层与常规加氢精制反应器的上床层仍为页岩油中的机械杂质、胶质以及金属杂质的重点沉积区域，虽能降低常规精制反应器的压降，但前设的上流式加氢反应器仍需定期换剂、精制反应器仍需定期撇头，并且整个方案中并未合理分配精制反应器内杂质沉积与降低保护剂的使用量，经济性相对较差。

发明内容

申请人在研究过程中发现目前影响页岩油加氢装置稳定运转的主要因素是加氢反应区内与液相物料最先接触的催化剂床层极易发生杂质的沉积与结焦积碳等问题而导致催化剂床层压降急速升高，使得企业不得不采用撇头、频繁更换反应器内的催化剂等操作，而且目前现有加氢精制反应区一般仅在最先接触液相物料的催化剂床层装填大量的保护剂，但申请人通过对失活催化剂分析后发现，反应器后接触液相物料的催化剂床层中的失活催化剂中也有相当数量的杂质，这是由于部分颗粒相对较小的杂质穿透最先接触液相物料的催化剂床层到后接触液相物料的催化剂床层后因后接触液相物料的催化剂床层无保护剂而导致催化剂床层压降突增；现有技术中全部原料由反应器顶部集中进料，导致原料中的杂质集中沉积在反应器最先接触物料的催化剂床层，一旦超过其容纳垢物的上限会导致该床层压降突增，最先接触液相物料的床层压降成为限制整个装置长周期运行的瓶颈，当装置进料量发生波动时杂质容易被携带进入后续的催化剂床层，而后接触物料的催化剂床层不含有保护剂而且孔隙率较低从而导致催化剂床层压降升高；而且由于目前现有的加氢精制反应器内在反应器最上部装填大量的保护剂而相对降低了加氢精制催化剂的装填量，装置的加氢脱氮能力也不足，需要额外增加反应器或者其他手段来满足产品对氮含量的要求。

针对现有技术的不足，本发明目的是提供一种页岩油加氢处理工艺和处理系统。所述处理工艺能长周期处理页岩油原料并且有效提高装置脱氮能力。

本发明第一方面提供一种页岩油加氢处理工艺，所述处理工艺包括如下内容：