[发明专利]一种不需外供氢源的重油浆态床加氢组合工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种重油处理工艺，尤其是涉及一种不需外供氢源的重油浆态床加氢组合工艺。 

背景技术

随着原油劣质化趋势的发展，各国都在努力提高重油利用率。重油利用率取决于重油的加工技术。传统的延迟焦化等重油脱碳加工技术在轻油产率与产品质量方面表现较差，固定床加氢等重油加氢处理技术在原料适应性方面又不能令人满意，尤其是在加工劣质重油时，上述重油加工技术的缺点体现的更加突出。 

上世纪50年代开始出现了浆态床重油加氢技术。浆态床重油加氢是在氢气的存在下，将混有催化剂的重油通过空筒式或有简单内构件的反应器，进行加氢热裂化反应，把重油转化为石脑油、汽油馏分、柴油馏分、蜡油馏分等轻质油分。它的工艺流程简单，催化剂加入量小，分散度高，活性高，随重油一次通过反应器，生焦少，原料适应性强，轻油产率高，产品质量好，为劣质重油的加工处理提供了一条有效途径。 

德国VEBA公司在50年代初开发了VCC浆态床重油加氢工艺，采用褐煤或焦粉担载硫酸亚铁作催化剂，加入量小于5％。原料油与催化剂混合后，加入氢气，预热后进入反应器，在440～485℃和25MPa的条件下反应，反应产物分离后得到产品，排渣量约为原料油的6％，转化率大于90％。 

加拿大Alberta Research开发了(HC)3^TM浆态床重油加氢工艺，采用羰基化合物结构的胶体/分子催化剂。催化剂可以和沥青质缔合，促进沥青质的加氢转化，并抑制生焦。此工艺过程如下：原料油用200-455℃馏分油稀释，稀释剂/原料油的比值为1∶1-10，然后加入羰基钴，或钼、镍、铁等的羰基化合物，在氢压7-15MPa，温度420-480℃，液体空速0.2-2h^-1的条件下进行反应。当反应温度为525℃时，辽河减渣和孤岛减渣的转化率达到80％-90％。 

然而现有浆态床重油加氢技术虽然具有较高的转化率，但也会生成大量的尾渣，尾渣量可达10％左右。浆态床重油加氢尾渣的烃类组分性质稳定，难于转化；固体含量大，粘度大，流动性差，价值低，不便于运输，其高昂的处理成本，阻碍了浆态床重油加氢技术的发展。另外，浆态床重油加氢反应需要消耗氢气，使其发展又受到氢源的制约。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不需外供氢源，无尾渣外排，经济效益好且无污染的对重油进行综合利用的不需外供氢源的重油浆态床加氢组合工艺。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

本发明提供一种不需外供氢源的重油浆态床加氢组合工艺，包括浆态床重油加氢处理单元和尾渣气化制氢单元，浆态床重油加氢处理单元把重油原料转化为轻质油品和尾渣，尾渣气化制氢单元利用浆态床重油加氢处理单元的尾渣生产氢气，尾渣气化制氢单元生产的氢气供浆态床重油加氢处理单元使用，并可向外部耗氢单元供氢。 

浆态床重油加氢处理单元是在氢气的存在下，将混有催化剂的重油通过空筒式或有简单内构件的反应器，进行加氢热裂化反应。催化剂高度分散在重油中，随重油一次通过反应器。反应产物经过分离过程，分成轻质油品和加氢尾渣。 

尾渣气化制氢单元是尾渣在氧气与水蒸气的作用下，部分氧化，生成CO和H₂，再经过转化提纯过程，生产可以应用的氢气。 

本发明一种不需外供氢源的重油浆态床加氢组合工艺，浆态床重油加氢处理单元的尾渣作为尾渣气化制氢单元的原料生产氢气，不需要外供氢源，无尾渣外排，重油被100％的转化成高价值的产品，综合利用率高，氢气原料的成本可降低50％以上。 

本发明一种不需外供氢源的重油浆态床加氢组合工艺浆态床重油加氢处理单元中，催化剂和氢气的加入量与原料性质、催化剂活性和反应器结构有关，一般催化剂加入量为原料油的0.1(w)％～10(w)％，氢油体积比为400∶1～2000∶1。 

本发明一种不需外供氢源的重油浆态床加氢组合工艺浆态床重油加氢处理单元中，反应物料通过反应器的反应条件随原料性质、处理目标的变化而变化，一般 反应温度为300℃～600℃，反应压力为8～16MPa，体积空速为1～10h^-1。 

本发明一种不需外供氢源的重油浆态床加氢组合工艺尾渣气化制氢单元中，氧气、水蒸气的加入量随原料油的性质变化而变化，一般氧油质量比为0.1∶1～10∶1，水油质量比为0.1∶1～10∶1。