本发明涉及一种渣油轾质化方法， 具体地说是将渣油加氢处理和 催化裂化有机组合， 以渣油为原料主要生产汽油产品的工艺方法。 背景技术

随着原油日益变重、 变劣， 越来越多的渣油需要加工处理。 重、 渣油的加工处理不但是要将其裂化为低沸点的 产物， 如石脑油、 中间 镏分油及减压瓦斯油等， 而且还要提高它们的氢碳比， 这就需要通过 脱碳或加氢的方法来实现。 其中脱碳工艺包括焦化、 溶剂脱沥青、 重 油催化裂化等； 加氢包括加氢裂化、 加氢精制等。 加氢法即能加氢转 化渣油， 提高液体产品的产率， 而且还能脱除其中的杂原子， 产品质 量还好。 但加氢法为催化加工工艺， 存在加氢催化剂失活问题， 尤其 加工劣质、 重盾烃类原料时， 催化剂失活问题更加严重。 目前， 为了 降低重质、 劣质渣油加工的成本， 增加炼油企业利润， 加工重质、 劣 质渣油妁工艺仍以脱碳工艺为主， 但其产品质量差， 需要进行后处理 才能利用， 其中脱沥青油和焦化蜡油馏分尤其需要进行加 氢处理， 才 能继续使用催化裂化或加氢裂化等轻质化装置 进行加工， 因此， 各炼 油企业均另建有脱沥青油和焦化蜡油的加氢处 理装置。

渣油加氢处理技术的渣油裂化率较低， 主要目的是为下游原料轻 质化装置如催化裂化或焦化等装置提供原料。 通过加氢处理， 使劣质 渣油中的硫、 氮、 金属等杂质含量及残炭值明显降低， 从而获得下游 轻质化装置能够接受的进料， 尤其是催化裂化装置， 因此目前重、 渣 油加氢改质工艺技术中以渣油固定床加氢处理 与催化裂化组合技术为 主流技术。

现有的渣油加氢处理与催化裂化组合工艺， 首先是将渣油进行加 氢处理， 加氢生成油分离出石脑油和柴油馏分， 加氢尾油作为重油催 化裂化进料， 进行催化裂化反应， 产物为干气、 液化气、 汽油、 柴油 和焦炭， 回炼油进行催化回炼或循环回渣油加氢装置与 渣油加氢处理 原料混合进行加氢处理， 催化油浆外甩或部分催化回炼或循环回渣油 加氢装置。 上述渣油加氢处理与催化裂化组合工艺存在汽 油收率低， 热能损耗大， 设备投资高等不利因素。

US4,713,221公开了在常规的渣油加氢和催化裂化� ��合的基础上， 将催化裂化的重循环油循环至渣油加氢装置， 与渣油混合后进行加氢， 再进入催化裂化装置。 但是催化裂化油浆没有得到有效利用， 该方法 对降低焦炭产率、 提高产品收率有限。

CN1119397C公开了一种渣油加氢处理 -催化裂化组合工艺方法， 该方法中， 渣油和澄清油一起进入渣油加氢装置， 在氢气和加氢催化 剂存在下进行反应， 重循环油在催化裂化装置内部进行循环； 反应所 得的油浆经分离器分离得到澄清油， 返回至加氢装置。 但油浆进入渣 油加氢处理装置， 油浆中的易生焦物将会增加加氢催化剂的积炭 ， 降 低了加氢催化剂的加氢活性和操作周期， 且重循环油是在催化裂化装 置内部。 因此， 此方法对降低焦炭产率、 提高产品质量是有限的。

CN1382776A公开了一种渣油加氢处理与重油催化� �化联合的方 法， 该方法将渣油在加氢处理装置进行加氢反应， 分离反应产物得到 气体， 加氢石脑油、 加氢柴油和加氢渣油。 所得的加氢渣油与任选的 减压瓦斯油一起进入催化裂化装置进行裂化反 应 , 催化裂化的重循环 油返回加氢处理装置， 蒸馏油浆得到的蒸出物返回加氢处理装置。 该 方法将两个装置有机地联合起来， 能将渣油、 重循环油和油浆转化为 轻质油品。 但该方法在加氢处理和催化裂化过程中均设置 分馏系统， 增加了投资费用； 由于过程换热， 热能损失较多； 同时， 加氢处理装 置和催化裂化装置都有柴油产品， 相对而言， 汽油和气体产品的总收 率将减少。 另外， 渣油加氢处理装置的渣油裂化率较低， 加氢生成油 进行分馏得到的石脑油、 柴油产率有限， 并且， 渣油加氢处理过程得 到的柴油馏分仍不能满足高质量柴油产品的要 求。 催化裂化柴油硫等 杂质含量较高， 性质较差， 还需要进一步加氢处理才可作为合格的柴 油产品。

渣油加氢处理和催化裂化组合工艺中， 分馏装置的能耗占较大的 比例， 如何减少分馏装置的能耗也是需要重点考虑的 内容。 发明内容

针对现有技术的不足， 本发明提供一种渣油加氢处理和催化裂化 组合方法， 可以最大量生产汽油产品， 同时工艺过程简单， 整体能耗 降低。

本发明渣油加氢处理和催化裂化组合方法包括 ： 渣油原料在氢气 和加氢处理催化剂存在下进行加氢反应， 加氢反应流出物经气液分离 得到气相和液相， 气相循环用于加氢反应， 液相不经分馏直接进入催 化裂化装置， 催化裂化反应流出物分离出干气、 液化气和催化裂化汽 油后的催化裂化重馏分与渣油原料混合进行加 氢反应。

本发明方法中， 渣油原料包括常压渣油或减压渣油， 也可以是其 它来源的渣油原料， 渣油原料中也可以同时含有部分焦化蜡油、 脱沥 青油、 重质馏分油中的一种或者几中。 加氢反应流出物首先进行气液 分离， 该气液分离在与反应压力等级相同的条件下进 行， 得到气相和 液相， 所述气相主要为氢气， 经过可选择的脱硫化氢处理后循环用于 加氢反应， 加氢反应过程同时需要补充新氢以补充反应过 程的消耗。 压分离器， 控制低压分离器的压力 于催化裂化装置压力， 然后直接 进入催化裂化装置， 可以取消催化裂化装置的进料泵等设备， 低压分 离器可以闪蒸出少量轻质烃类和溶解的硫化氢 及氢气等。

本发明的气液分离采用常规分离手段， 例如包括采用普通气液分 离罐、 旋液分离器等。 但不包括分馏装置， 从而大大减少设备投资并 降低大量能耗。

渣油加氢技术可以是任何适用于本发明的技术 ， 如固定床渣油加 氢处理技术、 悬浮床渣油加氢处理技术、 沸腾床渣油加氢处理技术、 移动床渣油加氢处理技术等。 以目前工业上较成熟的固定床渣油加氢 处理技术为例， 采用的渣油加氢处理催化剂是指具有渣油加氢 脱金属、 加氢脱硫、 加氢脱氮和加氢裂化等功能的单一催化剂或组 合催化剂。 这些催化剂一般都是以多孔耐熔无机氧化物如 氧化铝为载体， 第 VIB 族和 /或 VIII族金属如 W、 Mo、 Co、 Ni等的氧化物为活性组分， 选择 性地加入其它各种助剂如 P、 Si、 F、 B等元素的催化剂， 例如由中国 石油化工股份有限公司催化剂分公司生产的 CEN、 FZC、 ZTN、 ZTS 系列渣油加氢催化剂， 由齐鲁石化公司第一化肥厂生产的 ZTN、 ZTS 系列催化剂就属于这类催化剂。 目前在固定床渣油加氢技术中， 经常 是多种催化剂配套使用， 其中有保护剂、 加氢脱金属催化剂、 加氢脱 硫催化剂、 加氢脱氮催化剂， 装填顺序一般是使原料油依次与保护剂、 加氢脱金属、 加氢脱硫、 加氢脱氮催化剂接触。 当然也有将这几种催 化剂混合装填的技术。 加氢处理一般设置多个反应器， 以提高加工量。 通常是在绝对压力为大约 5MPa -大约 35MPa，优选是大约 lOMPa -大 约 20MPa、 温度为大约 300 °C -大约 500 °C， 优选是大约 350°C -大约 450 °C下操作。 液时体积空速和氢分压是根据待处理物料的特 性和要求 的转化率及精制深度进行选择的。 新鲜渣油原料液时体积空速一般在 大约 O. lh -大约 5.01T ¹ , 最好是大约 0.15h -大约 S.Oh 的范围内， 总氢油体积比为大约 100 -大约 5000 , 优选为大约 300 -大约 3000。 本发明适用于常压和减压渣油加氢处理， 尤其适用于重质烃类油的加 氢转化。 渣油加氢处理过程的具体条件可以根据原料的 性质以及催化 裂化装置进料的要求具体确定。

本发明方法中， 催化裂化可以采用本领域常规技术。 催化裂化装 置可以是一套或一套以上， 每套装置至少应包括一个反应器、 一个再 生器。 催化裂化反应流出物可以采用本领域常规技术 分离为干气、 液 化气、 催化裂化汽油和催化裂化重馏分。 例如， 催化裂化装置设置分 馏塔， 可以每套催化裂化装置分别设定， 也可以共用。 催化裂化分馏 塔将催化裂化反应流出物分馏为干气、 液化气、 催化裂化汽油和催化 裂化重馏分。 本发明所用的催化裂化分馏塔与常规催化裂化 分馏塔相 比可以简 设计， 仅分馏出干气、 液化气和催化裂化汽油， 所述催化 裂化重馏分为初馏点在 170 - 220 °C的馏分， 包括催化裂化柴油、 催化 裂化重循环油和油浆。 所述催化裂化重馏分循环回加氢处理装置之前 先过滤出含有的微量催化裂化催化剂粉末。

催化裂化装置按本领域一般条件操作：反应温 度为大约 450 ~大约 600 °C , 最好是大约 480 -大约 550°C ; 再生温度为大约 600 -大约 800 °C , 最好为大约 650 -大约 750°C , 剂油重量比为大约 2 ~大约 30， 最 好是大约 4 ~大约 10; 与催化剂接触时间为大约 0.1 ~大约 15秒， 最 好为大约 0.5 ~大约 5秒； 压力为大约 0.1 ~大约 0.5MPa。 所采用的催 化裂化催化剂包括通常用于催化裂化的催化剂 ， 如硅铝催化剂、 硅镁 催化剂、 酸处理的白土及 X型、 Y型、 ZSM - 5、 M型、 层柱等分子筛 裂化催化剂， 最好是分子歸裂化催化剂'， 这是因为分子歸裂化催化剂 的活性高， 生焦少， 汽油产率高， 转化率高。 所述的催化裂化装置的 反应器可以是各种型式的催化裂化反应器， 最好是提升管反应器或提 升管加床层反应器。 工艺流程一般为： 原料油从提升管反应器底部注 入， 与来自再生器的高温再生催化剂接触， 裂化反应生成的油气和沉 积焦炭的催化剂混合物沿提升管反应器向上移 动， 完成整个原料油的 催化裂化反应。 料性 ^和产 ί。质量指标通过简单实验获得。 ^P 、 、 、 本发明的优点在于：

1、 从整个组合工艺来看， 加氢处理装置中不需设分馏系统， 大大 减少了分馏过程所需的能量。 加氢处理生成油直接进入催化裂化反应 器， 催化裂化系统不需设进料泵， 同时减少了大量换热设备。 催化裂 化反应流出物的分离系统仅分馏出汽油馏分等 轻质产品， 分馏塔所需 的理论分离塔板数大大降低。 以上几个方面可以减少大量的动设备和 静设备， 使设备投资有了很大的降低。

2、 由于加氢处理装置不设分馏系统， 加氢生成油直接进入催化裂 化反应器， 催化裂化生成油在分离出气体产品和催化汽油 后， 剩余混 合油经过滤后循环回加氢装置， 上述两个过程大大降低了热量的损失， 实现热进料， 从而降低了整个工艺过程的能耗。

3、 在整个组合工艺中， 主要产品是高辛烷值催化裂化汽油、 液化 石油气和少量干气， 从而可以保证最大量地生产汽油。 而且本发明获 得的汽油辛烷值高， 品质得到显著改善。 现有方案得到的催化裂化柴 油芳烃含量高， 十六烷值低， 硫等杂质含量高， 性质差， 还需要进一 步加氢处理才可作为合格的柴油产品。 本发明中催化裂化反应流出物 的分离系统不进行催化裂化柴油馏分的分离， 省去重复加工步骤。 同 时.， 在使用分馏塔的情况下， 本发明的催化裂化分馏塔可以大大简化， 降低设备投资和操作能耗。

4、 催化裂化反应流出物不分离出催化裂化油浆， 解决了油浆因粘 度大不易分离出催化剂固体粉末的问题。 催化裂化重馏分油中含有柴 油馏分， 由于柴油镏分的稀释作用， 催化裂化油浆粘度大幅降低， 使 得其中的催化剂固体粉末过滤更加容易。 在常规催化裂化油浆分离时， 虽然可以通过澄清而部分利用， 但利用率较低， 本发明方法由于不分 离出催化裂化油浆， 不产生外排部分， 提高了原料的利用率和目的产 品的收率。

5、 催化裂化重馏分对新鲜渣油原料起到稀释作用 ， 油品性质得到 改善， 降低了渣油加氢处理混合进料的加氢反应难度 和加工苛刻度； 另外， 催化裂化重馏分可降低原料的粘度， 改善原料在反应系统中的 物流分布以及传盾， 减小扩散在渣油加氢处理过程中的影响， 改善镍、 钒等有害金属在催化反应系统中的沉积分布， 延长催化剂的使用寿命； 同时 , 粘度的降低使混合原料油的输送和过滤更加容 易。

6、 催化裂化柴油馏分及以上重馏分可在渣油加氢 工艺过程中脱除 杂质， 芳烃饱和， 成为更好的催,化裂化原料组成， 进一步提高了催化 裂化高附加值产品收率， 同时低价值的焦炭产率明显降低。 附图说明

图 1是本发明渣油加氢处理和催化裂化组合方法� �艺流程示意图。 具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的方法进行进一 步的说明， 但不因 此而限制本发明。

工艺流程详细描述如下：

渣油原料 1和过滤后的催化裂化重馏分 17混合， 升压后与循环氢 2混合进入加氢处理反应器 3 , 通过与加氢处理催化剂床层接触， 脱除 原料油中的金属、 硫、 氮等杂质， 同时降低原料的残炭来满足下游催 化裂化装置的进料要求。 加氢处理反应器 3 出口反应流出物 4进入高 压分离器 5 进行气液分离， 分离出的气相物流进行脱硫化氢等处理后 进循环压缩机 8升压后循环到加氢处理反应器 3的入口， 补充的新氢 也可以在循环压缩机 8之后引入，分离出的液相物流再到氐压分离� � 6 进一步分离， 分离出的液相物流不经换热和分馏， 调整低压分离器的 压力， 使液相物流在不使用原料泵的情况下通过管线 7 进入催化裂化 装置的反应系统 9。

来自管线 7的加氢生成油进入催化裂化装置的反应系统 9 ,与高温 再生催化裂化催化剂接触并进行反应， 反应后的油气物流 10进入催化 装置的分馏塔 13 , 分离出气体 1 1和催化裂化汽油 12 , 气体 11和催化 裂化汽油 12排出装置， 分馏塔剩余的催化裂化重馏分 14进入分离器 15 , 过滤出催化剂粉末、 杂质及固体颗粒 16， 过滤后的催化裂化重馏 分 17循环到加氢处理装置。

下面的实施例将对本发明提供的方法进一步说 明， 但并不因此而 限制本发明。 反应是在小型提升管式催化裂化装置和中试渣 油加氢处 理装置上进行。 实施例和对比例中所用的原料油为沙特中质原 油的常 压渣油， 其性质列于表 1。 实施例和对比例中所用的渣油加氢处理催化 剂的类型和体积完全相同， 均是中国石油化工股份有限公司催化剂分 公司生产的 CEN、 FZC、 ZTN、 ZTS 系列渣油加氢催化剂， 具体包括 保护剂， 脱金属催化剂， 脱硫催化剂， 脱氮催化剂等， 装填顺序一般 是使原料油依次与保护剂、 加氢脱金属、 加氢脱硫、 加氢脱氮催化剂 接触， 当然也有将这几种催化剂混合装填的技术。 上述催化剂装填技' 术为本领域技术人员所熟知的技术内容。 实施例和对比例中所用的催 化裂化催化剂相同， 均为大连石化分公司 350万吨 /年重油催化裂化装 置使用的催化剂， 为工业平衡催化剂。其新鲜剂组成为： 95wt%LBO-16 降浠烃催化剂 +5wt%LBO-A提高辛烷值助剂。

于比例

该对比例采用常规的渣油加氢处理 -催化裂化方法， 即渣油在加 氢处理装置进行加氢反应， 分离反应产物得到气体， 加氢石脑油、 加 氢柴油和加氢渣油。 所得的加氢渣油进入催化裂化装置进行裂化反 应， 催化裂化重循环油在催化裂化装置内循环处理 。 表 2、 表 3、 表 4分别 为工艺条件、 产品分布和主要产品性质。

实施例

该实施例采用本发明提供的渣油加氢处理和催 化裂化组合方法， 加氢处理所有液相产物不经分馏直接进入催化 裂化装置， 催化裂化反 应流出物分馏系统简化设计， 仅分馏出干气、 液化气和汽油馏分， 其 余的催化裂化重馏分经过滤出固体杂质后循环 至加氢处理装置中进一 步加工。 表 2、 表 3、 表 5分别为工艺条件、 产品分布、 和主要产品性 质。

对比结果表明， 将催化裂化重馏分油与新鲜渣油原料混合加氢 处 理后， 催化裂化汽油收率增加 22.49个百分点， 液化气产率增加了 9.23 百分点， 焦炭产率有所下降， 干气收率略有增加。 本发明方法可以很 好地满足希望增产汽油的企业。 表 1 原料油性盾

表 2 加氢处理和催化裂化工艺条件

以装置进料量计算。 实施例中新鲜原料的进料量与对比例相 同。

表 3 产品分布

以装置进料量为 100%计算， * ·以新鲜原料为 100%计算。 表 4 常规加氢处理 -催化裂化主要产品性质

• 在本发明中加氢常渣、 催化裂化重循环油均为中间产品 表 5 本发明主要产品性质