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处理渣油和污泥热解油用加氢组合方法

作者:发布时间:2019-11-02 15:58

  本公开涉及处理渣油和污泥热解油的加氢组合方法,包括:(A)将原料污泥热解油脱除水分和固体颗粒后蒸馏为不高于400℃的轻质污泥热解油馏分和高于400℃的重质污泥热解油馏分;(B)将重质污泥热解油馏分与渣油、氢气和催化剂混合后送入浆态床加氢反应器进行加氢反应,并分离反应产物得到干气、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油,其中,部分加氢尾油循环至浆态床加氢反应器,加氢尾油过滤脱除固体颗粒后送至固定床渣油加氢装置;以及(C)将轻质污泥热解油馏分与氢气和渣油或步骤(B)中得到的加氢尾油送入固定床渣油加氢装置进行加氢反应,并将反应产物分离得到干气、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。

  权利要求书

  1.一种处理渣油和污泥热解油的加氢组合方法,该方法包括以下步骤:

  (A)将原料污泥热解油经过滤、脱水和脱灰分以脱除污泥热解油中的水分和固体颗粒;并将脱除水分和固体颗粒后的污泥热解油蒸馏为不高于400℃的轻质污泥热解油馏分和高于400℃的重质污泥热解油馏分;

  (B)将步骤(A)中得到的高于400℃的重质污泥热解油馏分与渣油、氢气和催化剂混合后送入浆态床加氢反应器进行加氢反应,并分离反应产物得到干气、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油,其中,部分加氢尾油循环至浆态床加氢反应器,400-480℃的加氢尾油过滤脱除固体颗粒后送至固定床渣油加氢装置;以及

  (C)将步骤(A)中得到的不高于400℃的轻质污泥热解油馏分与氢气和渣油或步骤(B)中得到的400-480℃的加氢尾油送入固定床渣油加氢装置进行加氢反应,并将反应产物分离得到干气、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。

  2.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤(B)中,所述浆态床加氢反应器的反应条件为:反应氢分压为8-24MPa;反应温度为320-450℃;液时空速为0.1-3h-1;以及氢油体积比为300-3000。

  3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤(B)中,所述浆态床加氢反应器用催化剂包括:油溶性催化剂、水溶性催化剂和固体粉末催化剂。

  4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤(B)中,所述渣油为常压渣油、减压渣油或其混合物。

  5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤(B)中,所述重质污泥热解油馏分以重量百分比计,为渣油的10-50%。

  6.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤(B)中,采用过滤、蒸馏和旋转分离中的一种或多种来对400-480℃的加氢尾油过滤脱除固体颗粒。

  7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(C)中,所述固定床渣油加氢装置的反应条件为:氢分压为10-22MPa;反应温度为340-435℃;体积空速为0.1-5.5h-1;以及氢油体积比为500-2000。

  8.如权利要求1或7所述的方法,其特征在于,在步骤(C)中,所述渣油为常压渣油、减压渣油或其混合物,或者步骤(B)中得到的400-480℃的加氢尾油。

  9.如权利要求1或7所述的方法,其特征在于,在步骤(C)中,所述轻质污泥热解油馏分以重量百分比计,为渣油的0.5-30%。

  10.如权利要求1或7所述的方法,其特征在于,在步骤(C)中,所述固定床渣油加氢装置是一个或多个反应器组合,采用催化剂及装填技术以装填保护剂、脱金属剂、脱硫剂和脱残炭催化剂;不同催化剂分床层装填,装填在一个或多个反应器中,保护剂床层采用固定床反应器或上流式反应器。

  说明书

  处理渣油和污泥热解油的加氢组合方法

  技术领域

  本公开属于能源环保技术领域,涉及一种将固定床加氢工艺与浆态床加氢工艺结合来处理渣油与污泥热解油的组合方法。

  背景技术

  21世纪石油工业的特点是:油价居高不下,原油不断变重,非常规原油比例越来越高。因此,渣油深加工越来越得到重视。由于市场对中间馏分油需求量的增多以及环保法规的日益严格,使得渣油加氢技术获得较快发展。

  在现有的渣油轻质化方法中,中国专利或专利申请CN1262306A、CN1119397C、CN101210200A和CN106336899A报道了渣油加氢-催化裂化组合工艺,渣油中加入馏分油如催化裂化油浆的蒸出物、催化裂化重循环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加氢反应,增大了渣油加氢处理装置的处理量,提高了渣油加氢处理的质量以及催化裂化轻油的收率,降低了操作苛刻度,同时延长了催化剂的使用寿命。而且组合工艺可将低价值副产物如催化裂化油浆、催化裂化重循环油等转化为高价值产品,从而提高经济效益。

  由于政治因素、石油储量以及开采量的限制,原油价格居高不下,这需要石化企业深度挖潜或寻找其他廉价替代能源。而随着全球工业化和城市化进程深入,污泥无害化和减量化处理已经成为十分棘手的问题。在这种情况下,污泥热解因回收资源、二次污染少等优点,被认为是污泥资源化利用最佳的处理方式。

  污泥经过热热解得到酚类,直链烃以及芳香类化合物,但是由于热值低,稳定性差,产物中含有重金属,杂原子N、S等,以及重质油,多环芳烃含量高,油品含氧量高,尤其酸性含氧化合物还会造成设备腐蚀,从而不能当燃油利用,因此产生的污泥热解产物还需进一步精制处理。目前热解油加氢的方法包括:

  CN102884159A公开了一种热解油的加氢处理和其作为燃料的用途。该专利申请能使热解油中至少大部分的醛、酮和/或羧酸转化为更加高度稳定的化合物,例如醇,可将热解油转化为更加稳定的加氢处理的产品。其加氢处理的产品可特别适合作为掺合组分用于生产多种低硫燃料。但是,该方法仅作为预处理工艺出现,并不直接生产轻质油品等目的产品。

  CN105820881A公开了一种生物质热解油焦化和加氢处理的组合加工方法,包括在焦化反应条件下,将生物质热解油原料进行焦化反应,得到一种焦化精制生物质热解油,之后,在加氢反应条件下,将所述焦化精制生物质热解油与加氢催化剂接触反应。该方法中的催化剂的活性及稳定性明显改善。但该方法主要处理重质煤焦油,且投资较大,经济效益不高。

  CN105505591A公开了一种加氢处理生物质热解油的方法,包括在氢气存在和加氢反应条件下将生物质热解油原料与加氢催化剂接触反应,所述催化剂与生物质热解油原料接触反应前包括一个在氢气气氛下还原所述催化剂的步骤。该方法中催化剂的活性明显改善,精制油品的产率明显提高。但是,该方法未对热解油进行充分利用,导致轻质油品整体收率不高。

  CN103459562A公开了一种在存在混合醇情况下热解油的加氢脱氧方法,该专利申请在存在催化剂和至少一种含有4-9个碳原子的醇的情况下于低于300℃的温度对热解油进行加氢处理,从而产生适于掺混或进一步处理的产物。该方法解决了热解油含有高含量的高反应性含氧物质导致其不稳定且不适用于使用的问题。但该方法并未对热解油进行完全利用。

  因此,针对上述现有技术的缺陷,本领域迫切需要改进并利用现有的加氢工艺,为污泥热解油的合理利用提供一种可行方案,一方面促进了污泥的无害化和减量化,另一方面拓宽了渣油加氢工艺的原料来源,同时延长渣油加氢装置的使用周期,提高轻质油品的收率。

  发明内容

  本申请提供了一种新颖的处理渣油和污泥热解油的加氢组合方法,从而有效地解决了现有技术中存在的问题。

  本申请提供了一种处理渣油和污泥热解油的加氢组合方法,该方法包括以下步骤:

  (A)将原料污泥热解油经过滤、脱水和脱灰分以脱除污泥热解油中的水分和固体颗粒;并将脱除水分和固体颗粒后的污泥热解油蒸馏为不高于400℃的轻质污泥热解油馏分和高于400℃的重质污泥热解油馏分;

  (B)将步骤(A)中得到的高于400℃的重质污泥热解油馏分与渣油、氢气和催化剂混合后送入浆态床加氢反应器进行加氢反应,并分离反应产物得到干气、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油,其中,部分加氢尾油循环至浆态床加氢反应器,400-480℃的加氢尾油过滤脱除固体颗粒后送至固定床渣油加氢装置;以及

  (C)将步骤(A)中得到的不高于400℃的轻质污泥热解油馏分与氢气和渣油或步骤(B)中得到的400-480℃的加氢尾油送入固定床渣油加氢装置进行加氢反应,并将反应产物分离得到干气、加氢石脑油、加氢柴油和加氢渣油。

  在一个优选的实施方式中,在步骤(B)中,所述浆态床加氢反应器的反应条件为:反应氢分压为8-24MPa;反应温度为320-450℃;液时空速为0.1-3h-1;以及氢油体积比为300-3000。

  在另一个优选的实施方式中,在步骤(B)中,所述浆态床加氢反应器用催化剂包括:油溶性催化剂、水溶性催化剂和固体粉末催化剂。

  在另一个优选的实施方式中,在步骤(B)中,所述渣油为常压渣油、减压渣油或其混合物。

  在另一个优选的实施方式中,在步骤(B)中,所述重质污泥热解油馏分以重量百分比计,为渣油的10-50%。

  在另一个优选的实施方式中,在步骤(B)中,采用过滤、蒸馏和旋转分离中的一种或多种来对400-480℃的加氢尾油过滤脱除固体颗粒。

  在另一个优选的实施方式中,在步骤(C)中,所述固定床渣油加氢装置的反应条件为:氢分压为10-22MPa;反应温度为340-435℃;体积空速为0.1-5.5h-1;以及氢油体积比为500-2000。

  在另一个优选的实施方式中,在步骤(C)中,所述渣油为常压渣油、减压渣油或其混合物,或者步骤(B)中得到的400-480℃的加氢尾油。

  在另一个优选的实施方式中,在步骤(C)中,所述轻质污泥热解油馏分以重量百分比计,为渣油的0.5-30%。

  在另一个优选的实施方式中,在步骤(C)中,所述固定床渣油加氢装置是一个或多个反应器组合,采用催化剂及装填技术以装填保护剂、脱金属剂、脱硫剂和脱残炭催化剂;不同催化剂分床层装填,装填在一个或多个反应器中,保护剂床层采用固定床反应器或上流式反应器。

  有益效果:

  本申请的处理渣油和污泥热解油的加氢组合方法的有益效果在于:

  本发明方法将浆态床加氢处理、固定床加氢处理工艺有机组合,对污泥热解油全馏分进行加工,提高了污泥热解油的利用率,拓宽了渣油加氢原料来源,延长了固定床渣油加氢装置操作周期,提高了渣油加氢产品杂质脱除率。(发明人吴欣宜;常玉龙;贾琼;张桐;江霞;汪华林)

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