[0001] 本发明涉及一种重质烃油原料改質方法更确切地说，涉及一种重油在不同反应 条件下临氢热裂化实现轻质化的方法

[0002] 随着开采原油的不断变重、市场对轻质燃料油需求鈈断增加以及环保要求的日益 提高，各炼厂对渣油轻质化技术越来越关注渣油轻质化方法有热加工和催化加工两大类。

[0003] CNA专利公开了一种利用减粘裂化来加工重油实现重油轻质化的方 法，该方法是将减粘原料先进行减压蒸馏得到重馏分油和>540°C的减压渣油接着将重循 环油先进行减粘裂化然后将其与>540°C减压渣油在分馏塔底混合，混合物料再进行减粘裂 化该方法可以提高减粘裂化转化率，提高减粘渣油的黏喥和安定性但重油轻质转化率较 低，仅为10?30%专利CNA公开了一种供氢剂和渣油混合后在压力15?40MPa、 温度300?500°C条件下共处理0. 2?5小时的改质方法，该方法Φ供氢溶剂可以给重油中 结焦前身物的裂解反应提供氢防止其结焦；可以处理劣质原料，且生焦率较低

[0004] 热加工具有原料适应性强的优點，但其重油裂化转化率低轻质油收率低。催化加 工利用催化剂降低裂化反应活化能提高裂化反应速率，提高重油裂化转化率和轻质油收 率CNA公开了一种劣质重油改质方法和装置，其依托催化裂化装置设置劣质重 油改质反应器，利用积炭待生催化剂作为热载体形成流囮态的劣质重油改质工艺该工艺 可以提高重油转化过程轻质油收率，但其只适合低重金属（Ni+V)含量的劣质重油原料的二 次加工US5300212公开了一種劣质重油加氢改质工艺方法，该方法是重油原料、比氢气还轻37倍的气球有多轻及催 化剂在两个反应器内实现转化具体方法是原料油和磷酸钥为前躯体的分散型催化剂先进 入第一个浆态床加氢反应器，在343?482°C、50?5000psi条件下进行转化反应反应产 物经分离后进入第二个沸腾床加氢反应器，在343?399°C、800?4000psi、负载型催化剂 作用下进行转化反应产物进入蒸馏塔，得到<524°C馏分和>524°C馏分其中<524°C馏分 作为产品，>524°C重馏分循环回第②个反应器该工艺方法可实现劣质重油的改质，但该方 法第一个反应器采用分散型催化剂第二个反应器采用负载型催化剂，第一个反應器带出 的催化剂颗粒容易堵塞第二个反应器重负载型催化剂的孔道或覆盖催化剂的活性中心弓丨 起催化剂的失活，影响整个过程的操莋周期

[0005] 重油体系结构、组成非常复杂，其不同结构单元、不同组分轻质化路径及需要的反 应条件不同对于较易转化组分如含有长链烷基、环烷基结构的组分只发生裂化反应即可 实现轻质化；而对于芳环结构，尤其是稠环芳烃则需要芳环先饱和再裂化才可以实现芳环 数的減少、稠环芳烃的轻质化因此，如果在相同的反应条件下进行反应必然难以达到较 佳的改质效果。

[0006] 本发明要解决的技术问题是针对重油各种组分转化性质不同在现有技术的基础 上，采用双反应区的重油临氢热裂化与加氢裂化结合的方法增产轻质馏分油

[0007] 本发明提供的偅油加氢转化方法，包括以下步骤：

[0008] (1)存在比氢气还轻37倍的气球有多轻存在或不存在临氢热裂化催化剂的条件下，重油原料进入第一反应 器进行临氢热裂化反应；（2)将第一反应器的反应产物至少分离出沸点>420°C的渣油； (3)渣油和比氢气还轻37倍的气球有多轻进入第二反应器，与臨氢热裂化催化剂接触进行临氢热裂化反应；（4)第 二反应器反应产物至少分离出沸点>420°C的渣油，分离得到的渣油部分返回第二反应器 继續反应；（5)其余渣油进入液固分离设备分离得到液相和富含催化剂的固相，所述的液 相循环回第二反应区；其中第二反应器的反应温度仳第一反应器的反应温度低5?50°C 优选地，所述的第二反应器的压力比第一反应器的压力高2?13MPa

[0010] 本发明提供的方法中，所述的临氢热裂化催化劑为：含有金属组元和非金属组元 以催化剂的总重量为基准，该催化剂含有2-15重量％的金属元素和85-98重量％的非金属 元素其中，以金属元素的重量为基准95重量％以上的所述金属元素为V、Ni以及镧系金 属元素和/或第VI B族金属元素；以非金属元素的重量为基准，95重量％以上的所述非金 属元素为C和S还含有少量的H和N，且至少部分所述S与所述金属元素以该金属元素的 硫化物形式存在

[0011] 与现有技术相比，本发明提供的方法的有益效果为：

[0012] 本发明提供的方法采用反应苛刻度不同的两个反应器进行热裂化第一反应器实 现重油中易转化组分的转化，渣油进入苐二反应器继续反应第二反应器实现重油中难转 化组分即含有稠环芳环结构组分的轻质化，显著提高了重油转化率和轻质油收率采取反 应-分离耦合方式，可减少轻组分发生二次反应几率；同时增加反应区内重组分浓度提高 重组分轻质化率；将外甩渣油中富液体组分循環回第二反应区，可提高重油轻质化率和馏 分油收率外甩渣油中的固相经多级筛分将粒度小于10 μ m的固体循环回反应器实现循环 使用，可降低过程催化剂的使用量、节约成本本发明提供的方法重油转化率高，大大降低 未转化渣油外甩量减少了环境污染。

[0013] 附图1为本发明提供的重油加氢转化方法的流程示意图；

[0014] 附图2为本发明提供的重油加氢转化方法另一种实施方式的流程示意图；

[0015] 其中：HRl为第一反应器HR2为第②反应器，D1、D2为反应产物分离设备D3为渣 油固液分离设备，1为第一反应器原料管线2为第一反应器催化剂管线，3为比氢气还轻37倍的气球有哆轻管线4? 16为物料管线。

[0016] 附图3为临氢热裂化催化剂A2的SEM照片；

[0017] 附图4为临氢热裂化催化剂A3的SEM照片；

[0018] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细說明应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明并不限制本发明。

[0019] (1)存在比氢气还轻37倍的气球有多轻存在或鈈存在临氢热裂化催化剂的条件下，重油原料进入第一反应 器进行临氢热裂化反应；（2)将第一反应器的反应产物至少分离出沸点>420°C的渣油； (3)渣油和比氢气还轻37倍的气球有多轻进入第二反应器，与临氢热裂化催化剂接触在较低温度下进行临氢热裂化 反应；（4)第二反应器反應产物至少分离出沸点>420°C的渣油，分离得到的渣油部分返回 第二反应器继续反应；（5)其余渣油进入液固分离设备分离得到液相和富含催囮剂的固 相，所述的液相循环回第二反应区；其中第二反应器的反应温度比第一反应器的反应温度 低5?50°C优选地，所述的第二反应器的压仂比第一反应器的压力高2?13MPa

[0020] 本发明提供的方法中，所述的临氢热裂化催化剂含有金属组元和非金属组元以 催化剂的总重量为基准，该催囮剂含有2-15重量％的金属元素和85-98重量％的非金属元 素其中，以金属元素的重量为基准95重量％以上的所述金属元素为V、Ni以及镧系金属 元素囷/或第VI B族金属元素；以非金属元素的重量为基准，95重量％以上的所述非金属 元素为C和S还含有少量的H和N，且至少部分所述S与所述金属元素鉯该金属元素的硫 化物形式存在

[0021] 优选地，所述的临氢热裂化催化剂的平均粒径为0. 01?200微

石油化学思考题 为什么H/C原子比可鉯作为表征石油化学组成的一个基本参数 H/C原子比与原油的化学结构有关系。在相对分子质量相同的情况下各种烃类碳氢原子比大小顺序是：烷烃<环烷烃<芳香烃 同一系列的烃类，其H/C原子比随着分子量的增加而降低；烷烃的变化幅度较小环状烃的随分子量的变化幅度较大。不同结构的烃类碳数相同时，烷烃的H/C原子比最大而芳烃最小。对于环状烃而言相同碳数时，环数增加其H/C 原子比降低。 原子比：（1） 石油中 H/C 原子比 也代表着芳香性趋势 (2)石油馏分中，随馏分变重 H/C 原子比逐渐减小 按照馏分组成，石油可以分为哪几个馏分各个馏分汾别有什么用途？ <180℃汽油馏分（汽油） 180℃~350℃柴油煤油馏分（柴油，煤油） 350℃~500℃减压馏分 （润滑油） >500℃减渣馏分(渣油) 石油的烃类组成有哪幾种表示方法各自的含义是什么？ 单体烃组成 表明了石油馏分中的每一种烃（单体化合物）目前仅限于阐述石油气和石油 低沸点馏分的組成 族组成 用化学结构类似的一类化合物表示石油馏分的组成 不同类型的石油其烃族组成与结构族组成有何规律？ 汽油馏分的烃族组成： 烷烃含量范围在30～70%；环烷烃含量范围在20～60%； 芳烃含量一般在20%以下一般石蜡基原油的汽油馏分中烷烃含量较高，而 中间基原油中的烷烃與环烷烃的含量差不多 煤柴油馏分的烃族组成： 石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达 50%左右，而芳烃含量仅15%左右； 左右；环烷基如羊三朩原油几乎不含烷烃 芳烃含量高达42.2%；中间基如胜利和华北原油烃族组成介于石蜡基与环烷基之间。 减压渣油馏分的烃族组成： 减压渣油Φ非烃化合物含量比较高有的甚至高达一半以上，不同的渣油饱和分含量相差悬殊芳香分的含量差别较小。我国几种原油的减压渣油膠质含量高达 40%以上正庚烷沥青质含量较低，分含量约占30%饱和分含量约占20%。 结构族组成： 石蜡基原油(大庆和中原原油的石蜡基原油)的%CP显著较大庆和中原原油 较低；而%CN和%CA较低；RA和RN也较低 环烷-中间基原油 如孤岛原油 较低， 中间基原油 （如孤岛原油)的 较高 而%CN和%CA较高；RA和RN也较高。 中间基原油(如胜利、华北、辽河原油）的中间基原油 如胜利、华北、辽河原油)的 如胜利 %CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基原 油和环烷基原油之间 石油中的含硫化合物主要有哪些？它们各自有何特点 硫化物 （对金属有无腐蚀） 非活性硫：硫醚、二硫化物、噻吩。 （对金属有无腐蚀） 硫和硫化氢：多是其它硫化物的分解产物； 硫醇（ 硫醇（RSH）：石油中含量不多；沸点低于相应的醇类多存在于低沸点馏分（汽油、煤油馏分）中；不溶于水，有特殊臭味（甲硫醇）；受热分解生成硫醚和硫化氢 活性硫：元素硫、H2S、硫醇。 硫醚（ 硫醚（RSR’）：石油中含量很大在轻、中馏分中占含硫量的50～70％存在形态很多，R基可以是烷基、环烷基和芳香基； 中性液体对金属没有作用。 一般 石油中的二硫化物的含量显著地少于硫醚不超过整个含硫化合物的10%，而且主要集中在较轻的馏分中其性质与硫醚相似。原油中噻吩类化合物一般占其含硫化合物的一半 以上噻吩类化合物主要存在于中沸点馏分尤其是高沸点馏分中。 石油中的含硫、含氮、含氧化合物以及微量金属え素对石油加工过程有何危害 含硫化合物： 腐蚀性 ：Fe+H2S→FeS+H2 影响产品的储存安定性 硫可使催化剂中毒 含氮化合物： 影响产品的安定性：如柴油含氮量高，时间久了会变成胶质是柴油安定性差的主要原因。2. 氮与微量金属作用形成卟啉化合物。这些化合物的存在会导致催化劑中毒，使催化剂的活性和选择性降低 含氧化合物： 具有腐蚀性，会常减压蒸馏装置也会严重腐蚀铅，锌等有色金属且含环烷酸较哆的石油易产生乳化，对石油加工不利 微量元素金属： 碱金属钠具有碱性，可使酸性催化剂失活镍具有脱氢活性，能促进脱氢及缩合反应使比氢气还轻37倍的气球有多轻和焦炭产量增加，轻质油收率降低；此外还会影响催化剂活性。其他金属如铅和砷使重整催化剂产苼永久性中毒 判断陆相成油与海相成油的标准是什么？陆相与海相形成的石油从组成上各自有什么特点 题 胶质与沥青质各自的结构特征是什么？ 石油的恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差别 恩氏蒸馏主要用于表征产品的质量，实沸点蒸馏主要用于石油馏分组成的表征 实沸点蒸馏曲线的斜率比恩式蒸馏曲线的斜率更陡。 石油的平均沸点有哪几种表示方法 1、体积平均沸点2