一种重油加氢方法及其系统与流程

本公开涉及一种重油加氢方法及其系统。

背景技术：

随着原油的重质化和劣质化、环境保护要求日益严格、市场对轻质油品需求增加、石油产品清洁化要求不断提高，越来越多的炼油企业在原油加工路线的选择上采用重油加氢与催化裂化组合的重油加工方案，重油加氢装置则成为这些炼油厂中的核心装置。

在重油加氢技术中，固定床工艺流程简单成熟且易于操作，是应用最广泛的工艺。在固定床重油加氢过程中，重质油中的污染金属最容易被脱除，这些重金属沉积在催化剂上，会使得加氢催化剂迅速失活，造成重油加氢装置需要停工更换催化剂，装置的运转周期缩短。这一问题可以通过增大反应器的体积来得以减缓，但一味增加反应器体积会造成装置投资的大幅度上升，因此在现有固定床重油加氢技术中，基于经济性的考虑，装置的设计操作周期一般为1年。而炼油厂的全厂检修周期一般为3-4年，因此采用重油加氢作为重油加工路线的炼厂在一个检修周期内会经历2-3次的重油加氢装置停工更换催化剂。作为炼油厂的核心装置，在重油加氢装置停工换剂期间，一般需要通过降低全厂原油加工量、更换原油品种、增大焦化装置生产负荷、在罐区存储部分渣油等方法来应对，炼厂的经济效益会受到很大的影响。

cn102443409a公开了一种延长加氢装置运转周期的工艺方法和加氢反应装置。在加氢反应器顶部的催化剂床层中设置当反应器压降升高时能够使反应物料直接流通的结构。该直接流通通道的上端由压力爆破膜封闭，压力爆破膜的爆破压力差小于0.45mpa并大于0.1mpa，即反应器压降升高至高于压力爆破膜的爆破压力差时反应物料直接流通。该发明提供的方法只能在一定程度上延长运转周期，并且随着爆破片的开启，反应器的催化反应性能呈不断下降趋势。

cn102311786a公开了一种延长装置运转周期的渣油加氢处理方法。在催化剂的稳态失活阶段，在不停工的情况下将渣油进料切换为含有硫化剂的馏分油并反向通过所述加氢反应器内的催化剂床层，反向硫化后再切换为正常的渣油原料和操作流程。该发明在催化剂重新硫化阶段，存在硫化时间长、硫化效果差，影响系统操作等弊端。

cn106147841a公开了一种重油加氢方法。通过设置和切换使用主加氢保护反应器和备用加氢保护反应器，可以实现延长重油加氢装置的运转周期，从而增加了重油加氢装置的运行效率。在实际生产中，该系统内高温高压，在装置不停车情况下，在线切换反应器、更换催化剂，再进行硫化、升温等操作会衍生严重的安全隐患问题，因此操作时仍无法避免停工。

现有技术从工艺、设备等方面进行了改进，虽然能够在一定程度上延长装置的操作周期，但是存在着操作复杂、系统稳定性差、设备投资增加以及安全隐患等问题。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种重油加氢方法及其系统，该方法能有效延长重油加氢工艺的运转周期，直接在线切换反应设备而不产生安全隐患。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种重油加氢系统，该系统包括重油入口、第一加氢保护反应器、第二加氢保护反应器、加氢反应设备、气液分离设备和循环氢压缩机，

所述重油入口与所述第一加氢保护反应器的入口之间连接有第一入口管线，所述第一加氢保护反应器的反应油气出口与所述第二加氢保护反应器的入口之间连接有第二入口管线；所述第二加氢保护反应器的出口通过第二出口管线与所述加氢反应设备的入口连通；所述加氢反应设备的反应产物出口与所述气液分离设备的入口连通；所述气液分离设备的气体出口与所述循环氢压缩机的入口连通，所述循环氢压缩机的出口通过循环氢主管路分别与所述第一加氢保护反应器的入口以及所述第二加氢保护反应器的入口可开闭地连通，所述加氢反应设备的氢气入口与所述循环氢主管路连通；

所述重油入口与所述第一加氢保护反应器的反应油气出口之间设有第一跨线，所述第一入口管线通过第一三通阀与所述第一跨线的入口连通；所述第一三通阀具有可切换的第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述重油入口通过所述第一入口管线与所述第一加氢保护反应器的入口连通；在所述第二状态，所述重油入口通过所述第一跨线与所述第二加氢保护反应器的入口连通；

所述第一加氢保护反应器的反应油气出口与所述加氢反应设备的入口之间设有第二跨线，所述第二入口管线通过第二三通阀与所述第二跨线的入口连通；所述第二三通阀具有可切换的第三状态和第四状态，在所述第三状态，所述第一加氢保护反应器的反应油气出口通过所述第二入口管线与所述第二加氢保护反应器的入口连通；在所述第四状态，所述第一加氢保护反应器的反应油气出口通过所述第二跨线与所述加氢反应设备的入口连通；

所述第一跨线和所述第二跨线分别可开闭地与所述循环氢主管路连通。

可选地，该系统还包括混合氢预热器，所述混合氢预热器设置于所述循环氢主管路上，以使所述循环氢主管路分隔为位于所述混合氢预热器上游的冷氢段和位于所述混合氢预热器下游的热氢段；

所述热氢段通过第一热氢二通阀与所述第一跨线连通，所述热氢段通过第二热氢二通阀与所述第一入口管线连通；所述热氢段通过第三热氢二通阀与所述第二跨线连通，所述热氢段通过第四热氢二通阀与所述第二入口管线连通；

所述冷氢段通过第一冷氢二通阀与所述第一入口管线连通；所述冷氢段通过第二冷氢二通阀与所述第二入口管线连通；所述冷氢段还与所述加氢反应设备的氢气入口连通。

可选地，该系统还包括补充氢入口，所述补充氢入口与所述冷氢段连通。

本公开第二方面提供一种采用本公开第一方面的重油加氢系统进行重油加氢的方法，该方法包括：

s1、使所述第一三通阀处于所述第一状态、所述第二三通阀处于所述第三状态，将重油依次送入所述第一加氢保护反应器和所述第二加氢保护反应器进行加氢保护反应，从所述第二加氢保护反应器的反应油气出口得到加氢保护产物；或者，

使所述第一三通阀处于所述第一状态、所述第二三通阀处于所述第四状态，将重油送入所述第一加氢保护反应器进行加氢保护反应，从所述第一加氢保护反应器的反应油气出口得到加氢保护产物；

s2、将步骤s1中的所述加氢保护产物送入所述加氢反应设备进行加氢反应，所得加氢反应产物进入所述气液分离设备进行气液分离，得到馏分油和循环氢；

s3、将步骤s2中的所述循环氢送入所述循环氢压缩机进行压缩后返回所述第一加氢保护反应器和/或第二加氢保护反应器。

可选地，该方法还包括，将从所述循环氢压缩机得到的升压循环氢与补充氢混合后得到混合氢，使所述混合氢返回所述第一加氢保护反应器和/或第二加氢保护反应器。

可选地，该方法还包括，使所述混合氢进入混合氢预热器进行预热后再返回所述第一加氢保护反应器和/或第二加氢保护反应器。

可选地，该方法还包括：s1、使所述第一三通阀处于所述第一状态、所述第二三通阀处于所述第三状态，所述第二冷氢二通阀处于打开状态，将重油送入第一加氢保护反应器进行加氢保护反应，然后送入第二加氢保护反应器进行降温，从所述第二加氢保护反应器的反应油气出口得到加氢保护产物。

可选地，该方法还包括：

s4、当所述第一三通阀处于所述第一状态，所述第二三通阀处于所述第三状态时，

当所述第一加氢保护反应器压力降大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，使所述第二加氢保护反应器经氢气吹扫和升温后，将所述第一三通阀切换为所述第二状态，从所述第二加氢保护反应器得到所述加氢保护产物；并且/或者，

当所述第二加氢保护反应器的压力降大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，使所述第一加氢保护反应器经氢气吹扫和升温后，将所述第一三通阀切换为第一状态然后将所述第二三通阀切换为所述第四状态，从所述第一加氢保护反应器得到所述加氢保护产物；

当所述第一三通阀处于所述第一状态，所述第二三通阀处于所述第四状态时，

当所述第一加氢保护反应器的压力降大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，使所述第二加氢保护反应器经氢气吹扫和升温后，将所述第二三通阀切换为所述第三状态后再将所述第一三通阀切换为所述第二状态，从所述第二加氢保护反应器得到所述加氢保护产物；并且/或者，

当所述第二加氢保护反应器的压力降大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，将所述第一加氢保护反应器经氢气吹扫和升温后，将所述第一三通阀切换为所述第一状态后将所述第二三通阀切换为所述第四状态，从所述第一加氢保护反应器得到所述加氢保护产物。

可选地，所述重油为选自常压渣油、减压渣油、减压蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、煤焦油、油砂和页岩油中的至少一种。

可选地，所述加氢保护反应的条件为：压力为5.0-25mpa，温度为250-460℃，原料油液时体积空速为0.1-3.5h^-1，氢/油体积比为(100-2000)：1；并且/或者，

所述加氢反应的条件为：压力为5.0-25mpa，温度为250-460℃，原料油液时体积空速为0.1-3.5h^-1，氢/油体积比为(100-2000)：1。

通过上述技术方案，本公开的方法和系统相较于现有技术具有如下优点：

1、本公开通过三通阀和跨线的结合使用，巧妙地实现了在线切换反应设备，操作简单，具备良好的系统稳定性，安全隐患显著降低。

2、本公开可以实现保护反应器催化剂更换周期与炼厂检修周期相匹配，重油加氢系统的运转周期能够延长50-300％，从而增加了重油加氢系统的运行效率，提高了经济性。

3、与现有技术相比，该加氢方法只需对现有的重油加氢系统稍加改造即可得到本公开的重油加氢系统，从而实现对现有设备的充分利用，不会造成设备的浪费。

4、本公开系统中的所有加氢保护反应器和加氢反应器均可根据实际需求灵活选择通入热氢或冷氢，不仅节约能耗，而且避免个别反应器温度剧烈变化产生安全隐患。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本发明方法的一种具体实施方式所采用的重油加氢系统的示意图。

图2是本发明方法的另一种具体实施方式所采用的重油加氢系统的示意图。

附图标记说明

设备和料流：1-重油入口；2-补充氢入口；3-第一加氢保护反应器；4-第二加氢保护反应器；5-第一加氢反应器；6-第二加氢反应器；7-热高压分离器；8-热高分气换热器；9-冷高压分离器；10-循环氢压缩机；11-混合氢预热器；12-热高分油；13-冷高分油；14-第一跨线；15-第二跨线；16-第一入口管线；17-第二入口管线；18-第三入口管线；19-第三加氢保护反应器；20-第三跨线；21-含硫污水；22-保护反应器急冷氢；23-第一加氢反应器急冷氢；24-第二加氢反应器急冷氢；25-升压循环氢；26-预热循环氢；27-循环氢；

阀门：a1-第一热氢二通阀；a2-第二热氢二通阀；b1-第三热氢二通阀；b2-第四热氢二通阀；c1-第一冷氢二通阀；c2-第二冷氢二通阀；c3-第三冷氢二通阀；d1-第一三通阀；d2-第二三通阀；d3-第三三通阀；e1-第五热氢二通阀；e2-第六热氢二通阀。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。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公开，并不用于限制本公开。

本公开第一方面提供一种重油加氢系统，该系统可以包括重油入口1、第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4、加氢反应设备、气液分离设备和循环氢压缩机10，

所述重油入口1与所述第一加氢保护反应器3的入口之间连接有第一入口管线16，所述第一加氢保护反应器3的反应油气出口与所述第二加氢保护反应器4的入口之间连接有第二入口管线17；所述第二加氢保护反应器4的出口通过第二出口管线与所述加氢反应设备的入口连通；所述加氢反应设备的反应产物出口与所述气液分离设备的入口连通；所述气液分离设备的气体出口与所述循环氢压缩机10的入口连通，所述循环氢压缩机10的出口通过循环氢主管路分别与所述第一加氢保护反应器3的入口以及所述第二加氢保护反应器4的入口可开闭地连通，所述加氢反应设备的氢气入口与所述循环氢主管路连通；

所述重油入口1与所述第一加氢保护反应器3的反应油气出口之间设有第一跨线14，所述第一入口管线16通过第一三通阀d1与所述第一跨线14的入口连通；所述第一三通阀d1具有可切换的第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述重油入口1通过所述第一入口管线16与所述第一加氢保护反应器3的入口连通；在所述第二状态，所述重油入口1通过所述第一跨线14与所述第二加氢保护反应器4的入口连通；

所述第一加氢保护反应器3的反应油气出口与所述加氢反应设备的入口之间设有第二跨线15，所述第二入口管线17通过第二三通阀d2与所述第二跨线15的入口连通；所述第二三通阀d2具有可切换的第三状态和第四状态，在所述第三状态，所述第一加氢保护反应器3的反应油气出口通过所述第二入口管线17与所述第二加氢保护反应器4的入口连通；在所述第四状态，所述第一加氢保护反应器3的反应油气出口通过所述第二跨线15与所述加氢反应设备的入口连通；

所述第一跨线14和所述第二跨线15分别可开闭地与所述循环氢主管路连通。

根据本公开，该系统还可以包括混合氢预热器11，为了可以根据实际需要灵活选择通入冷氢或热氢，所述混合氢预热器11可以设置于所述循环氢主管路上，以使所述循环氢主管路分隔为位于所述混合氢预热器11上游的冷氢段和位于所述混合氢预热器11下游的热氢段；所述热氢段通过第一热氢二通阀a1与所述第一跨线14连通，所述热氢段通过第二热氢二通阀a2与所述第一入口管线16连通；所述热氢段通过第三热氢二通阀b1与所述第二跨线15连通，所述热氢段通过第四热氢二通阀b2与所述第二入口管线17连通；所述冷氢段通过第一冷氢二通阀c1与所述第一入口管线16连通；所述冷氢段通过第二冷氢二通阀c2与所述第二入口管线17连通；所述冷氢段还与所述加氢反应设备的氢气入口连通。通过以上设置，本公开系统中的加氢保护反应器和加氢反应器均可根据实际需求灵活选择通入热氢或冷氢，不仅节约能耗，而且避免个别反应器温度剧烈变化产生安全隐患。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，“上游、下游”通常是以本公开的反应物流的流动方向作为参照，上游是指反应物流先经过的区域；下游相对于上游而言，是指反应物流后经过的区域。

根据本公开，为了保证系统运行的氢气用量，该系统还包括补充氢入口2以补充部分氢气，所述补充氢入口2与所述冷氢段连通。

根据本公开，所述加氢保护反应器是本领域技术人员所熟知的，例如，所述加氢保护反应器可以均为下行式固定床反应器或均为上行式固定床反应器，在一种优选的实施方式中，所述加氢保护反应器可以均为下行式固定床反应器。所述加氢保护反应器可以包括1台或串联的2-3台固定床反应器，在每台固定床反应器内以1个床层装填或者以2-4个床层分段装填加氢保护催化剂。所述第一加氢保护反应器和所述第二加氢保护反应器的容积比可以在较大范围内变化，例如，所述第一加氢保护反应器和所述第二加氢保护反应器的容积比可以为1：(0.1-10)，优选为1：(0.2-5)。

根据本公开，所述加氢反应设备是本领域技术人员所熟知的，例如，所述加氢反应设备可以包括1台或串联的2-3台固定床反应器，在一种优选的实施方式中，所述加氢反应设备包括2台固定床反应器，在每台固定床反应器内以1个床层装填或者以2-4个床层分段装填加氢催化剂。

根据本公开，所述气液分离设备是本领域技术人员所熟知的，在一种具体的实施方式中，所述气液分离设备可以包括至少一台热高压分离器7和至少一台冷高压分离器9。

本公开第二方面提供一种采用本公开第一方面的重油加氢系统进行重油加氢的方法，该方法可以包括：s1、使所述第一三通阀d1处于所述第一状态、所述第二三通阀d2处于所述第三状态，将重油依次送入所述第一加氢保护反应器3和所述第二加氢保护反应器4进行加氢保护反应，从所述第二加氢保护反应器4的反应油气出口得到加氢保护产物；或者，使所述第一三通阀d1处于所述第一状态、所述第二三通阀d2处于所述第四状态，将重油送入所述第一加氢保护反应器3进行加氢保护反应，从所述第一加氢保护反应器3的反应油气出口得到加氢保护产物；s2、将步骤s1中的所述加氢保护产物送入所述加氢反应设备进行加氢反应，所得加氢反应产物进入所述气液分离设备进行气液分离，得到馏分油和循环氢；s3、将步骤s2中的所述循环氢送入所述循环氢压缩机进行压缩后返回所述第一加氢保护反应器3和/或第二加氢保护反应器4。在一种优选的实施方式中，步骤s1中，使所述第一三通阀d1处于所述第一状态、所述第二三通阀d2处于所述第三状态，将重油依次送入所述第一加氢保护反应器3和所述第二加氢保护反应器4，进一步配合通入第二加氢保护反应器4的冷氢可以起到降温的效果，有效抑制进入加氢反应设备的反应油气产生飞温现象，反应油气在第二加氢保护反应器4不发生化学反应，从所述第二加氢保护反应器4的反应油气出口得到加氢保护产物，相应地，在后续切换保护反应器的过程中只需调整一个三通阀即可实现切换操作，简单易行，安全系数高。

根据本公开，该方法还可以包括，将从所述循环氢压缩机得到的升压循环氢与补充氢混合后得到混合氢，使所述混合氢返回所述第一加氢保护反应器3和/或第二加氢保护反应器4。

根据本公开，该方法还可以包括，使所述混合氢进入混合氢预热器11进行预热后再返回所述第一加氢保护反应器3和/或第二加氢保护反应器4。

根据本公开，该方法还可以包括：s1、使所述第一三通阀d1处于所述第一状态、所述第二三通阀d2处于所述第三状态，所述第二冷氢二通阀c2处于打开状态，将重油送入第一加氢保护反应器3进行加氢保护反应，然后送入第二加氢保护反应器4进行降温，从所述第二加氢保护反应器4的反应油气出口得到加氢保护产物。

根据本公开，该方法还可以包括：

s4、当所述第一三通阀d1处于所述第一状态，所述第二三通阀d2处于所述第三状态时，当所述第一加氢保护反应器3压力降大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，使所述第二加氢保护反应器4经氢气吹扫和升温后，将所述第一三通阀d1切换为所述第二状态，从所述第二加氢保护反应器4得到所述加氢保护产物；并且/或者，当所述第二加氢保护反应器4的压力降大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，使所述第一加氢保护反应器3经氢气吹扫和升温后，将所述第一三通阀d1切换为第一状态然后将所述第二三通阀d2切换为所述第四状态，从所述第一加氢保护反应器3得到所述加氢保护产物；

当所述第一三通阀d1处于所述第一状态，所述第二三通阀d2处于所述第四状态时，当所述第一加氢保护反应器3的压力降大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，使所述第二加氢保护反应器4经氢气吹扫和升温后，将所述第二三通阀d2切换为所述第三状态后再将所述第一三通阀d1切换为所述第二状态，从所述第二加氢保护反应器4得到所述加氢保护产物；并且/或者，当所述第二加氢保护反应器4的压力降大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，将所述第一加氢保护反应器3经氢气吹扫和升温后，将所述第一三通阀d1切换为所述第一状态后将所述第二三通阀d2切换为所述第四状态，从所述第一加氢保护反应器3得到所述加氢保护产物。

根据本公开，被切换的加氢保护反应器可以直接更换加氢保护催化剂并根据实际需要决定是否再重新投入系统使用，所述操作为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。

根据本公开，所述重油是本领域技术人员所熟知的，例如，所述重油可以为选自常压渣油、减压渣油、减压蜡油、焦化蜡油、脱沥青油、煤焦油、油砂和页岩油中的至少一种。本领域技术人员可以理解的是，根据炼油厂的装置设计及原料来源情况，在本发明中上述重油原料既可以单独使用，也可以以任何合适的比例混合使用，以实现炼厂效益最大化为目标。

根据本公开，其中所述的加氢保护反应是本领域技术人员所熟知的，其主要目的是在加氢保护催化剂的作用下，使混氢原料油在加氢保护反应器内进行加氢保护反应，以脱除大部分重金属、钙、钠、铁、固体杂质等，以及完成几乎全部的烯烃饱和反应。在本发明中，所述加氢保护反应的反应器设计和设置、所使用的催化剂等，可以根据常规的现有技术进行确定，本发明对其没有特别的限定，在一种具体的实施方式中，所述加氢保护反应的条件可以为：压力为5.0-25mpa，温度为250-460℃，原料油液时体积空速为0.1-3.5h^-1，氢/油体积比为(100-2000)：1。

根据本公开，其中所述的加氢反应是本领域技术人员所熟知的，其主要目的是在加氢处理催化剂的作用下，使经所述加氢保护反应后的原料重油再脱出其中剩余的金属杂质以及硫、氮、残炭等并发生少量的裂化反应，使原料重油改性，尤其是适合进行后续的催化裂化加工工艺。所述加氢反应的反应器设计和设置、所使用的催化剂等，可以根据常规的现有技术进行确定，本发明对其没有特别的限定，在一种具体的实施方式中，所述加氢反应的条件为：压力为5.0-25mpa，温度为250-460℃，原料油液时体积空速为0.1-3.5h^-1，氢/油体积比为(100-2000)：1。

下面将提供实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。

实施例1

本实施例的重油加氢系统如图1所示，该系统包括重油入口1、第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4、第一加氢反应器5、第二加氢反应器6、热高压分离器7、热高分气换热器8、冷高分分离器9和循环氢压缩机10。

重油入口1与第一加氢保护反应器3的入口之间连接有第一入口管线16，第一加氢保护反应器3的反应油气出口与第二加氢保护反应器4的入口之间连接有第二入口管线17；第二加氢保护反应器4的出口通过第二出口管线与第一加氢反应器5的入口连通。重油入口1与第一加氢保护反应器3的反应油气出口之间还设有第一跨线14，第一入口管线16通过第一三通阀d1与第一跨线14的入口连通；第一三通阀d1具有可切换的第一状态和第二状态，在所述第一状态，重油入口1通过第一入口管线16与第一加氢保护反应器3的入口连通；在所述第二状态，重油入口1通过第一跨线14与第二加氢保护反应器4的入口连通；第一加氢保护反应器3的反应油气出口与第一加氢反应器5的入口之间设有第二跨线15，第二入口管线17通过第二三通阀d2与第二跨线15的入口连通；第二三通阀d2具有可切换的第三状态和第四状态，在所述第三状态，第一加氢保护反应器3的反应油气出口通过第二入口管线17与第二加氢保护反应器4的入口连通；在所述第四状态，第一加氢保护反应器3的反应油气出口通过第二跨线15与第一加氢反应器5的入口连通。

重油和氢气(为补充氢和循环氢的混合氢气，补充氢可以与经循环氢压缩机10压缩后的压缩循环氢混合后加入)的混氢原料油经第一入口管线16进入第一加氢保护反应器3，此时，第一三通阀d1处于第一状态且第二三通阀d2处于第三状态，为了令反应料流在第二加氢保护反应器4中尽量不发生化学反应，通过循环氢主管路向第二加氢保护反应器4通入冷氢，此时阀门a2、c2打开，阀门a1、b1、c1、b2关闭。得到的加氢保护反应生成物依次进入第一加氢反应器5和第二加氢反应器6中进行加氢反应，得到的加氢反应生成物进入热高压分离器7得到热高分油12和热高分气，热高分气进入后续的热高分气换热器8和冷高压分离器9得到冷高分油13、含硫污水21和循环氢27。当第一加氢保护反应器3中的压降上升至大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，打开阀门b2，关闭阀门c2，对第二加氢保护反应器4进行吹扫置换和升温，将第一三通阀d1逐渐切换为所述第二状态，将混氢原料油经第一跨线14送入第二加氢保护反应器4中进行加氢保护反应，得到的加氢保护产物进入第一加氢反应器5进行加氢反应；当第二加氢保护反应器4中的压降上升至大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，将第二加氢保护反应器4进行升温切换的方法也可以用于第一加氢保护反应器3。通过第一加氢保护反应器3和第二加氢保护反应器4的轮流切换和使用，直至加氢反应设备中的加氢处理催化剂彻底失活后，装置停工更换全部催化剂。由此，充分利用循环氢系统，在不需要增加现有重油加氢装置设备的条件下，显著地延长了重油加氢装置的运转周期。

本实施例的具体条件如下：

a)采用的原料油为减压渣油与蜡油的混合油，其中减压渣油占90wt％，原料油总硫含量为1.8wt％，总氮含量为0.44wt％，残炭含量为15.23wt％，重金属(镍、钒)含量为56wppm，原料油20℃下的密度为986kg·m^-3，100℃下的粘度为432mm².s^-1。

b)第一加氢保护反应器3和第二加氢保护反应器4均设置为1台下行式固定床反应器，催化剂在每个反应器中均为单层装填。

c)第一加氢反应器5和第二加氢反应器6均设置为1台下行式固定床反应器，催化剂在每个反应器中均为双层装填。

d)加氢保护反应催化剂条件为：采用中国石化石油化工科学研究院开发的rht系列重油加氢催化剂，由中国石化催化剂长岭分公司生产，活性组分为ni/mo，外形为圆柱形，装填方式为布袋装填；

加氢反应催化剂条件为：采用中国石化石油化工科学研究院开发的rht系列重油加氢催化剂，由中国石化催化剂长岭分公司生产，活性组分为ni/mo/co，外形为蝶形，装填方式为布袋装填。

e)第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4、第一加氢反应器5、第二加氢反应器6内装填的催化剂体积比为1：1：1.5：1.5。

f)第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4的入口操作条件为：压力18.5mpa，温度360℃，原料液时空速0.35hr^-1；氢/油体积比为800：1。

g)第一加氢反应器5入口操作条件为：压力17.9mpa，温度365℃，原料液时空速0.24hr^-1。

h)第二加氢反应器6入口操作条件为：压力17.6mpa，温度365℃，原料液时空速0.24hr^-1。

i)第一加氢保护反应器3与第二加氢保护反应器4的体积比为1:1。

本实施例中，装置的连续运转周期可达到3年，与炼油厂的检修周期(3年)相匹配，因此在一个炼厂检修周期内装置可以连续运转，3年内共使用加氢催化剂260吨。在采用常规技术的情况下，即不设置可切换反应器以及催化剂更换处理用系统，装置的连续运转周期只能达到1.6年，在炼油厂的一个检修周期(3年)内装置需要1次停工更换催化剂，1次共需要停工30天。

实施例2

本实施例的重油加氢系统如图2所示，该系统包括重油入口1、第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4、第三加氢保护反应器19、第一加氢反应器5、第二加氢反应器6、热高压分离器7、热高分气换热器8、冷高分分离器9和循环氢压缩机10。

如图2所示，本实施例的重油加氢系统的重油加氢系统与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例的系统增设了第三加氢保护反应器19，第三加氢保护反应器19的入口通过第三入口管线18与第二加氢保护反应器4的出口连通，第二加氢保护反应器4的出口与第一加氢反应器5的入口之间设有第三跨线20，第二跨线15则是设于第一加氢保护反应器3的反应油气出口与第三加氢保护反应器19的入口之间。第三入口管线18通过第三三通阀d3与第三跨线20的入口连通；第三三通阀d3具有可切换的第五状态和第六状态，在所述第五状态，第二加氢保护反应器4的出口通过第三入口管线18与第三加氢保护反应器19的入口连通；在所述第六状态，第二加氢保护反应器4的反应油气出口通过第三跨线20与第一加氢反应器5的入口连通。

重油和氢气(为补充氢和循环氢的混合氢气，补充氢可以与经循环氢压缩机10压缩后的压缩循环氢混合后加入)的混氢原料油经第一入口管线16进入第一加氢保护反应器3，此时，第一三通阀d1处于第一状态、第二三通阀d2处于第三状态且第三三通阀d3处于第六状态，为了令反应料流在第二加氢保护反应器4中尽量不发生化学反应，通过循环氢主管路向第二加氢保护反应器4，此时阀门a2、c2打开，阀门a1、c1、b1、b2关闭。得到的加氢保护反应生成物经第三跨线20进入第一加氢反应器5和第二加氢反应器6中进行加氢反应，得到的加氢反应生成物进入热高压分离器7得到热高分油12和热高分气，热高分气进入后续的热高分气换热器8和冷高压分离器9得到冷高分油13、含硫污水21和循环氢27。当第一加氢保护反应器3中的压降上升至大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，打开阀门c3，将第三三通阀d3切换为第五状态，反应料流经过第三加氢保护反应器19进入第一加氢反应器5中进行加氢反应，然后打开阀门b2，关闭阀门c2，对第二加氢保护反应器4进行吹扫置换和升温，将第一三通阀d1逐渐切换为所述第二状态，将混氢原料油经第一跨线14送入第二加氢保护反应器4中进行加氢保护反应，得到的加氢保护产物进入经第三加氢保护反应器19进行冷却降温后进入第一加氢反应器5进行加氢反应；当第二加氢保护反应器4中的压降上升至大于0.5兆帕、床层出现热点或其内的加氢保护催化剂失活时，用将第二加氢保护反应器4进行升温切换的方法也可以用于第一加氢保护反应器3或第三加氢保护反应器19，本实施例的重油加氢系统在实际运行时保持两个以上的加氢保护反应器的运转有助于反应料流的均匀稳定和延长操作周期。通过第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4和第三加氢保护反应器19的轮流切换和使用，直至加氢反应设备中的加氢处理催化剂彻底失活后，装置停工更换全部催化剂。由此，充分利用循环氢系统，在不需要增加现有重油加氢装置设备的条件下，显著地延长了重油加氢装置的运转周期。

本实施例的具体条件如下：

a)采用的原料油为减压渣油，其中原料油总硫含量为3.89wt％，总氮含量为0.53wt％，残炭含量为23.85wt％，重金属(镍、钒)含量为350wppm，原料油20℃下的密度为1010kg·m^-3，100℃下的粘度为502mm².s^-1。

b)第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4和第三加氢保护反应器19均设置为1台下行式固定床反应器，催化剂在每个反应器中均为单层装填。

c)第一加氢反应器5和第二加氢反应器6均设置为1台下行式固定床反应器，催化剂在每个反应器中均为双层装填。

d)加氢保护反应催化剂条件为：采用中国石化石油化工科学研究院开发的rht系列重油加氢催化剂，由中国石化催化剂长岭分公司生产，活性组分为ni/mo，外形为圆柱形，装填方式为布袋装填；

加氢反应催化剂条件为：采用中国石化石油化工科学研究院开发的rht系列重油加氢催化剂，由中国石化催化剂长岭分公司生产，活性组分为ni/mo/co，外形为蝶形，装填方式为布袋装填。

e)第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4、第三加氢保护反应器19、第一加氢反应器5和第二加氢反应器6内装填的催化剂体积比为1：1：1：1.5：1.5。

f)第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4和第三加氢保护反应器19的入口操作条件为：压力18.0mpa，温度365℃，原料液时空速0.4hr^-1。

g)第一加氢反应器5入口操作条件为：压力17.5mpa，温度375℃，原料液时空速0.27hr^-1。

h)第二加氢反应器6入口操作条件为：压力17.0mpa，温度375℃，原料液时空速0.27hr^-1。

i)第一加氢保护反应器3、第二加氢保护反应器4和第三加氢保护反应器19的体积比为1：1：1。

本实施例中，装置的连续运转周期可达到3年，与炼油厂的检修周期(3年)相匹配，因此在一个炼厂检修周期内装置可以连续运转，3年内共使用加氢催化剂320吨。在采用常规技术的情况下，即不设置可切换反应器以及催化剂更换处理用系统，装置的连续运转周期只能达到1年，在炼油厂的一个检修周期(3年)内装置需要2次停工更换催化剂，2次共需要停工60天。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。