一種餾分油加氫組合工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種餾分油加氫組合工藝方法。將餾分油原料按硫含量分為高硫餾分油原料和低硫餾分油原料，高硫含量餾分油原料采用傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)進(jìn)行處理，傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)處理后的物料經(jīng)冷卻后與兩相加氫低硫餾分油原料混合進(jìn)入高壓分離器，分離出的氣相進(jìn)入循環(huán)氫系統(tǒng)循環(huán)使用，分離出的液相進(jìn)入兩相加氫裝置反應(yīng)器，兩相加氫裝置取消循環(huán)油系統(tǒng)，從兩相加氫反應(yīng)器反應(yīng)流出物回收加氫后餾分油產(chǎn)品。本發(fā)明將傳統(tǒng)加氫工藝和兩相加氫工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，根據(jù)各自的特點(diǎn)，加工不同原料，獲得了綜合加工效果。
【專利說(shuō)明】一種餾分油加氫組合工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種餾分油加氫組合工藝方法，特別是不同質(zhì)量餾分油原料的加氫組合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，環(huán)保法律法規(guī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放要求更加嚴(yán)格，各種燃油標(biāo)準(zhǔn)要求S、N的含量也更加苛刻。同時(shí)由于原油開(kāi)采量的不斷增加和常規(guī)原油儲(chǔ)量的不斷減少，原油劣質(zhì)化趨勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)重，原油直接蒸餾得到的中間餾分油及焦化、催化裂化等二次加工得到的中間餾分的S、N含量也相應(yīng)增加，如何將硫、氮等雜質(zhì)含量較高的中間餾分加工成滿足環(huán)保要求的產(chǎn)品是各煉廠所面臨的重要問(wèn)題。
[0003]加氫過(guò)程是脫除中間餾分雜質(zhì)的最經(jīng)濟(jì)有效的方案。現(xiàn)有的大部分加氫裝置都采用較高的氫油比和氫分壓，以保證催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)壽命，促進(jìn)加氫脫硫、脫氮、芳烴飽和及裂化等反應(yīng)。然而壓力較高的氫氣循環(huán)系統(tǒng)需要高的投資費(fèi)用和操作成本，間接地增加了油品的生產(chǎn)成本。這種傳統(tǒng)的加氫技術(shù)在反應(yīng)過(guò)程中為氣(主要為氫氣)、液(原料油)、固(催化齊?)三相反應(yīng)，反應(yīng)器形式一般包括滴流床、沸騰床、膨脹床、逆流床等，其主要特點(diǎn)是氫氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)反應(yīng)所需用量，大量未反應(yīng)氫氣循環(huán)使用。本專利中統(tǒng)稱為氣相循環(huán)加氫技術(shù)。
[0004]隨著技術(shù)人員對(duì)加氫技術(shù)的不斷深入理解，一種兩相加氫技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。在原料和稀釋油中溶解過(guò)飽和氫氣，直接進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行加氫反應(yīng)，取消循環(huán)氫系統(tǒng)，降低成本。由于取消了循環(huán)氫系統(tǒng)，所以該工藝對(duì)原料的適應(yīng)性具有一定的局限性。該技術(shù)在反應(yīng)過(guò)程中主要為兩相，即液相(原料油及稀釋油)和固相(催化劑)，本專利中稱該工藝為兩相加氫技術(shù)。
[0005]US6881326介紹了一種兩相加氫預(yù)處理技術(shù)。其工藝過(guò)程為新鮮原料油、循環(huán)油和氫氣經(jīng)過(guò)一個(gè)混氫裝置將氫氣溶解在`油中，溶解氫氣的油進(jìn)入較小的反應(yīng)器與催化劑接觸進(jìn)行加氫反應(yīng)，脫出油中的雜質(zhì)。反應(yīng)后物流一部分循環(huán)至混氫裝置，一部分作為產(chǎn)品從裝置排出。此方法采用原料和循環(huán)油進(jìn)入反應(yīng)器前將所需氫氣預(yù)先溶解在油中，可以省略循環(huán)氫系統(tǒng)。該方法處理二次加工中間餾分油時(shí)，雜質(zhì)脫出率很難達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)有的兩相加氫技術(shù)中，均將自身反應(yīng)產(chǎn)物部分循環(huán)作為循環(huán)油，其主要不足在于需要設(shè)置高溫高壓的循環(huán)油系統(tǒng)，設(shè)備投資和運(yùn)行成本較高，并且溶解在油相中的硫化氫難以有效脫除，在反應(yīng)系統(tǒng)中循環(huán)積累，對(duì)加氫反應(yīng)造成較嚴(yán)重的抑制作用。雖然可以采用如汽提等方法脫除，但由于處于高溫高壓系統(tǒng)，同樣會(huì)增加設(shè)備投資和操作費(fèi)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種餾分油加氫組合工藝方法。本發(fā)明將傳統(tǒng)加氫工藝和兩相加氫工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，優(yōu)化了組合操作流程，根據(jù)各自的優(yōu)點(diǎn)，加工不同原料，降低了設(shè)備投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0007]本發(fā)明餾分油加氫組合工藝方法包括以下內(nèi)容:a)將餾分油原料按硫含量分為高硫餾分油原料和低硫餾分油原料，高硫含量餾分油 原料采用傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)進(jìn)行處理，傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)處理后的物料經(jīng)換熱冷 卻后與低硫餾分油原料混合進(jìn)入高壓分離器，分離出的氣相進(jìn)入循環(huán)氫系統(tǒng)循環(huán)使用，分 離出的液相進(jìn)入兩相加氫裝置，補(bǔ)充氫氣由高壓分離器底部補(bǔ)入；
b)兩相加氫裝置取消循環(huán)油系統(tǒng)，低硫餾分油原料與傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)處理后 的液相物料在高壓分離器混和溶氫后，進(jìn)入兩相加氫反應(yīng)器，從兩相加氫反應(yīng)器反應(yīng)流出 物回收加氫后餾分油產(chǎn)品。
[0008]步驟a)所述的高硫懼分油原料和低硫懼分油原料的硫含量按1000?12000Mg/g 優(yōu)選2000?8500Pg/g內(nèi)任意值劃分，高于劃分值的為高硫餾分油原料，低于劃分值的為低 硫餾分油原料。高硫餾分油原料通常來(lái)自于二次加工餾分油，如焦化餾分油、催化裂化餾分 油、煤液化餾分油等中的一種或幾種；低硫餾分油原料通常為原油蒸餾得到的直餾餾分油 等，也可混合少量二次加工餾分油。高硫餾分油原料和低硫餾分油原料的餾程范圍一般為 煤油餾分、柴油餾分、減壓餾分油餾分等中的一種或幾種，優(yōu)選為13(T450°C范圍內(nèi)，最優(yōu)選 為20(T380°C范圍內(nèi)。
[0009]步驟a)所述傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)操作條件為：反應(yīng)溫度10(T40(TC，優(yōu) 選26(T380°C ;反應(yīng)壓力2. 5?10. OMPa,優(yōu)選4. 0?8. OMPa ;優(yōu)選傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù) 反應(yīng)壓力高于兩相加氫裝置的反應(yīng)壓力0.5?4MPa;氫油體積比50:廣1500:1，優(yōu)選 300:1?800:1 ;體積空速0. 6?5. Oh—1，優(yōu)選1. 0?2. 5h'傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)可以采用適 宜的反應(yīng)器形式，如滴流床反應(yīng)器，沸騰床反應(yīng)器，膨脹床反應(yīng)器，逆流床反應(yīng)器等。
[0010]步驟a)中的高壓分離器的操作壓力與傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫過(guò)程的反應(yīng)壓力相同 (忽略物料流動(dòng)過(guò)程的壓力損失)，高壓分離器的操作溫度一般為40?80°C。傳統(tǒng)氣相循環(huán) 加氫反應(yīng)流出物經(jīng)過(guò)換熱后，注入洗滌水，然后與低硫餾分油原料混合，進(jìn)入空氣冷卻器， 再進(jìn)入高壓分離器。高壓分離器下部?jī)?yōu)選設(shè)置填料或氣液分布器，以增加氫氣與油相的接 觸。低硫含量懼分油原料來(lái)源一般溫度較低，一般與環(huán)境溫度相近。
[0011]步驟b)所述兩相加氫裝置反應(yīng)器進(jìn)料可以采用上進(jìn)料下出料的操作方式，也 可以采用下進(jìn)料上出料的操作方式。步驟b)所述兩相加氫裝置操作條件為：反應(yīng)溫度 100?4001：，優(yōu)選 26(T380°C;反應(yīng)壓力 1. 5?8. OMPa，優(yōu)選 2. 0?6. OMPa ;體積空速 0. 6?5. OtT1， 優(yōu)選l.(T2. 51T1 ;傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)液相產(chǎn)物與低硫餾分油原料的體積混合比為 0. 5:1 ?4. 0:1，優(yōu)選 1. 0:1 ?3. 0:1。
[0012]上述步驟所使用的催化劑為本領(lǐng)域常規(guī)的加氫處理催化劑，其中催化劑的活性金 屬組分可以為鎳、鈷、鑰或鎢等一種或幾種，催化劑在使用前進(jìn)行硫化處理，將活性金屬組 分轉(zhuǎn)化為硫化態(tài)。催化劑組成以重量百分比計(jì)可以包括：鎳或鈷為0.59T10% (按其氧化物 來(lái)計(jì)算)，鑰或鎢為1%?25% (按其氧化物來(lái)計(jì)算)，載體可以為氧化鋁，氧化硅，氧化鋁一氧化 硅，氧化鈦等一種或幾種。催化劑為擠出物或球形。催化劑的堆密度為0. 5^1. lg/cm3，催化 劑顆粒直徑(球形直徑或條形直徑）為0. On. 0mm,比表面積為8(T350m2/g。
[0013]本發(fā)明傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)裝置的高壓分離器既完成了氣液分離，又實(shí)現(xiàn)了兩 相加氫原料的溶氫功能。
[0014]兩相加氫工藝取消了循環(huán)氫系統(tǒng)，溶解了氫氣的原料與加氫催化劑接觸進(jìn)行加氫 反應(yīng)，所以氫氣在原料中的溶解量直接關(guān)系到加氫反應(yīng)的深度。氫氣在烴類物質(zhì)中的溶解度隨著壓力的升高而升高，本發(fā)明傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)循環(huán)氫系統(tǒng)壓力比兩相加氫裝置的反應(yīng)壓力高，因此相對(duì)于兩相加氫裝置的反應(yīng)壓力，傳統(tǒng)加氫裝置高壓分離器中的液相為氫氣過(guò)飽和狀態(tài)，可以為兩相氫氣裝置提供更多的反應(yīng)用氫氣，提高原料的雜質(zhì)脫除率。
[0015]本發(fā)明一種餾分油加氫組合工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是:
1、將傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)與兩相加氫工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，根據(jù)各自的優(yōu)點(diǎn)，加工不同原料。傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)裝置省去了低壓分離器，兩相加氫裝省去了高溫高壓熱油循環(huán)系統(tǒng)和溶氫系統(tǒng)，兩套裝置可以共用一套分餾系統(tǒng)，節(jié)省投資和操作費(fèi)用。
[0016]2、充分利用了氣相循環(huán)加氫裝置中高壓分離器油相中的溶解氫，經(jīng)過(guò)兩相加氫裝置反應(yīng)后，油相中溶解的氫氣基本反應(yīng)消耗干凈，從反應(yīng)產(chǎn)物低壓分離器中排出的廢氫量大大降低，降低了整套組合工藝的氫氣消耗，減小了后處理裝置的規(guī)模，降低了操作成本。
[0017]3、相對(duì)于兩相加氫裝置的反應(yīng)壓力，傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置高壓分離器中的液相為氫氣過(guò)飽和狀態(tài)，可以為兩相氫氣裝置提供更多的反應(yīng)用氫氣，提高原料的雜質(zhì)脫除率。
[0018]4、傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置高壓分離器中，由于存在大量氫氣,可以將液相中的硫化氫大部分?jǐn)y帶排出，對(duì)兩相加氫反應(yīng)器的催化劑影響較小。而采用具有液相循環(huán)系統(tǒng)的兩相加氫技術(shù)中，循環(huán)油中的硫化氫難以有效脫除，對(duì)深度加氫脫硫影響明顯。
[0019]5、低硫含量懼分油原料與傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫過(guò)程的反應(yīng)產(chǎn)物混合,可以利用低硫含量餾分油原料的低溫對(duì)上述反應(yīng)混合物降溫，可以降低后續(xù)空冷器的規(guī)模，降低設(shè)備投資和操作費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種餾分油加氫組合工藝方法的流程示意圖。
[0021]其中:1為傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置反應(yīng)器，2為傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置高壓分離器，3為兩相加氫裝置反應(yīng)器，4為新鮮氫氣，5為傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置原料，6為兩相加氫裝置原料，7為反應(yīng)生成油。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體特征，將結(jié)合附圖加以說(shuō)明。
[0023]結(jié)合附圖1，本發(fā)明一種餾分油加氫組合工藝方法過(guò)程為:
傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置原料5和循環(huán)氫混合后,進(jìn)入傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置反應(yīng)器I,加氫后物流經(jīng)冷卻后進(jìn)入傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置高壓分離器2，兩相加氫原料6進(jìn)入高壓分離器2 (在注水點(diǎn)后與傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置反應(yīng)物料混合)，在中高壓下進(jìn)行溶氫。新鮮氫氣4由高壓分離器2的底部補(bǔ)入，高壓分離器2分離出氣相循環(huán)至傳統(tǒng)加氫裝置反應(yīng)器I入口，分離出的混合液相物料以下進(jìn)料的方式進(jìn)入兩相加氫反應(yīng)器3進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)生成油7由兩相加氫反應(yīng)器3頂部排出。
[0024]為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的方案和效果，列舉以下實(shí)施例:
實(shí)施例1
本實(shí)施例為餾分油加氫組合工藝方法的一種實(shí)施方案，操作流程示意圖參照附圖1。
[0025]傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置原料5 (高硫含量懼分油原料)和循環(huán)氫混合后,進(jìn)入傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置反應(yīng)器I，加氫后物流經(jīng)冷卻后進(jìn)入傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置高壓分離器2，兩相加氫原料6 (低硫含量餾分油原料)進(jìn)入高壓分離器2，在高壓下進(jìn)行溶氫。新鮮氫氣4由高壓分離器2的底部補(bǔ)入，高壓分離器2分離出氣相循環(huán)至傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置反應(yīng)器I入口，分離出的混合液相物料以下進(jìn)料的方式進(jìn)入兩相加氫反應(yīng)器3進(jìn)行加氫反應(yīng),反應(yīng)生成油7由兩相加氫反應(yīng)器3頂部排出。
[0026]試驗(yàn)使用原料性質(zhì)見(jiàn)表1。傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫反應(yīng)器和兩相加氫反應(yīng)器米用相同的催化劑，催化劑性質(zhì)見(jiàn)表2。傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫裝置、兩相加氫裝置反應(yīng)條件及生成油性質(zhì)見(jiàn)表3。
[0027]比較例
兩相加氫裝置的原料同實(shí)施例的兩相加氫裝置原料，采用自身反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)的操作方式(即具有循環(huán)油系統(tǒng))。
[0028]表1原料油性質(zhì)
【權(quán)利要求】
1.一種餾分油加氫組合工藝方法，其特征在于包括如下步驟: a)將餾分油原料按硫含量分為高硫餾分油原料和低硫餾分油原料，高硫含量餾分油原料采用傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)進(jìn)行處理，傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)處理后的物料經(jīng)換熱冷卻后與低硫餾分油原料混合進(jìn)入高壓分離器，分離出的氣相進(jìn)入循環(huán)氫系統(tǒng)循環(huán)使用，分離出的液相進(jìn)入兩相加氫裝置，補(bǔ)充氫氣由高壓分離器底部補(bǔ)入；所述的高硫餾分油原料和低硫餾分油原料的硫含量按1000~1200(^g/g內(nèi)任意值劃分； b)兩相加氫裝置取消循環(huán)油系統(tǒng)，低硫餾分油原料與傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)處理后的液相物料在高壓分離器混和溶氫后，進(jìn)入兩相加氫反應(yīng)器，從兩相加氫反應(yīng)器反應(yīng)流出物回收加氫后餾分油產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟a)所述的高硫餾分油原料和低硫餾分油原料的硫含量按2000~850(^g/g內(nèi)任意值劃分，高于劃分值的為高硫餾分油原料，低于劃分值的為低硫餾分油原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:高硫餾分油原料來(lái)自于二次加工餾分油，低硫餾分油原料通常為原油蒸餾得到的直餾餾分油。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:高硫餾分油原料和低硫餾分油原料的餾程范圍為煤油餾分、柴油餾分、減壓餾分油餾分中的一種或幾種，優(yōu)選為13(T450°C范圍內(nèi)，最優(yōu)選為20(T380°C范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟a)所述傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)操作條件為:反應(yīng)溫度100~400。。，優(yōu)選260^3800C ;反應(yīng)壓力2.5~10.0MPa，優(yōu)選4.0~8.0MPa ；優(yōu)選傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)反應(yīng)壓力高于兩相加氫裝置的反應(yīng)壓力0.5~4MPa ;氫油體積比 50:1~1500:1，優(yōu)選 300:1~800:1 ;體積空速 0.6~5.0tT1，優(yōu)選 1.0~2.5h'
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟a)中的高壓分離器的操作壓力與傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫過(guò)程的反應(yīng)壓力相同，高壓分離器的操作溫度為40~80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于:傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫反應(yīng)流出物經(jīng)過(guò)換熱后，注入洗滌水，然后與低硫餾分油原料混合，進(jìn)入空氣冷卻器，再進(jìn)入高壓分離器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:高壓分離器下部設(shè)置填料或氣液分布器，以增加氫氣與油相的接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟b)所述兩相加氫裝置反應(yīng)器進(jìn)料采用上進(jìn)料下出料的操作方式，或者采用下進(jìn)料上出料的操作方式；步驟b)所述兩相加氫裝置操作條件為:反應(yīng)溫度10(T400°C，優(yōu)選26(T380°C ;反應(yīng)壓力1.5~8.0MPa，優(yōu)選2.0~6.0MPa ;體積空速0.6~5.0h \優(yōu)選1.0~2.5h 1 ;傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)液相產(chǎn)物與低硫餾分油原料的體積混合比為0.5: f 4.0:1，優(yōu)選1.0: f 3.0:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(a)傳統(tǒng)氣相循環(huán)加氫技術(shù)和步驟(b)兩相加氫處理所使用的催化劑為本領(lǐng)域常規(guī)的加氫處理催化劑，其中催化劑的活性金屬組分可以為鎳、鈷、鑰或鎢一種或幾種，催化劑在使用前進(jìn)行硫化處理，將活性金屬組分轉(zhuǎn)化為硫化 態(tài)；催化劑組成以重量百分比計(jì)可以包括:鎳或鈷按其氧化物來(lái)計(jì)算為0.5%~?Ο%,鑰或鶴按其氧化物來(lái)計(jì)算為1%~25%,載體為氧化招,氧化娃,氧化招一氧化娃,氧化鈦中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】C10G65/02GK103789017SQ201210432648
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】王喜彬, 郭蓉, 曾榕輝, 蔣立敬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院