一种沸腾床液相加氢处理方法技术

本发明专利技术公开了一种沸腾床液相加氢处理方法。该方法包括：重质原料油、循环的液相产品与氢气进入混合器进行溶氢；溶有氢的混合进料以向上流动方式进入沸腾床反应器，与沸腾床加氢催化剂接触反应；反应流出物经分离得到气体烃、液相产物和加氢催化剂，液相产物的至少一部分返回混合器或加热炉；其中在所述反应器的三相分离器的外周设置有螺旋导流片，导流片下方通入氢气，进行气提和辅助溶氢。本发明专利技术方法有效地降低了加氢产物中硫化氢和氨等杂质对加氢反应的不利影响，促进了加氢反应的进行，同时可以适应各种高杂质含量原料的加工处理，提高了工艺过程的适应性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该方法包括：重质原料油、循环的液相产品与氢气进入混合器进行溶氢；溶有氢的混合进料以向上流动方式进入沸腾床反应器，与沸腾床加氢催化剂接触反应；反应流出物经分离得到气体烃、液相产物和加氢催化剂，液相产物的至少一部分返回混合器或加热炉；其中在所述反应器的三相分离器的外周设置有螺旋导流片，导流片下方通入氢气，进行气提和辅助溶氢。本专利技术方法有效地降低了加氢产物中硫化氢和氨等杂质对加氢反应的不利影响，促进了加氢反应的进行，同时可以适应各种高杂质含量原料的加工处理，提高了工艺过程的适应性。【专利说明】
本专利技术涉及，特别是通过液相产物循环增加溶解氢进行沸腾床液相加氢的处理方法。
技术介绍
在常规的固定床加氢工艺过程中，为了脱除原料中的硫、氮、氧、金属等杂质或减小原料油分子的大小，需要进行催化加氢反应。为了控制催化剂床层的反应温度和避免催化剂积炭失活，通常采用较大的氢油体积比，在加氢反应完成后必然有大量的氢气富余。这些富余的氢气通常经循环氢压缩机增压后与新氢混合继续作为反应的氢气进料。这个工艺过程也可以定义为气相循环加氢工艺。该工艺循环氢压缩机的投资占整个加氢装置成本的比例较高，氢气换热系统能耗较大，如果能够将加氢处理过程中的氢气流量减小并省去氢气循环系统和循环氢压缩机，可以为企业节省投资，降低成本。一般含有简单硫化物的原料在滴流床加氢反应器中加氢脱硫的反应速率除了与有机硫化物的浓度有关系外，还受催化剂的润湿状况、反应器系统中的有机氮化物和H2S浓度等因素的影响。催化剂的润湿因子是对在加氢反应条件下催化剂表面被液体反应物所浸润程度的一种度量。催化剂的浸润程度越高、催化剂的润湿因子就越高，也就是说催化剂的有效利用率越高。在催化剂等因素确定的条件下，影响催化剂润湿因子的主要因素是反应器中液体的流速，以及气体和液体流速的比(氢油比)。一般认为，液体流速增加增强催化剂润湿效果，而常规加氢工艺多采用远远超过反应所需的大氢油比，从而降低了催化剂的润湿效果，对润湿因子有不利的影响。此外，炼油过程中氢气循环环节的投资占整个过程成本的很大比例。有机氮化物是加氢催化剂的毒物，对加氢脱氮、加氢脱硫和加氢脱芳反应有明显的抑止作用。这种抑止作用主要是由于有些氮化物和大多数氮化物的中间反应产物与催化剂的加氢反应活性中心具有非常强的吸附能，从竞争吸附的角度抑止了其他加氢反应的进行。而通过加氢产物循环将大大稀释原料中的杂质含量，有利于发挥催化剂的性能。加氢脱硫副产物H2S对加氢脱硫反应、加氢脱氮和加氢脱芳反应也有明显的抑止作用，文献 Sie S T..Reaction order and role of hydrogen sulfide indeep hydrodesulfurization of gas oil: consequences for industrial reactorconfiguration, Fuel Processing Technology, 1999，61 (1- 2): 149 - 171.认为H2S对加氢脱硫反应的影响一是使加氢脱硫反应的活化能上升。以甲苯加氢为例，硫化氢分压为0时，反应活化能为16 kcal/mol,当硫化氢分压达到42kPa时,活化能上升到20 kcal/mol ；另一影响是少量H2S存在就会大大降低加氢脱硫速率，并且H2S在催化剂表面的吸附为单层吸附，一旦吸附中心被H2S占据，反应速率将不再随H2S分压提高而下降。因此，采用有效的手段消除H2S的影响是解决深度脱硫的关键问题。中国专利CN200510047526.6公开了一种沸腾床渣油加氢裂化方法，氢油体积比为400:1~2000:1 ;中国专利CN02133139.1公开了一种劣质渣油加氢转化方法，氢油体积比500:1~1500:1 ;中国专利CNOl114166.2公开了一种渣油加氢处理方法，体积氢油比500:1~2000:1 ;中国专利CN01106016.6公开了一种渣油加氢处理方法，氢油体积比100:I ~1300:1。这些专利的特点是具有较高的氢油体积比，因此必须氢气循环和循环氢压缩机。美国专利US6213835、US6428686等公开了一种预先溶氢气的加氢工艺，通过控制液体进料中的氢气量控制反应器中的液体量或气压。但其没有完全解决将在加氢精制反应过程中产生的H2S、NH3等有害杂质脱除的问题，导致其不断在反应器内累积，大大降低了反应效率，也无法有效处理硫、氮含量较高的原料。固定床渣油加氢方法，加工杂质含量特别是金属含量较高的劣质原料时操作性能和适应性能较差，运行周期短，压降大，装置需要经常停工更换催化剂。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种产物循环的加氢处理方法，采用沸腾床反应器的反应形式，可以处理高金属、高浙青质含量的重、劣质原料油，有效地脱除了金属、硫、氮等杂质。采用的沸腾床反应器，具有特殊的结构形式和工作特性，有效地脱除了进入催化剂床层的硫化氢和氨，避免了这些有害杂质对催化反应的不利影响，增加了加氢处理工艺的灵活性，进一步提高了原料适应性。本专利技术提供的沸腾床液相加氢处理方法，包括以下内容: (I)重质原料油、循环的液相产品与氢气进入混合器进行溶氢； (2 )经步骤(1)中混合器溶氢，并排出气体氢后，溶有氢的进料以向上流动方式进入沸腾床反应器，与反应器内装填的沸腾床加氢处理催化剂接触反应；` (3)所得反应流出物流经设置于沸腾床反应器上部的三相分离器，经分离得到气体烃、液相产物和加氢催化剂； (4)气体烃与液相产物分别排出反应器，所得液相产物的至少一部分返回混合器或加热炉入口，剩余液相产物经过分离和分馏后得到馏分油产品和渣油。所述反应器上部设置有用于将气、液、固三相分离的分离器，在反应器顶部设有气体出口和液体排出口，分别用于将相分离出的气体和液体导出。分离器首先将气相分离，结构上的优势和特点，可以使反应过剩的氢气具有一定的气提出液相物料中的硫化氢和氨的作用。同时氢气进一步溶解在液相物料中，气提后的液相物料进入反应器下部的催化剂床层进行加氢处理反应，气提后含有硫化氢和氨的气体从反应器顶部排出反应器。本专利技术产物循环的加氢处理方法中，所述的沸腾床反应器内上部设置有用于将气、液、固三相分离的分离器。三相分离器设置在反应器壳体上部，所述三相分离器为包括内径不同的两个同心圆筒的套筒结构:内筒和外筒。所述内筒和外筒的上下两端全部开口，内筒和外筒均包括上段和下段，内筒和外筒的上段均为直筒段，内筒和外筒的下段均为锥台形扩散段，外筒的上端开口高于内筒的上端开口，外筒的下端开口高于内筒的下端开口。外筒和反应器壳体之间的环形区域构成了液相产品区。所述三相分离器的具体结构均为本领域技术人员所熟知，如在 CN02109404.7、CN200710012680.9、CN200610134154.5 等专利中均公开了上述三相分离器的具体结构。根据本专利技术的加氢处理方法，还可以在沸腾床反应器的三相分离器外筒直筒筒壁外侧设置螺旋导流片。通过在螺旋导流片下方通入氢气，可以辅助进行气提，氢气和液相物料接触气提出液相物料中含有的硫化氢和氨，更重要的是该过程能够起到补充溶氢作用。本专利技术中，沸腾床反应器顶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建锟，杨涛，蒋立敬，方向晨，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：