一种焦化汽油的加氢处理方法技术

本发明专利技术公开了一种焦化汽油的加氢处理方法。采用循环油稀释了原料中的二烯烃等不饱和烃类，同时带走反应热。避免催化剂床层结焦，降低反应器压差。本发明专利技术方法无需对现有装置进行大的改动，能够在较小的投资下，实现装置的长周期运转，增加经济效益。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焦化汽油的加氢处理方法，属于石油化工

技术介绍
近年来，由于世界范围内石油资源日益匮乏以及各国对能源的需求不断增加，人们越来越重视渣油轻质化技术。作为脱碳技术的一种，渣油焦化工艺具有投资少、操作费用低等优点，因此得到了广泛的发展。焦化产品之一焦化汽油中烯烃、硫、氮、硅等杂原子含量高，安定性差，不能直接作为产品使用，甚至不能直接作为下游装置的进料。为使焦化汽油满足终端产品标准或符合下游装置的进料要求，必须进行加氢精制或加氢处理。在焦化汽油加氢脱除硫、氮的过程中，由于原料中含有二烯烃、硅等杂质，所以经常影响装置的操作稳定性。大庆石化公司300kt/a焦化汽油加氢装置在开工半年后，连续出现两次系统压差过高，导致被迫停工（焦化汽油加氢精制系统压差上升原因分析及对策，《炼油与化工》，第19卷:20）。广州分公司300kt/a加氢装置在处理焦化汽油时也出现反应器催化剂床层压降上升过快的问题。该装置曾在一年半的时间内，由于反应系统床层压降升高导致停工消缺5次（加氢精制反应系统压降升高的原因分析及对策，《中外能源》，2007，第12卷）。安庆分公司炼油二部I焦化汽油加氢装置一般3～5天需要清洗一次过滤器，一年内要停工撇头2～3次，严重影响装置的正常运行（焦化汽油加氢防焦剂，《石化技术》，2006，13（4）:5）。国内外同类型装置均不同程度存在类似问题，床层间压力差的增加，使得催化剂的支撑杆和支撑板等内构件在承担催化剂重量的同时，又必须承担额外的压力，给装置的安全操作带来严重隐患，并大大增加了操作能耗。因此，床层压降上升过快一直是影响焦化汽油加氢装置长周期运转的突出矛盾，迫切需要研究出有效的方法，解决结焦问题。焦化汽油加氢反应器压降的上升均来自于催化剂上部床层结焦。经大量研究表明，结焦因素很复杂，但是主要由于原料中的二烯烃等不饱和烃类的聚合以及上游装置带入的机械杂质沉积在催化剂床层上部导致。原料中的二烯烃在低温条件下就能够发生聚合，先生成低聚物，随后迅速向高聚物转化直至结焦。针对反应结焦导致压降过高的问题，目前的解决方法有以下几种：1、做好原料的管理工作，减少原料的储存时间，采用氮气保护，避免原料与空气接触，最大程度降低了原料中不饱和烃类形成胶质的机会。这是一种被动的原料保护方法。2、掺炼直馏煤油或直馏柴油，稀释了原料中的二烯烃等不饱和烃类，降低了加氢装置的苛刻度，使装置运行更加稳定。但该方法牺牲了加氢装置处理焦化馏分油的加工量，实际上降低了对焦化馏分油的空速，经济性较差。3、在预处理反应器的入口和出口之间设置副线，正常生产时反应物料通过预处理反应器后进入加热炉，当预处理反应器催化剂床层压力降升高时，反应物料经副线进入加热炉，待预处理反应器部分或全部更换催化剂后，反应物料再切换至预处理反应器进入加热炉。该方法虽然可以保证装置不停工操作，在原料不经预处理的情况下，会对主反应器温升造成较大的冲击，使得操作较难控制。同时预处理催化剂的更换也会导致经济损失。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种焦化汽油的加氢处理方法。本专利技术方法无需对现有装置进行大的改动，能够在较小的投资下，实现装置的长周期运转，增加经济效益。本专利技术焦化汽油加氢处理方法具体内容如下：原料油、循环油和氢气混合后从反应器底部进入，反应器中至少包括两个催化剂床层，在反应器下部建立循环油液面，将循环油引出反应器，部分或全部循环回反应器入口；气相原料与氢气混合物继续向上与反应器上部催化剂床层接触反应，反应后物料从反应器顶部排出。本专利技术方法中，按照反应物流动方向催化剂床层的空隙率逐渐减小，反应器底部催化剂床层空隙率一般为0.3～0.9，优选为0.4～0.65，其上部催化剂床层的空隙率依次减小0.05~0.5，优选减小0.1~0.3。本专利技术方法中，不同催化剂床层加氢催化剂的活性可以相同，也可以不同，优选按反应物流动方向催化剂的活性依次增加，催化剂的活性一般与催化剂中活性金属含量相关，活性金属含量高的催化剂活性一般较高，催化剂的活性也与载体性质、助剂种类、制备方法等相关，具体催化剂可以根据需要选择本领域市售商品催化剂，也可以按本领域现有的方法制备。可以选择的市售商品催化剂按反应物流动方向一般为加氢保护剂、加氢捕硅催化剂、加氢精制催化剂等，可以设置2~6个催化剂床层，优选设置3~4个催化剂床层。催化剂的具体种类和用量可以根据原料性质及所需的反应效果具体确定。上述过程所使用的加氢保护剂、加氢捕硅剂、加氢精制催化剂可以为本领域常规的产品，其中的活性金属组分可以为镍、钴、钼或钨等一种或几种。如以重量百分比计可以包括：镍或钴为0.2%~15.0%（按其一氧化物来计算），钼或钨为1%~30%（按其三氧化物来计算），载体可以为氧化铝，氧化硅，氧化铝－氧化硅等一种或几种。催化剂为挤出物或球形。催化剂的堆密度为0.5~0.8g/cm3，催化剂颗粒直径（球形直径、条形直径或三叶草直径等）为0.8~10mm，长度为1.0~50.0mm，比表面积为大于150m2/g，孔容大于0.30cm3/g。本专利技术反应操作条件一般为：反应压力为2.0~10.0 MPa，最好为3.0~8.0MPa；液时体积空速（相对于焦化汽油原料油）为0.5~5.0 h-1，最好为1.0~3.0h-1；循环油占进料的重量比例为5%~35%，最好为10%~25%；反应温度控制在160~340℃，最好为200~320℃；氢油体积比（按氢气与焦化汽油原料油标准状态下的体积比计）为100:1~800:1，最好为300:1~700:1。本专利技术方法中，循环油可以直接循环回反应器入口，也可以循环至经加热炉，再进入反应器。循环油最好采用固体杂质脱除装置后再进入反应器，如采用过滤器装置等进行过滤处理。本专利技术方法中，加氢反应器中液位控制为总加氢催化剂床层高度的5%～50%，优选为10%～30%。本专利技术中的循环油可以选择反应状态下为液相的馏分油，一般为柴油馏分或蜡油馏分。如焦化柴油、催化柴油、动植物油脂、焦化蜡油等中的一种或几种。与传统的焦化汽油加氢精制处理工艺相比，本专利技术工艺可在相同的操作条件下实现装置的长周期运转，无须停工消缺，增加经济效益。本专利技术利用焦化汽油在加氢条件下为气相的特点，使用在加氢条件下为液相物料为循环油，可以保证加氢装置长周期稳定运转，并且不影响焦化汽油的加氢反应性能，具体地说有如下优点：1、由于循环油的稀释，可以使得二烯烃类易结焦的物质在催化剂上均匀反应，同时带走大量的反应热，防止结焦发生。2、循环油以液相状态从反应器下部催化剂床层引出，可以较少影响原料的处理量，也不用后续蒸馏分离，降低能耗。3、催化剂床层空隙率由下至上逐渐减小，可以逐级过滤和沉积细小杂质，进一步保证反应器压降不能过快上升。4、采用下进料方式，催化剂床层可以实现微膨状态，避免了催化剂之间因结焦而粘连在一起，形成片状的结构，堵塞催化剂床层，造成压降上升。5、循环油可以采用需要预处理的馏分油，经过本专利技术方法后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦化汽油的加氢处理方法，其特征在于包括如下内容：原料油、循环油和氢气混合后从反应器底部进入，反应器中至少包括两个催化剂床层，在反应器下部建立循环油液面，将循环油引出反应器，部分或全部循环回反应器入口；气相原料与氢气混合物继续向上与反应器上部催化剂床层接触反应，反应后物料从反应器顶部排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：按照反应物流动方向催化剂床层的空隙率逐渐减小，反应器底部催化剂床层空隙率为0.3～0.9，其上部催化剂床层的空隙率依次减小0.05~0.5。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：反应器底部催化剂床层空隙率为0.4～0.65，其上部催化剂床层的空隙率依次减小0.1~0.3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：不同催化剂床层加氢催化剂的活性按反应物流动方向催化剂的活性依次增加设置。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：加氢反应器沿物料流动方向依次设置加氢保护剂、加氢捕硅剂和加氢精制催化剂。

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜彬，郭蓉，曾榕辉，蒋立敬，贾永忠，贾丽，
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：