一种两相加氢组合方法技术

本发明专利技术提供一种两相加氢组合方法。将传统气相循环加氢工艺和两相加氢工艺有机结合起来，根据各自的优点，加工不同原料。传统气相循环加氢装置的高压分离器中间设置隔板，将高压分离器分割成气液分离室和溶氢室两部分。较难脱除杂质的中间馏分油采用气相循环加氢工艺加工，生成物料进入气液分离室进行气液分离，分离出的液相进入分馏系统，气相通过管道引入溶氢室的底部，与溶氢室中上部进入的两相加氢装置原料和循环油进行逆流接触。溶氢后的两相加氢装置原料和循环油进入两相加氢反应器进行加氢反应。与现有技术相比，本发明专利技术方法可以有效解决两相加氢装置硫化氢积累造成的抑制加氢反应的问题。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种两相加氢组合方法，特别是不同质量馏分油原料的加氢组合方法。
技术介绍
随着人们环保意识的不断增强，环保法律法规对发动机尾气排放要求更加严格，各种燃油标准要求S、N的含量也更加苛刻。同时由于原油开采量的不断增加和常规原油储量的不断减少，原油劣质化趋势越来越严重，原油直接蒸馏得到的中间馏分油及焦化、催化裂化等二次加工得到的中间馏分的S、N含量也相应增加，如何将硫、氮等杂质含量较高的中间馏分加工成满足环保要求的产品是各炼厂所面临的重要问题。加氢过程是脱除中间馏分杂质的最经济有效的方案。现有的大部分加氢装置都采用较高的氢油比和氢分压，以保证催化剂运转寿命，促进加氢脱硫、脱氮、芳烃饱和及裂化等反应。然而压力较高的氢气循环系统需要高的投资费用和操作成本，间接地增加了油品的生产成本。这种传统的加氢技术在反应过程中为气（主要为氢气）、液（原料油）、固（催化剂）三相反应，反应器形式一般包括滴流床、沸腾床、膨胀床、逆流床等，其主要特点是氢气量远远超过反应所需用量，大量未反应氢气循环使用。本专利中统称为气相循环加氢技术，相应的装置称为气相循环加氢装置。随着技术人员对加氢技术的不断深入理解，一种两相加氢技术被开发出来。在原料和稀释油中溶解过饱和氢气，直接进入反应器进行加氢反应，取消循环氢系统，降低成本。由于取消了循环氢系统，所以该工艺对原料的适应性具有一定的局限性。该技术在反应过程中主要为两相，即液相（原料油及稀释油）和固相（催化剂），本专利中称该工艺为两相加氢技术，相应的装置称为两相加氢装置。US6881326介绍了一种两相加氢预处理技术。其工艺过程为新鲜原料油、循环油和氢气经过一个混氢装置将氢气溶解在油中，溶解氢气的油进入较小的反应器与催化剂接触进行加氢反应，脱出油中的杂质。反应后物流一部分循环至混氢装置，一部分作为产品从装置排出。此方法采用原料和循环油进入反应器前将所需氢气预先溶解在油中，可以省略循环氢系统。该方法处理二次加工中间馏分油时，杂质脱出率很难达标。现有的两相加氢技术中，溶解在油相中的硫化氢难以有效脱除，在反应系统中循环积累，对加氢反应造成较严重的抑制作用。虽然可以采用如汽提等方法脱除，但由于处于高温高压系统，同样会增加设备投资和操作费用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种两相加氢组合方法。将传统气相循环加氢工艺和两相加氢工艺有机结合起来，根据各自的优点，加工不同原料。本专利技术一种两相加氢组合方法，气相循环加氢装置与两相加氢装置结合，具体包括以下内容：a)气相循环加氢装置的高压分离器中间设置垂直隔板，将高压分离器分为气液分离室和溶氢室两部分；b)将馏分油原料按硫含量分为高硫含量馏分油原料和低硫含量馏分油原料，高硫含量馏分油原料采用气相循环加氢技术进行处理，气相循环加氢技术处理后的物料进入气液分离室进行气液分离，分离出的液相进入产物回收系统；气相通过管道引入溶氢室的底部，与进入溶氢室的低硫含量馏分油原料和两相加氢装置循环油进行接触，溶氢室顶部排出的气相进入气相循环加氢装置的循环氢系统；c)溶氢后的低硫含量馏分油原料和循环油从溶氢室底部排出并进入两相加氢反应器进行加氢反应，从两相加氢反应器反应流出物回收加氢后馏分油产品。步骤a)所述的隔板将气相循环加氢装置高压分离器分割成两个独立的容器，气液分离室顶部通过管道与溶氢室底部相连。溶氢室内气相由下向上流动，与液相逆流接触，溶氢室内可以设置填料或错流内构件，以增加溶氢效果和脱除循环油中的硫化氢。高压分离器的操作压力与气相循环加氢装置反应压力相同（忽略物料流动产生的压力降）。高压分离器的操作温度可以为40℃至气相循环加氢装置反应温度。步骤b) 所述的高硫含量馏分油原料和低硫含量馏分油原料的硫含量按1000～12000μg/g优选2000～8500μg/g内任意值划分，高于划分值的为高硫含量馏分油原料，低于划分值的为低硫含量馏分油原料。高硫含量馏分油原料通常来自于二次加工馏分油，如焦化馏分油、催化裂化馏分油、煤液化馏分油等中的一种或几种；低硫含量馏分油原料通常为原油蒸馏得到的直馏馏分油等，也可混合少量二次加工馏分油。高硫含量馏分油原料和低硫含量馏分油原料的馏程范围一般为煤油馏分、柴油馏分、减压馏分油馏分等中的一种或几种，优选为130~450℃范围内，最优选为200~380℃范围内。步骤b)所述气相循环加氢技术操作条件为：反应温度100~400℃，优选260~380℃；反应压力2.5~10.0MPa，优选4.0~8.0MPa；优选气相循环加氢技术反应压力高于两相加氢装置的反应压力1～4MPa；氢油体积比50:1~1000:1，优选300:1~800:1；体积空速0.6~5.0h-1，优选1.0~2.5h-1。气相循环加氢技术可以采用适宜的反应器形式，如滴流床反应器，沸腾床反应器，膨胀床反应器，逆流床反应器等。步骤c)所述两相加氢装置反应器进料可以采用上进料下出料的操作方式，也可以采用下进料上出料的操作方式。步骤c)所述两相加氢装置操作条件为：反应温度100~400℃，优选260~380℃；反应压力1.5~8.0MPa，优选2.0~6.0MPa；体积空速0.6~5.0h-1，优选1.0~2.5h-1；循环油与新鲜原料体积混合比为0.5:1~6.0:1，优选1.0:1~3.0:1。上述步骤所使用的催化剂为本领域常规的加氢处理催化剂，其中催化剂的活性金属组分可以为镍、钴、钼或钨等一种或几种，催化剂在使用前进行硫化处理，将活性金属组分转化为硫化态。催化剂组成以重量百分比计可以包括：镍或钴为0.5%~10%（按其氧化物来计算），钼或钨为1%~25%（按其氧化物来计算），载体可以为氧化铝，氧化硅，氧化铝－氧化硅，氧化钛等一种或几种。催化剂为挤出物或球形。催化剂的堆密度为0.5~1.1g/cm3，催化剂颗粒直径（球形直径或条形直径）为0.04~1.0mm，比表面积为80~350m2/g。气相循环加氢处理和两相加氢处理发生的反应主要为加氢脱硫、加氢脱氮、稀烃加氢饱和、芳烃加氢饱和等。本专利技术传统气相循环加氢技术的高压分离器既完成了气液分离，又实现了两相加氢原料和循环油的溶氢功能。高压分离器中气液分离室中分离得到的气相虽然含有气相循环加氢反应过程产生的一定的硫化氢，但与两相加氢装置循环油接触时，仍可以将循环油中的绝大部分硫化氢转移到气相中，使循环油中的硫化氢含量大大降低，避免了两相加氢反应过程中硫化硫积累造成的抑制反应的问题。反应过程所需的补充氢可以补充到气相循环加氢系统中。本专利技术一种两相加氢组合方法的优点是：1、将传统气相循环加氢技术与两相加氢工艺有机结合起来，根据各自的优点，加工不同原料。两相加氢装省去了溶氢系统，节省投资和操作费用。2、相对于两相加氢装置，传统气相循环加氢装置高压分离器溶氢室中的液相为氢气过饱和状态，可以为两相氢气装置提供更多的反应用氢气，提高原料的杂质脱除率。3、传统气相循环加氢装置高压分离器中，由于存在大量氢气，可以将两相加氢进料中的大部分硫化氢携带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两相加氢组合方法，气相循环加氢装置与两相加氢装置结合，其特征在于包括以下内容：
a)气相循环加氢装置的高压分离器中间设置垂直隔板，将高压分离器分为气液分离室和溶氢室两部分；
b)将馏分油原料按硫含量分为高硫含量馏分油原料和低硫含量馏分油原料，高硫含量馏分油原料采用气相循环加氢技术进行处理，气相循环加氢技术处理后的物料进入气液分离室进行气液分离，分离出的液相进入产物回收系统；气相通过管道引入溶氢室的底部，与进入溶氢室的低硫含量馏分油原料和两相加氢装置循环油进行接触，溶氢室顶部排出的气相进入气相循环加氢装置的循环氢系统；所述的高硫含量馏分油原料和低硫含量馏分油原料的硫含量按1000～12000μg/g内任意值划分；
c)溶氢后的低硫含量馏分油原料和循环油从溶氢室底部排出并进入两相加氢反应器进行加氢反应，从两相加氢反应器反应流出物回收加氢后馏分油产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a)所述的隔板将气相循环加氢装置高压分离器分割成两个独立的容器，气液分离室顶部通过管道与溶氢室底部相连。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：溶氢室内气相由下向上流动，与液相逆流接触，溶氢室内设置填料或错流内构件，以增加溶氢效果和脱除循环油中的硫化氢。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b) 所述的高硫含量馏分油原料和低硫含量馏分油原料的硫含量按2000～8500μg/g内任意值划分，高于划分值的为高硫含量馏分油原料，低于划分值的为低硫含量馏分油原料。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：高硫含量馏分油原料和低硫含量馏分油原料的馏程范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜彬，郭蓉，曾榕辉，蒋立敬，
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：