具有集成中间氢分离和纯化的加氢处理和芳烃饱和方法技术

中间氢分离和纯化系统与加氢处理和芳烃饱和方法集成，用于从包含含硫和含芳烃的烃化合物的相对重质原料生产相对低分子量的产品。该集成方法允许在单级配置中处理具有高芳烃和高硫含量的重质烃原料以及在芳烃饱和区中使用贵金属催化剂。该集成方法增加了整体的催化活性和加氢能力以生产优质馏出物产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成中间氢分离和纯化的加氢处理和芳烃饱和方法相关申请本申请要求于2011年11月4日提交的美国临时专利申请61/555,905的权益，其披露的内容通过引用结合于此。专利技术背景
本专利技术涉及加氢处理和芳烃饱和系统和方法，用于在现有的或者新的加氢裂化设施中从高硫高芳烃有效生产高品质馏出物。相关技术描述加氢处理技术是公知的现有技术，其中在200℃-500℃(392°F-932°F)范围内的温度和34barg-100barg(493psig-1450psig)范围内的压力，将在150℃-400℃(302°F-752°F)范围内沸腾的烃原料与氢混合，并使混合物经过非均相固定床催化剂。烃原料中的杂质，如硫、氮和氧化合物几乎完全被除去，并且任何存在的烯烃都得到饱和，从而产生基本上纯的链烷烃和环烷烃的混合物产品。一些芳烃成分也得到饱和。可接受的产品将满足超低硫馏出物的规格。非均相固定床催化剂含有至少一种第VIII族金属和至少一种第VIB族金属。通常，这些金属包含在载体材料如含或不含二氧化硅或某种其他促进剂的氧化铝上。当在升高的氢压力和温度下在催化剂的固定床上处理进料时，发生所需程度的加氢处理。通过进料和所需产品的品质来设定所需催化剂量/进料体积和压力水平。当需要最大程度的芳烃饱和时，将馏出物加氢处理段的产品随后进一步在芳烃饱和反应区加以处理。馏出物的芳烃饱和也是公知的现有技术，其中在200℃-400℃(392°F-752°F)范围内的温度和34barg-100barg(493psig-1450psig)范围内的压力，再次使烃原料与氢混合，并使混合物经过非均相固定床催化剂。非均相固定床催化剂含有至少一种第VIII族贵金属。通常，这些金属包含在载体材料如含或不含酸性裂化组分的氧化铝，如无定形氧化硅-氧化铝或沸石上。烃原料转化为高价值的低硫、低芳烃产品，其用作运输燃料并满足当前的超低硫馏出物的规格。在升高的氢压力和温度下在催化剂的固定床上处理基本无硫的进料时，发生所需程度的芳烃饱和。通过进料和所需产品的品质来设定所需催化剂量/进料体积和压力水平。当这些过程被组合成单一的单元时，传统的加氢处理后芳烃饱和在多个阶段中进行，或者在两个独立的单元中进行。随着烃进料中给定馏程的硫和芳烃含量增加，存在于加氢处理区流出物中的氨和硫化氢的量也将增加。硫化氢将开始抑制芳烃饱和，因此为了满足特定馏分高的十六烷值或发烟点，需要进一步处理。通过在第二阶段-芳烃饱和区增加氢化功能来催化地实现这一点。由于更高程度的氢化需要使用会受硫化氢毒化的贵金属催化剂，因此需要中间分馏段以汽提出硫化氢、氢和轻馏分。然后在脱硫的(不含硫化氢)第二阶段处理经汽提的进料，其中在贵金属催化剂体系上进行芳烃饱和，之后在分馏段汽提出硫化氢和轻馏分。这使整个设备的设计复杂化并增加了达到预期目标所需的循环气的量。因此，在本领域中需要改进的加氢处理和芳烃饱和方法，特别是用于能够处理具有相对高的硫和芳烃含量的原料的新系统，或者用于已经受到催化剂活性和馏出物选择性所限制的现有系统。专利技术概述上述目的和进一步的优点通过此处所述的方法来提供。将中间氢分离和纯化系统与加氢处理和芳烃饱和方法集成，用于从包含含硫和含芳烃的烃化合物的相对重质原料生产相对低分子量的产品。该集成方法允许在单级配置中处理具有高芳烃和高硫含量的重质烃原料以及在芳烃饱和区中使用贵金属催化剂。该集成方法增加了整体的催化活性和加氢能力以生产优质馏出物产品。集成加氢处理方法用于从包含含硫和含芳烃的烃化合物的相对重质原料生产相对低分子量的产品。该方法包括：a.在氢的存在下，用加氢处理催化剂对原料加氢处理，以产生含有减少量的含硫烃化合物的加氢处理流出物；b.在高压分离区分离该加氢处理流出物以产生蒸气流和烃液体流；c.在来自步骤(b)的蒸气流的至少一部分相对较重的组分的存在下，在吸收区纯化至少一部分该蒸气流，以产生高纯度氢气流和燃料气流；d.在氢气的存在下，用芳烃饱和催化剂使部分该烃液体流中所含的芳烃化合物饱和，以产生芳烃饱和流出物，其中该氢气包括来自步骤(c)的该高纯度氢气流以及补充氢气流；以及e.分离和分馏该芳烃饱和流出物，以产生一个或多个顶部气体流、一个或多个酸性水流以及顶部和底部分馏的馏出物产品。在某些实施方式中，步骤(b)包括在热高压分离区分离该加氢处理流出物以产生加氢处理气体流和加氢处理液体流，以及在冷高压分离区分离该加氢处理气体流以产生蒸气流、烃液体流和酸性水流，其中步骤(c)中使用的该蒸气流的相对较重的组分来自由冷分离器产生的该蒸气流中的较重馏分的进一步冷凝和由冷高压分离区的部分该烃液体流提供的额外补充。附图说明在结合附图阅读时，以下详细描述将被最好地理解。出于说明本专利技术的目的，附图实施方案示出的是本专利技术优选的实施方式。然而应当理解，本专利技术并不限于所示的精确布置和装置。在附图中，相同的附图标记用来指代相同或相似的元件，其中：图1是集成有中间氢分离和纯化系统的加氢处理和芳烃饱和系统的工艺流程图；以及图2是吸收区的示意图。专利技术详述提供了集成加氢处理和芳烃饱和配置，其合并了氢分离区以及利用吸收来纯化氢。这些附加的步骤位于加氢处理反应区和芳烃饱和区之间。这从中间反应流出物中除去氨和硫化氢，并允许纯化氢流与待饱和的液体流在基本上无氨和无硫化氢的环境中重新合并。特别地，现在参照图1，示出了集成加氢装置1000的工艺流程图。装置1000包括加氢处理区100、第一高压分离区200、芳烃饱和区300、吸收区400、第二高压分离区500、闪蒸区600和分馏区700。加氢处理区100包括包含有效量的合适的加氢处理催化剂的反应器144。反应器144包括用于接收包括进料流120和氢流124的合并流130的入口以及用于接收急冷氢流146的入口。加氢处理流出物流140从反应器144的出口排出。在某些实施方式中，氢气入口可以与进料口(除了用于引入急冷氢的入口外)分开。第一高压分离区200通常包括热高压分离容器210和冷高压分离容器220。热高压分离容器210包括用于接收加氢处理流出物140的入口，用于排放加氢处理气体流230的出口以及用于排出加氢处理液体流240的出口。包含选自包括氢、甲烷、乙烷、氨、硫化氢、C5+烃的组中的一种或多种气体的流230离开第一分离容器210。冷高压分离容器220包括与分离容器210流体连通并用于接收部分冷凝的加氢处理气体流230的入口，用于排出蒸气流250的出口，用于排出酸性水流290的出口和用于排出烃液体流261的出口。在进入随后的冷高压分离器之前用于冷却热流所需的热交换器并未示出，本领域的普通技术人员应当能够理解对于热交换器的需求。如图2所示，吸收区400包括交叉热交换器410、冷却器420、甲烷吸收塔430、闪蒸再生容器440和溶剂循环泵442。甲烷吸收塔430包括用于接收来自高压分离区200并经过交叉热交换器410和冷却器420后的蒸气流250的入口，用于接收来自闪蒸再生容器440的循环溶剂流444的入口，用于接收溶剂补充流260的入口，用于排出富溶剂液体流432的出口和用于排出氢流450的出口。在吸收区400，来自冷高压分离器220的相对低H2纯度的流250与来自在甲烷吸收塔430中作为溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成加氢处理方法，用于从包含含硫和含芳烃的烃化合物的相对重质原料生产相对低分子量的产品，该方法包括：a.在氢的存在下，用加氢处理催化剂对原料加氢处理，以产生含有减少量的含硫烃化合物的加氢处理流出物；b.在高压分离区分离该加氢处理流出物以产生蒸气流和烃液体流；c.在来自步骤(b)的蒸气流的至少一部分相对较重的组分的存在下，在吸收区纯化至少一部分该蒸气流，以产生高纯度氢气流和燃料气流；d.在氢气的存在下，用芳烃饱和催化剂使部分该烃液体流中所含的芳烃化合物饱和，以产生芳烃饱和流出物，其中该氢气包括来自步骤(c)的该高纯度氢气流以及补充氢气流；以及e.分离和分馏该芳烃饱和流出物，以产生一个或多个顶部气体流、一个或多个酸性水流以及顶部和底部分馏的馏出物产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.04 US 61/555,9051.集成加氢处理方法，用于从包含含硫和含芳烃的烃化合物的相对重质原料生产相对低分子量的产品，该方法包括：a.在氢的存在下，用加氢处理催化剂对原料加氢处理，以产生含有减少量的含硫烃化合物的加氢处理流出物；b.在高压分离区分离该加氢处理流出物以产生蒸气流和烃液体流；c.通过使该蒸气流的至少一部分与作为溶剂的冷凝的烃液体接触，以吸收甲烷和重质烃，并由此产生高纯度氢气流和燃料气流，从而在吸收区中纯化该蒸气流的至少所述部分，所述冷凝的烃液体来源于来自步骤(b)的该蒸气流的至少一部分相对重质组分；d.在氢气的存在下，用芳烃饱和催化剂使部分该烃液体流中所含的芳烃化合物饱和，以产生芳烃饱和流出物，其中该氢气包括来自步骤(c)的该高纯度氢气流以及补充氢气流；以及e.分离和分馏该芳烃饱和流出物，以产生一个或多个塔顶气体流、一个或多个酸性水流以及塔顶和塔底分馏的馏出物产品。2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包括在热高压分离区分离该加氢处理流出物以产生加氢处理气体流和加氢处理液体流，以及在冷高压分离区分离该加氢处理气体流以产生蒸气流、烃液体流和酸性水流，其中步骤(c)中使用的该蒸气流的相对重质的组分来自由冷分离器产生的该蒸气流中的重质馏分的进一步冷凝和由来自冷高压分离区的部分该烃液体流提供的额外补充。3.如权利要求2所述的方法，其中步骤(d)包括使来自热高压分离区的该加氢处理液体流中所含的芳烃化合物饱和。4.如权利要求3所述的方法，其中步骤(e)包括将该芳烃饱和流出物分离成塔顶气体流、冷凝烃液体流和酸性水流；闪蒸该冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·拉马瑟沙姆，A·H·阿尔阿卜杜拉尔，Y·R·梅拉，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA