氢气用于加氢处理烃原料的用途优化制造技术

本发明专利技术公开了氢气用于加氢处理烃原料的用途优化。一种用于加氢处理烃原料的方法，其中：a) 实施至少一个加氢处理步骤，其中使所述原料的至少一部分和包含氢气的气态流与加氢处理催化剂接触以获得包含氢气以及含硫和含氮化合物的加氢处理流出物；b) 对获自步骤a)的所述加氢处理流出物实施气/液分离以产生第一气态流出物和第一液态流出物；c) 使第一液态流出物膨胀并分离所述第一液态流出物以获得第二气态流出物和第二液态流出物；d) 将所述第二气态流出物冷却并然后进行所述第二气态流出物的分离以获得第三气态流出物和第三液态流出物；和e) 将所述第三气态流出物的一部分再循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加氢处理烃馏分，更特别是汽油馏分或或中间馏出物以产生具有低含量的硫、氮和任选芳族化合物的烃馏分。
技术介绍
均来源于直接蒸馏原油或由催化裂化法产生的烃原料（也称作为烃装料）和更特别是中间馏出物类型的馏分含有显著量的杂质。一般来说，这些杂质通过加氢处理方法除去，该加氢处理方法不但可以减少硫或其它杂原子如氮的存在，而且可以通过氢化来减少芳烃化合物的含量以提高十六烷值。特别地，加氢处理烃馏分的方法的目的是除去其中所含的含硫或含氮化合物，以便于例如调节石油产品适应于给定应用（发动机燃料、汽油或瓦斯油、家用燃料油、喷气燃料）的所需规格（硫含量、芳族化合物含量等）。越来越严格的欧共体机动车污染标准已迫使精炼厂极大地减少柴油燃料和汽油中的硫含量（2009年1月1日的重量百万分之10（ppm）的硫含量最大值，与2005年1月1日的50ppm相比）。传统的加氢处理方法通常使用固定床反应器，其中设置含一种或多种加氢处理催化剂的一个或多个催化床。原料和氢气通常在反应器的塔顶引入，并以下行同流关系向下通过反应器。当该原料和氢气通过反应器时，加氢处理反应可以分解杂质，特别是含硫或氮的杂质并可部分除去芳烃化合物，更特别是多环芳烃化合物。杂质的破坏导致产生加氢精炼的烃产物和具有高H2S和NH3含量的酸性气体，这些气体已知是烃催化剂的抑制剂，并且在一些情况中甚至是烃催化剂的毒物。最早的加氢处理反应通常在反应器的上部发生，然后由于原料和氢气逐渐通过反应器而变得越来越困难。效率损失不仅是由于烃原料包含对加氢反应最具抵抗性的含硫化合物的事实，而且因为包含氢气的气相变得充满抑制剂化合物（NH3和H2S），其由此降低了氢气分压。因此，不得不施用大量的催化剂以补偿反应性的下降。为了解决这一难点，在现有技术中通常提议以模拟的逆流关系进行加氢处理方法。该方法使用呈同流关系的一系列固定床，但氢气和原料的整体流通呈逆流关系。在两个相继的固定床的情况中，将烃原料以与从第二反应器流出的不纯氢气同流的关系引入第一反应器中。通过氢气汽提或闪蒸或通过本领域技术人员已知的任何其它分离方式（例如链布置（chainarrangement）的闪蒸）将来自第一加氢处理反应器的液态流出物与含杂质（H2S、NH3）的气相分离。提纯该气态流，然后将其与来自第一反应器的液态流出物一起再注入第二最终（finishing）加氢处理反应器中。将来自第二反应器的液态流出物与含有充满杂质（H2S、NH3）的不纯氢气的气相分离，该不纯氢气然后再循环至第一反应器。氢气的流通整体上与原料的流通呈逆流关系。无论是考虑这两种类型的加氢处理方法中的一种还是另一种，即以同流关系或以逆流关系，对于实施原料加氢处理所需的氢气消耗通常都不好控制。事实上，在从加氢处理反应器流出时，在液态流出物中发现大量呈溶解态的氢气且其未被回收以再循环至加氢处理反应器的上游。除了与由加氢处理反应所致的化学品消耗相关的补充氢气之外，氢气损失则不得不通过加入补充量的氢气来补偿，以维持恒定的氢气覆盖率。
技术实现思路
本专利技术提出改进用于加氢处理烃原料的呈同流和模拟逆流关系两者的传统构型，以优化对于此类原料的加氢处理反应所需的氢气消耗。事实上，为了使未消耗的氢气在加氢处理方法的出口处的回收最大化，本申请人研发了如下方法，其中将加氢处理流出物（即在（最终）加氢处理反应器的出口处）传递到特定的一系列分离步骤中，从而可以因考虑到将未消耗的氢气再循环至该加氢处理方法的上游而改进未消耗氢气的回收。根据本专利技术的方法包括下列步骤：a)实施至少一个加氢处理步骤，其中使所述原料的至少一部分和包含氢气的气态流与至少一种加氢处理催化剂接触以获得包含氢气以及含硫和含氮化合物的加氢处理流出物；b)对获自步骤a)的所述加氢处理流出物实施气/液分离以产生至少一个第一气态流出物和至少一个第一液态流出物；c)使获自步骤b)的第一液态流出物膨胀至介于0.5和4MPa之间的压力以获得至少一个包含氢气以及含硫和含氮化合物的第二气态流出物和至少一个第二液态流出物；d)将获自步骤c)且包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第二气态流出物冷却并随后进行所述第二气态流出物的分离以获得至少一个包含氢气、含硫和含氮化合物的第三气态流出物和至少一个第三液态流出物；和e)将获自步骤d)的包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第三气态流出物的至少一部分再循环至步骤a)作为供给步骤a)的包含氢气的气态流。专利技术主题本专利技术的主题是用于加氢处理（优选在固定床中）包含含硫和含氮化合物的烃原料的方法，其中进行下列步骤：a)实施至少一个加氢处理步骤，其中使所述原料的至少一部分和包含氢气的气态流与至少一种加氢处理催化剂接触以获得包含氢气以及含硫和含氮化合物的加氢处理流出物；b)对获自步骤a)的所述加氢处理流出物实施气/液分离以产生至少一个第一气态流出物和至少一个第一液态流出物；c)使获自步骤b)的第一液态流出物膨胀至介于0.5和4MPa之间的压力并分离所述第一液态流出物以获得至少一个包含氢气以及含硫和含氮化合物的第二气态流出物和至少一个第二液态流出物；d)将获自步骤c)且包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第二气态流出物冷却并随后进行所述第二气态流出物的分离以获得至少一个包含氢气、含硫和含氮化合物的第三气态流出物和至少一个第三液态流出物；和e)将获自步骤d)且包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第三气态流出物的至少一部分再循环至步骤a)作为供给步骤a)的包含氢气的气态流。有利地，在步骤e)中将所述第三气态流出物的所述部分与气态氢气补充流混合。优选地，在步骤d)中将所述第二气态流出物冷却至介于10和120℃之间的温度。有利地，在根据本专利技术的方法的步骤a)和b)之间，将获自步骤a)的加氢处理流出物冷却至介于20和320℃之间的温度。在本专利技术的第一实施方案中，所述加氢处理步骤a)在反应区中进行，其中所述原料和所述包含氢气的气态流以下行同流关系在所述反应区中流通以获得包含氢气以及含硫和含氮化合物的加氢处理流出物。有利地，将获自步骤b)的所述第一气态流出物冷却，然后传递到分离器球形烧瓶中以获得气态流、液态烃馏分和含水液态馏分。优选地，将包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第三气态流出物传递到包含含胺的吸收剂溶液的洗涤单元中。有利地，将所述气态流传递到包含含胺的吸收剂溶液的洗涤单元中。优选地，将从该洗涤单元流出的塔顶流再循环至所述加氢处理步骤的上游作为包含氢气的气态流。在本专利技术的第二实施方案中，加氢处理步骤a)在第一反应区中进行以产生部分加氢处理的原料，并随后在第二反应区中进行以获得包含氢气以及含硫和含氮化合物的加氢处理流出物。有利地，在所述第一反应区和第二反应区之间，进行分离包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述部分加氢处理的原料的步骤以至少产生气态馏分和液态馏分。优选地，将所述液态馏分传递到所述第二反应区中，并将所述气态馏分冷却并随后传递到球形分离器烧瓶中以获得气态流、液态烃馏分和含水液相。优选地，将包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第三气态流出物传递到包含含胺的吸收剂溶液的洗涤单元中。有利地，将所述气态流传递到包含含胺的吸收剂溶液的洗涤单元中并将从该洗涤单元流出的塔顶流再循环至第二反应区的上游作为包含氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于加氢处理包含含硫和含氮化合物的烃原料的方法，其中进行下列步骤：a) 实施至少一个加氢处理步骤，其中使所述原料的至少一部分和包含氢气的气态流与至少一种加氢处理催化剂接触以获得包含氢气以及含硫和含氮化合物的加氢处理流出物(9、400)；b) 对获自步骤a)的所述加氢处理流出物(9、400)实施气/液分离以产生至少一个第一气态流出物(23、240)和至少一个第一液态流出物(11、600)；c) 使获自步骤b)的第一液态流出物(11、600)膨胀至介于0.5和4 MPa之间的压力并分离所述第一液态流出物(11、600)以获得至少一个包含氢气以及含硫和含氮化合物的第二气态流出物(41、410)和至少一个第二液态流出物(43、430)；d) 将获自步骤c)且包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第二气态流出物(41、410)冷却并随后进行所述第二气态流出物(41、410)的分离以获得至少一个包含氢气、含硫和含氮化合物的第三气态流出物(49、490)和至少一个第三液态流出物(45、450)；和e) 将获自步骤d)且包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第三气态流出物(49、490)的至少一部分再循环至步骤a)作为供给步骤a)的包含氢气的气态流。...

【技术特征摘要】
2015.07.28 FR 15/572121.用于加氢处理包含含硫和含氮化合物的烃原料的方法，其中进行下列步骤：a)实施至少一个加氢处理步骤，其中使所述原料的至少一部分和包含氢气的气态流与至少一种加氢处理催化剂接触以获得包含氢气以及含硫和含氮化合物的加氢处理流出物(9、400)；b)对获自步骤a)的所述加氢处理流出物(9、400)实施气/液分离以产生至少一个第一气态流出物(23、240)和至少一个第一液态流出物(11、600)；c)使获自步骤b)的第一液态流出物(11、600)膨胀至介于0.5和4MPa之间的压力并分离所述第一液态流出物(11、600)以获得至少一个包含氢气以及含硫和含氮化合物的第二气态流出物(41、410)和至少一个第二液态流出物(43、430)；d)将获自步骤c)且包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第二气态流出物(41、410)冷却并随后进行所述第二气态流出物(41、410)的分离以获得至少一个包含氢气、含硫和含氮化合物的第三气态流出物(49、490)和至少一个第三液态流出物(45、450)；和e)将获自步骤d)且包含氢气以及含硫和含氮化合物的所述第三气态流出物(49、490)的至少一部分再循环至步骤a)作为供给步骤a)的包含氢气的气态流。2.根据权利要求1的方法，其特征在于在步骤e)中将所述第三气态流出物的所述部分与气态氢气补充流(30、301)混合。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于在步骤d)中将所述第二气态流出物(41、410)冷却至介于10和120℃之间的温度。4.根据权利要求1至3任一项的方法，其特征在于在步骤a)和b)之间将获自步骤a)的加氢处理流出物(9、400)冷却至介于20和320℃之间的温度。5.根据权利要求1至4任一项的方法，其特征在于所述加氢处理步骤a)在反应区(300)中进行，其中所述原料和所述包含氢气的气态流以下行同流关系在所述反应区(300)中流通以获得包含氢气以及含硫和含氮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：V勒科克，AC皮埃龙，T普伦内沃，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR