一种柴油馏分深度脱硫和脱色的加氢方法。柴油馏分原料油与氢气混合进入第一加氢处理反应器，其反应生成物进入热高压分离器进行油气分离。分离出的液相物流与氢气混合进入第二加氢处理反应器的上部加氢反应区，进行深度加氢脱硫反应；热高压分离器分离出的气相物流经冷却后进入第二加氢处理反应器的中部，在此与第二加氢处理反应器的上部加氢反应区的反应生成物混合后，进入下部加氢反应区，进行加氢脱色反应。第二加氢处理反应器的流出物经冷却、分离后得到柴油产品，回收的富氢气体循环使用。使用该方法，可以生产出硫含量满足欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准要求的优质柴油，同时其ＡＳＴＭ Ｄ１５００色度小于１．０。
【技术实现步骤摘要】
一种柴油馏分深度脱硫和脱色的加氢方法
本专利技术属于在存在氢的情况下精制烃油的方法，更具体地说，是一种柴油馏分深度脱硫和脱色的加氢方法。
技术介绍
实施可持续发展战略，保护人类赖以生存的环境，是21世纪各国的发展趋势。各国和地区注意到车用燃料对汽车尾气排放的重要影响，纷纷提出了相应的要求。由于汽车尾气中有毒有害物质的排放将受到严格控制，因此对车用燃料质量的要求也越来越高，特别是对硫含量的控制更加苛刻。据报道，当车用燃料中硫含量从40ppm增加到1000ppm时，汽车尾气中烃排放增加60％，CO排放增加65％，NOx排放增加180％。《(欧洲汽车排放标准》提出的III、IV类柴油标准中分别要求硫含量小于350ppm、50ppm，而且欧洲已在2005年开始执行欧IV标准。我国的柴油标准也正快步与世界接轨。北京、上海、广州三大城市率先提出了在2005年车用柴油产品质量达到欧III排放标准，在2008年达到欧IV排放标准的要求。此外，随着加工原料向重质化方向发展和进口高硫原油的增加，导致柴油馏分中的硫含量进一步提高，为1～2重％或者更高。因此用高硫重质原油生产超低硫柴油成为炼化企业面临的重要问题。为了获得质量合格的低硫柴油，炼厂中常规的加氢精制装置通常采取提高反应温度和降低空速的方法，但提高反应温度会缩短催化剂的使用周期，也会使柴油的颜色劣质化，而降低空速则是减少加工量。上述两种情况是炼厂所不愿意看到的。因此，开发降低柴油硫含量技术来满足国内日益严格的柴油质量要求具有重要的现实意义。加氢精制是脱除原料中硫、氮杂原子的主要手段，在一定的温度、压力条件下，氢气和原料在催化剂上反应，硫化物和氮化物分别转化为硫化氢和氨。提高操作条件的苛刻度，如提高反应温度，产品中的硫含量能达到指标要求，但柴油深度脱硫问题之一是油品颜色变深问题。一般柴油会因含有氮和多环芳烃而呈淡黄色，随着加氢脱硫反应的发生，这些杂原子被脱除，使柴油变成无色。但在深度脱硫时，高温会导致其油品呈现带有荧光性的黄绿色，产品颜色变深，这主要是因为在高温下发生了缩合、脱氢等反应，生成了不稳定、易聚合的自由基，进一步形成颜色深而且难脱除的成分。为了解-->决深度脱硫过程中颜色劣化问题，通常有两种途径：(1)增加催化剂体积；(2)提高反应器的压力。这两种方法都意味着大量的资金投入，将大大增加炼油成本。因此在相对较低压力和较小反应器体积的情况下，研究开发降低柴油硫含量以减少汽车尾气有毒物质排放，同时减少脱硫过程有色体形成的技术是炼厂获得颜色好的低硫柴油比较经济的途径。US5403470公开了一种柴油馏分的后加氢脱色方法。该专利采用两个反应器，一反为逆流反应器，在较苛刻的条件下脱除原料的硫和氮达到产品的指标要求，其中硫含量小于500ppm，二反采用并流反应器，在比较缓和的条件下脱除有色体化合物。二反的温度和氢分压都比一反低，空速比一反高，该专利技术可获得颜色好的低硫柴油。由于本专利技术中既有逆流反应器又有并流反应器，因此流程和操作复杂，而且柴油产品的硫含量不能满足欧III、欧IV排放标准的要求。US4755280公开了一种两段加氢处理方法，该方法能改善其颜色和氧化安定性。一段进行脱硫脱氮反应，二段进行脱色反应，两段见设有汽液分离器和分馏系统。由于在第二段采用铁催化剂，硫化氢易使铁催化剂中毒，使得加氢活性急剧降低，因此第二段进料中硫化物和氮化物含量需要降低到10ppm以下。这使得投资费用和操作费用高，经济上不合算。EP0523679提出了一种柴油馏分加氢处理方法，第一段在反应温度为350～450℃，反应压力为45～100kg/cm2的条件下进行加氢脱硫，第一段的反应生成物不经分离直接进入第二段进行脱色反应，第二段的反应温度为200～300℃，反应压力为45～100kg/cm2。该方法能生产硫含量小于500ppm，赛氏比色大于-10的柴油，因此该方法柴油产品的硫含量高，不能满足欧III、欧IV排放标准的要求。US6103104提出一种解决柴油颜色的方法。催化剂分两个床层装填，中间设有气液分离设备。气提塔分为上下两部分，中间也有气液分离设备。原料从反应器中部注入，经过反应器下床层催化剂后流出，依次通过换热器、分离器后进入气提塔上部，气提后液体返回反应器上床层进行脱色，再经反应器内部的分离设备后进入气提塔下部气提，气提塔底可得到颜色好的低硫柴油。下床层主要发生脱硫反应，温度为360～450℃，上床层主要用于脱色，反应温度为260～350℃。该专利技术设计的反应器和气提塔内部结构复杂，操作不方便。US6054041公开了一种三段并流的加氢处理方法。该方法采用两个反应器，反应过程包括两个液相并流反应区和一个气相并流反应区。一反的反应-->流出物从二反中部注入，轻组分发生相变而转化为气相进入上床层，重组分进入下床层。二反底部产物经热分离器分为气液两相，气相产物和二反顶部的气相产物经冷却进入冷分离器，回收的氢气循环使用；热分离器和冷分离器的液相产物混合后得到产品。由于二反内分为气相和液相反应区，因此一反产生的H2S和NH3会进入二反的气相反应区，这对液相反应区的反应有利，但需保证两个反应区有氢气和液相在催化剂床层的均匀分配，对反应器及其内构件要求高。该专利只是介绍了一种三段并流的加氢处理方法，并没有特指的原料和催化剂以及产品质量指标。CN1590510A中公开了一种柴油馏分的深度脱硫和脱色方法。该专利技术在反应器中部注入来自分馏塔的低温柴油，反应器第一段的反应流出物和这部分柴油混合后，在反应器第二段进行反应。反应器第一段的反应温度为360～450℃，第二段的反应温度为200～360℃。由于分馏塔分离出的柴油产品已接近常压，因此如果要注入反应器中，必须增加相应的增压设备，因此增加了投资费用和操作费用。
技术实现思路
本专利技术目的是在现有技术的基础上提供一种柴油馏分深度脱硫和脱色的加氢方法。本专利技术提供的方法为：柴油馏分原料油与氢气混合进入第一加氢处理反应器，与加氢处理催化剂接触，在反应温度250～360℃的条件下进行反应，第一加氢处理反应器的流出物进入热高压分离器进行油气闪蒸分离；热高压分离器底部的液相物流与氢气混合进入第二加氢处理反应器的上部加氢反应区，在加氢处理催化剂的作用下，在反应温度为300～400℃的条件下进行反应；热高压分离器顶部的气相物流经冷却后进入第二加氢处理反应器的中部，在此与第二加氢处理反应器的上部加氢反应区的反应生成物混合后，进入第二加氢处理反应器的下部加氢反应区，在氢气的存在下与加氢处理催化剂接触，在反应温度200～350℃的条件下进行加氢脱色反应；第二加氢处理反应器的流出物经冷却、分离后得到柴油产品，回收的富氢气体循环使用。使用该方法，可以处理高含硫含氮的二次加工柴油，生产出硫含量满足欧III、欧IV排放标准要求的优质柴油，同时其ASTM D1500色度小于1.0。 附图说明附图是本专利技术提供的柴油馏分深度脱硫和脱色的加氢方法示意图。--> 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柴油馏分深度脱硫和脱色的加氢方法，包括下列步骤：（１）、柴油馏分原料油与氢气混合进入第一加氢处理反应器，与加氢处理催化剂接触，在反应温度２５０～３６０℃的条件下进行反应，第一加氢处理反应器的流出物进入热高压分离器进行油气闪蒸分离 ；（２）、热高压分离器底部的液相物流与氢气混合进入第二加氢处理反应器的上部加氢反应区，在加氢处理催化剂的作用下，在反应温度为３００～４００℃的条件下进行反应；（３）、热高压分离器顶部的气相物流经冷却后进入第二加氢处理反应器的 中部，在此与第二加氢处理反应器的上部加氢反应区的反应生成物混合后，进入第二加氢处理反应器的下部加氢反应区，在氢气的存在下与加氢处理催化剂接触，在反应温度２００～３５０℃的条件下进行加氢脱色反应；（４）第二加氢处理反应器的流出物经冷却 、分离后得到柴油产品，回收的富氢气体循环使用。
【技术特征摘要】
1、一种柴油馏分深度脱硫和脱色的加氢方法，包括下列步骤：(1)、柴油馏分原料油与氢气混合进入第一加氢处理反应器，与加氢处理催化剂接触，在反应温度250～360℃的条件下进行反应，第一加氢处理反应器的流出物进入热高压分离器进行油气闪蒸分离；(2)、热高压分离器底部的液相物流与氢气混合进入第二加氢处理反应器的上部加氢反应区，在加氢处理催化剂的作用下，在反应温度为300～400℃的条件下进行反应；(3)、热高压分离器顶部的气相物流经冷却后进入第二加氢处理反应器的中部，在此与第二加氢处理反应器的上部加氢反应区的反应生成物混合后，进入第二加氢处理反应器的下部加氢反应区，在氢气的存在下与加氢处理催化剂接触，在反应温度200～350℃的条件下进行加氢脱色反应；(4)第二加氢处理反应器的流出物经冷却、分离后得到柴油产品，回收的富氢气体循环使用。2、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的柴油馏分原料油是催化裂化柴油、焦化柴油、直馏柴油中的一种或其中一种以上的混合物。3...
【专利技术属性】
技术研发人员：高晓冬，何宗付，王哲，陈若雷，王子文，刘学芬，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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