一种汽油加氢脱硫方法，该方法将加氢反应器自上至下分为：并流区、分馏区和逆流区，底部连接再沸器；将原料油和氢气的混合物由分馏区中部引入加氢反应器，原料油在分馏区被分成气液两相，其中气相与氢气在并流区发生反应，反应温度１５０～３００℃，反应生成物由反应器顶部排出，经冷却、分离后，分离出的富氢气体循环使用，分离出的液体脱除杂质后得到塔顶产品；液相和催化剂及由逆流区下部引入的另一路氢气接触进行反应，反应温度２００～４００℃，反应生成物由反应器底部排出，冷却后得到塔底产品；反应器内压力为０．１～４．０ＭＰａ，氢油体积比为０．１～４００Ｎｍ↑［３］／ｍ↑［３］，液时体积空速为０．５～２０ｈ↑［－１］。该方法在提高脱硫率的同时减少了辛烷值损失。
【技术实现步骤摘要】
一种汽油加氢脱硫方法
本专利技术涉及一种用氢精制烃油的方法。更具体地说，是一种脱除汽油中硫杂质，同时最大限度减少汽油辛烷值损失的方法。
技术介绍
富含烯烃的汽油经加氢脱硫工艺，其中的含硫化合物与氢气反应，硫原子被转化为H2S通过气提作用脱除；同时部分烯烃也和氢气反应生成相应的烷烃，此副反应的发生会使装置氢耗增高，并且造成汽油辛烷值的损失。汽油中的含硫化合物主要分为硫醇类、硫醚类和噻吩类，硫醇和硫醚很容易被脱除，可以应用较缓和的操作条件；脱除沸点较高的噻吩类则需要更加苛刻的操作条件。随脱硫率的提高烯烃饱和率相应增加，汽油产品的辛烷值损失更加严重。目前国内外开发的降低辛烷值损失的汽油加氢脱硫技术主要从催化剂和工艺两方面进行改进。催化剂方面的改进主要有：提高催化剂脱硫反应选择性，在催化剂中增加具有异构功能的酸性组分，增强直链烃的异构化反应，弥补因烯烃饱和造成的产品辛烷值损失。工艺方面的改进往往需要将汽油馏分切割成轻、中、重三个馏分，并对不同的馏分分别进行处理。轻馏分中烯烃含量较高，硫含量低，采用较缓和的操作条件进行加氢处理；重馏分中硫含量较高，烯烃含量低，采用较苛刻的操作条件进行加氢处理。使用的反应器主要有固定床反应器和催化蒸馏塔反应器。在固定床反应器中，原料油和氢气混合后一起进入反应器，通常为并流向下流动，在反应器内，所有物料都必须通过整个催化剂床层，不利于提高加氢脱硫反应的选择性。催化蒸馏技术应用于汽油馏分的加氢脱硫时，具有的优点在-->于：(1)反应物和产物边反应边分离，提高了反应物转化率；(2)蒸馏塔沿轴向具有上低下高的温度梯度，使得轻馏分的脱硫反应温度较低，重馏分的脱硫反应温度较高。(3)通过改变操作压力控制反应温度，催化剂床层不会出现飞温。(4)塔顶回流对催化剂不断冲刷，可以降低催化剂上的积碳，提高催化剂寿命。在USP5779883中报道了一种烃馏分加氢脱硫的催化蒸馏方法。在精馏作用下，蒸馏塔塔内温度从塔顶到塔底依次升高，汽油原料中烯烃含量较高的轻馏分沿轴向向塔顶富集，使其在温度较低的催化蒸馏塔上半部分进行反应，硫含量较高的重馏分沿轴向向塔釜富集，在温度较高的催化蒸馏塔下半部分进行反应。该方法可提高加氢脱硫反应的选择性，减少烯烃饱和。但是，精馏段和提馏段存在的温度梯度使催化剂的选择比较困难，因为不同的催化剂都有相应的最佳反应温度，在催化蒸馏塔内，只有一部分催化剂处于其最佳的反应温度，这限制了催化剂的催化反应效率。另外，通过原料物流和氢气的流动方作用方式的不同来控制加氢深度的方法也有报道，如：USP 3767562和USP 3775291中公开的一种喷气燃料加氢脱芳的方法，该方法是将原料和氢气混合在反应器上部进料，反应器上段原料和氢气并流向下流动并在催化剂上加氢脱硫，反应器下段脱硫后的烃流和底部进料的氢气逆向流动在催化剂上加氢脱芳，气相中部引出，这样使得反应苛刻度不同的加氢脱硫和加氢脱芳过程在一个反应器中完成。CN1133721C公开了一种闪蒸固定床烃类加氢处理工艺，工艺流程如附图2所示，预热后的原料油由固定床反应器顶部和底部某点进入反应器，进料位置有一闪蒸段，分离出的气相向上流动通过反应器上部催化剂床层，液相向下流动通过下部催化剂床层；氢气则由反应器下部以上流形式进入反应器，依次通过下部催化剂床层、闪蒸段、上部催化剂床层。在此方法中上部床层中气相烃物流和氢气并流接触进行加氢反应，下部床层中液相烃物流和底部进料的氢气逆流接触进行加氢反应。该方法用于各类馏分油及渣油的加氢转化，更适用于较重馏分油加氢处理，如柴油加氢脱-->硫、脱芳，润滑油精制，乙烯蒸汽裂解尾油加氢等。该方法也不具有催化蒸馏边反应边分离，反应转化率高，及温度控制平稳等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是在已有技术的基础上，提供一种适合富含烯烃的汽油的加氢脱硫方法，该方法在脱除硫杂质的同时最大限度地减少汽油辛烷值损失，提高催化剂的脱硫效率和反应器的利用率。本专利技术提供的加氢脱硫方法，其特征在于将加氢反应器自上至下分为：并流区、分馏区和逆流区，底部连接再沸器；将氢气和原料油以0～200∶1的体积比混合，由分馏区中部引入加氢反应器，原料油在分馏区被分成气液两相，其中气相与氢气并流向上与并流区催化剂接触发生反应，并流区的反应生成物由反应器顶部排出，经冷却、分离后，分离出的富氢气体循环利用，分离出的液体进入气提塔脱除杂质后得到塔顶产品；液相向下流入逆流区，与逆流区催化剂及逆流区下部引入的另一路氢气接触进行反应，逆流区的液相反应生成物由反应器底部排出，经再沸器加热保持沸腾状态，气相回流至反应器逆流区底部，再沸器中的液相物流分为两部分，一部分由分馏区上端再引入反应器，另一部分冷却后与塔顶产品混合，得到脱硫产品。本专利技术提供的方法中，一部分反应器底部出料打入分馏区上端，用来调节逆流区物料停留时间。本专利技术提供的方法中，所述的并流区反应温度为150～300℃，优选180～250℃；逆流区反应温度为200～400℃，优选250～350℃；再沸器内流体的温度为210～420℃，反应器内压力为0.1～4.0MPa，总氢油体积比为20～400Nm3/m3，液时体积空速为0.5～20h-1。按照权利要求1所述的方法，其特征在于反应器的并流区、分馏区、逆流区的高度比为10～75∶5～30∶15～65。-->本专利技术提供的方法中，进入反应器的总氢气量为由分馏区进入的氢气量和由反应器逆流区底部进入的氢气量之和，其中由分馏区进入反应器的氢气量占总氢气量的0～50％，优选20～40％。本专利技术提供的方法中，原料油引入分馏区后被分为气相馏分和液相馏分两部分。其中，气相烃馏分中硫含量低，烯烃含量高，在并流区进行反应，反应温度较低并且一次通过，减少了烯烃饱和；并流区没有温度梯度，催化剂处于其最佳反应温度，提高了催化剂的使用效率；并流区为固定床气相反应，与催化蒸馏反应器的精馏段相比，催化剂装填空隙率较低，为20～80％，增加了催化剂的装填量，对于相同体积的反应器来说增加了原料的处理量。液相馏分硫含量高，烯烃含量低，在逆流区催化剂存在的情况下与由下部引入的氢气逆流接触进行反应，反应温度高于并流区温度，提高了硫的脱除率；逆流区的液相反应生成物流入反应器底部的再沸器，经再沸器加热保持沸腾状态，较轻的气态烃回流至逆流区底部，增加了逆流区物料的停留时间；逆流区内存在汽液平衡，具有温度梯度，通过调节反应器内压力及逆流区底部再沸器的蒸发量来调节逆流区反应温度，不会出现固定床反应器中的常见的飞温现象。一部分逆流区底部流出的物料由泵打入分馏区上端，用来调节逆流区物料停留时间。另外，逆流区反应体系中部分的气相烃冷凝使得在冷凝的液体中吸留了足够的氢，从而使氢和含硫化合物之间得到更密切的接触，提高了脱硫效率。本专利技术提供的方法中，并流区的反应生成物经反应器上部引出，再经过冷却冷凝后在高压分离器内分成气液两相，其中气相部分经脱除H2S和提纯后返回反应器循环使用，也可以进入氢气管网；液相部分经气提脱除溶解在其中的H2S后，得到塔顶产品。本专利技术提供的方法中，所述的反应器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽油加氢脱硫方法，其特征在于将加氢反应器自上至下分为：并流区、分馏区和逆流区，底部连接再沸器；将氢气和原料油以０～２００Ｎｍ↑［３］／ｍ↑［３］的体积比混合，由分馏区中部引入加氢反应器，原料油在分馏区被分成气液两相，其中气相与氢气并流向上与并流区催化剂接触发生反应，并流区的反应生成物由反应器顶部排出，经冷却、分离后，分离出的富氢气体循环利用，分离出的液体进入气提塔脱除杂质后得到塔顶产品；液相向下流入逆流区，与逆流区催化剂及逆流区下部引入的另一路氢气接触进行反应，逆流区的液相反应生成物由反应器底部排出，经再沸器加热保持沸腾状态，气相回流至反应器逆流区底部，再沸器中的液相物流分为两部分，一部分由分馏区上端再引入反应器，另一部分冷却后与塔顶产品混合，得到脱硫产品。
【技术特征摘要】
1、一种汽油加氢脱硫方法，其特征在于将加氢反应器自上至下分为：并流区、分馏区和逆流区，底部连接再沸器；将氢气和原料油以0～200Nm3/m3的体积比混合，由分馏区中部引入加氢反应器，原料油在分馏区被分成气液两相，其中气相与氢气并流向上与并流区催化剂接触发生反应，并流区的反应生成物由反应器顶部排出，经冷却、分离后，分离出的富氢气体循环利用，分离出的液体进入气提塔脱除杂质后得到塔顶产品；液相向下流入逆流区，与逆流区催化剂及逆流区下部引入的另一路氢气接触进行反应，逆流区的液相反应生成物由反应器底部排出，经再沸器加热保持沸腾状态，气相回流至反应器逆流区底部，再沸器中的液相物流分为两部分，一部分由分馏区上端再引入反应器，另一部分冷却后与塔顶产品混合，得到脱硫产品。2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的并流区反应温度为150～300℃，逆流区反应温度为200～400℃，再沸器内流体的温度为210～420℃，反应器内压力为0.1～4.0MPa，总氢油体积比为20～400Nm3/m3，液时体积空速为0.5～20h-1。3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于反应器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：渠红亮，毛俊义，张占柱，姜蕾，王少兵，
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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