加氢脱硫方法技术

一种加氢脱硫方法，其中使汽油沸程的石油进料和氢在反应器中以大于６的ＷＨＳＶ、小于３００ｐｓｉｇ的压力和３００－７００°Ｆ的温度与固定床加氢脱硫催化剂接触，这里调整反应器的压力和温度，以便使反应流出物处于其沸点而低于其露点，由此，汽化至少部分但非全部的反应混合物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
加氢脱硫方法专利技术背景专利
本专利技术涉及实现氢化的改进方法，具体涉及催化剂床内的加氢脱硫。相关技术最普通的除去硫化合物方法是加氢脱硫(HDS)，其中将石油进料输送经过氧化铝基底所支承的含氢化金属的固体细粒催化剂。另外，该进料中包括了大量氢。以下各式说明典型HDS单元：(1)(2)(3)(4)HDS反应的一般操作条件是：-------------------------------------温度，°F                 600-780压力，psig                600-3000H2循环率，SCF/bbl        1500-3000新鲜H2补给，SCF/bbl      700-1000完成氢处理后，可将产物分馏或简单闪蒸，以便释放硫化氢并收集刚被脱硫的物质。还可将烯属不饱和化合物氢化。活性降低的次序是：二烯烃单烯烃-->滴流床反应器已在此项作业中使用了30多年。滴流床反应器通常使用固定催化剂床，该床有一层或多层的氢化作用金属催化剂，要被氢化的物流与过量的氢一起通过这些层。大多数反应器下向流动，其中氢与石油进料流并流或逆流。根据工艺，加入反应器的石油进料可以是气态、液态或混合相态的，而且产物可以是气态、液态或混合相态的。所有这些方法中，共性是高压，即，超过300pisg直到3000pisg的高压，和长停留时间。本专利技术在反应区维持液相，而且还提供从固定的连续催化剂床除热的措施。大部分硫通过加氢脱硫作用转化成H2S，而且易于从这些烃中蒸馏掉。进一步的优点是，可将本专利技术类型的反应与催化蒸馏塔反应器结合在一起，以获得进料流的极高脱硫度。以下描述更加显现这些及其它优点。专利技术概述本专利技术是一种石油进料的氢化方法，其包括将含有机硫化物和氢的石油进料以小于300psig，优选小于275psig的压力，例如小于200psig，且例如至少约100psig的压力，于300°F至700°F温度下同时下向通过一个含加氢脱硫催化剂的反应区，以便产生流出物，调节所述温度和压力使得流出物的温度高于其沸点且低于其露点。其中所述反应区内的至少一部分但非全部物质为气态，并且一部分有机硫化合物转变成H2S。优选重量时空速度(WHSV)，即每小时每体积催化剂的石油进料重量大于6hr-1，优选大于8hr-1，而且更优选大于15hr-1。反应混合物(其包括石油进料和氢化的石油产物)在不同压力下会有不同的沸腾温度，因此，通过在所述参考范围内调节压力，可控制反应器中温度为所需温度。因此，反应混合物的沸腾温度是反应温度，而反应放出的热量通过反应混合物的汽化逸散。任何加热的液体组合物的最高温度将是给定压力下该组合物的沸腾温度，额外的热量仅仅引起更强沸腾。然而，必须有液体存在以供沸腾，否则，反应器-->中的温度将持续升高，这可能破坏催化剂或引起结焦。优选反应区中的温度不高于反应反应流出物的露点，从而保证反应器中存在液体。优选反应的进料至少部分为液相。为了全面评价本专利技术的这一方面，人们必须认识到，石油进料、反应混合物和反应流出物形成非常复杂的烃混合物，其在一个温度范围沸腾，而且类似地，露点也有一个范围。因此，反应流出物(其组成非常类似石油进料但烯烃含量减少，这也发生在硫化合物去除期间)的实际温度，是给定压力时的温度，该压力时一些较低沸腾温度组分蒸发，而一些较高沸腾温度的组分未沸腾，即一些较高沸腾温度组分低于它们的露点。因此，在目前的反应体系中，总是存在两相。据信，如本申请描述的液相，其存在允许更低压力和更短的停留时间(高时空速度)。一些按本专利技术进行了处理的物流，其性质使得在本工艺操作参数下，蒸汽(steam)全部蒸发从而不能获得本专利技术的好处。在这些情况下，将沸腾温度更高的石油组分添加到物流即需要处理的“目标”物流中，而且调整条件，使得目标物流中减少总硫含量所必须汽化的任何部分汽化，而同时更高沸腾温度的石油组分给反应系统提供液体组分。在一个优选实施方案中，催化剂床可描述成固定的连续床，即，将催化剂以其颗粒形式载入反应器，充满反应器或反应区，尽管一个反应器中可存在一个或多个这样的连续床，但它们被缺少催化剂的空间隔开。在本申请中使用时，术语“蒸馏塔反应器”是指，也包含催化剂的蒸馏塔，使得反应和蒸馏在塔中同时进行。在一个优选实施方案中，将催化剂制备成蒸馏构造，而且起到催化剂和蒸馏构造两种作用。-->附图简述图1是显示压力对脱硫影响的曲线图。图2是显示WHSV对脱硫影响的曲线图。图3是显示氢进料速度对脱硫影响的曲线图。图4是显示氢进料速度对脱烯烃(溴值)影响的曲线图。图5是显示H2S对脱硫影响的曲线图。专利技术详述石油的馏出物流是本专利技术方法的优选进料，而且这些物流中包含各种有机化学组分。这些物流一般根据它们的沸程定义，而沸程决定了这些组合物。这些物流的加工也影响组成。例如，催化裂化或热裂化加工的产物含高浓度烯烃物质以及饱和(链烷)物质和多不饱和(二烯烃)物质。另外，这些组分可为任何的这些化合物各种异构体。石油馏出物常常含不需要的污染物例如硫和氮化合物。本专利技术单元中的进料可包含单独的“全馏程石脑油”馏分，其可含C4的至C8的及更高级的任何物质。这种混合物能轻易地包含150-200种组分。混合的炼油物流常常包含广谱的烯烃化合物。催化裂化和热裂化加工的产物尤其是这样。本专利技术的进料可以是来自原油蒸馏塔或流化床催化裂化单元为获得有用馏分而多次分馏的石脑油物流。全沸程石脑油(C4-430°F)可首先在脱丁烷塔内作为塔顶流出物脱丁烷以便除去C4和更轻的物料，然后在脱戊烷塔(有时称作稳定塔)中作为塔顶流出物脱戊烷以便除去C5和更轻的物质，并最后分成轻石脑油(110-250°F)和重石脑油(250-430°F)。分馏所分开的精炼物流常常含非常接近沸点的化合物，因为这样的分离不是精确的。例如C5物流可含C4和上至C8的化合物。这些组分可为饱和(烷烃)、不饱和(单烯烃)或多不饱和(二烯烃)的组分。另外，这些组分可为单个化合物的任意的或全部的不同异构体。这样的物流一般含15-30重量％的异戊烯。-->这类精炼物流还包含少量必须除去的硫化合物。一般在裂化汽油[石脑油]物流中找到这些作为硫醇的硫化合物。除去硫化合物一般称作对物流“脱硫”。在本专利技术的一个实施方案中，当加工中所处理的目标石油馏分全部被汽化时，将更高沸点的石油组分例如柴油(瓦斯油)添加到反应器中。此更高沸腾温度部分可基本上是惰性的，即它不含硫醇而且仅起到在反应器提供煮沸和液相的作用。然而，此附加的更高沸腾温度的石油馏分可在加工中本身被氢化处理。可从目标馏分中分离出此更高沸腾温度的石油馏分，并再循环到该反应器中利用。本专利技术反应器中的温度可通过所用压力方便地控制。尽管放热巨大，但限制反应器和催化剂床中的温度为所施加压力下流出物的沸点。少量放热仅可引起反应器中很少百分数的液体汽化，然而大量放热可引起30-90％的液体汽化。但是，温度不依赖于所汽化物质的量，而取决于给定压力下所汽化物质的组成。反应器的“过热”仅仅引起现有物质更大的翻滚(汽化)。本专利技术方法操作时，出口压力低于进口压力。优选该床与下向通过该床的进料垂直，而且该进料在反应后经反应器的低端排出。该反应器据说可按准等温方式运行。虽然反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石油进料的氢化方法，其包括，将包含有机硫化合物和氢的石油进料在小于３００ｐｓｉｇ的压力３００－７００°Ｆ范围内的温度下，输送通过包含加氢脱硫催化剂的反应区而制造一种流出物，调节所述温度和压力，使得流出物的温度高于其沸点但又低于其露点，由此，至少部分但非全部的所述反应区中的原料成为汽相，而且有机硫化合物的一部分转变成Ｈ↓［２］Ｓ。

【技术特征摘要】
US 1999-12-29 09/474,1921.一种石油进料的氢化方法，其包括，将包含有机硫化合物和氢的石油进料在小于300psig的压力300-700°F范围内的温度下，输送通过包含加氢脱硫催化剂的反应区而制造一种流出物，调节所述温度和压力，使得流出物的温度高于其沸点但又低于其露点，由此，至少部分但非全部的所述反应区中的原料成为汽相，而且有机硫化合物的一部分转变成H2S。2.权利要求1的方法，其中所述石油进料是汽油沸程的原料。3.权利要求2的方法，其中该反应区内的压力小于275psig。4.权利要求3的方法，其中该反应区内的压力小于200psig。5.权利要求4的方法，其中WHSV大于6hr-1。6.权利要求5的方法，其中WHSV大于15hr-1。7.权利要求1的方法，其中该反应区内的压力至少是100psig。8.权利要求1的方法，其中所述加氢脱硫催化剂包含VIII族金属。9.权利要求1的方法，其中在蒸馏塔反应区中，所述流出物在加...

【专利技术属性】
技术研发人员：小劳伦斯A史密斯，
申请(专利权)人：催化蒸馏技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]