使用逆流反应器的中间馏出物氢化方法技术

本发明专利技术提供烃物料的氢化方法，该方法包括在第一反应区中在至少第一催化剂床中的氢化催化剂的存在下使大部分烃物料与氢气在氢化反应条件下以逆流方式接触，其中液体流出物从第一反应区的底端离开，含氢气体流出物在第一反应区的顶端离开；和在具有配置为用于接收所述第一反应区的含氢流出物的催化剂床的第二反应区中使小部分烃物料与含氢气体流出物以顺流方式接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开涉及氢化中间馏出物原料如柴油以生产质量改善的柴 油机产品的方法。2.
技术介绍
处理包括沸点在约330。 F到约80(T F的瓦斯油、包括直馏瓦斯 油、热减粘裂化的裂化瓦斯油、焦化瓦斯油、和FCC轻质循环瓦斯油 的石油馏出物以生产质量改善的柴油。柴油必须满足与硫、氮、烯烃 和芳烃含量、十六垸指数、沸点(蒸馏)和比重有关的某些规格。在未来 的年代里，更严格的法规将需要炼制业者生产具有极低含硫量的柴油 (ULSD)。通常，这将迫使炼制业者生产以重量计为10-50或更低含硫 量的柴油。通过加氢处理对烃物料进行脱硫是已知的，即，在适当的条件下 使物料与氢气反应从而以硫化氢(H2S)的形式除脱硫。随着最近催化剂 的改进，炼制业者可以在现有装置中减少处理后的馏出物中的硫，但 是这不足以符合待定的规程。许多目前现有的生产含硫量以重量计大于50 ppm柴油的加氢处 理装置可能需要改装和/或补充新装置。为了达到规定的柴油规格，有 必要处理馏出物物料以影响馏出物的化学特性及物理特性。催化剂类 型和操作严格性随所需柴油规格的变化而变化。该方法需要使用适当的催化剂或不同催化剂体系的组合在富氢环境进行氢化。对于硫、氮 气、烯烃和脱芳烃的减少，需要极度氢化。对于十六垸和/或比重的改 善，同时需要极度氢化和选择性开环。改装现有加氢处理装置以生产具有超低含硫量柴油的现行常规操 作方案通常是附加与现有反应器串联或并联的新型顺流反应器以补充 另外的催化剂体积。另外，这类改装方案在包括主管/热交换器、胺洗 涤器和循环压縮机的高压反应环管中带来显著的改进和/或替代现有设 备对象。所有这些现有装置变体都会引起较大的资本投资和停机时间。
技术实现思路
本文提供烃物料的氢化方法。该方法包括在第一反应区中在氢化 反应条件下在至少第一催化剂床中的氢化催化剂的存在下使大部分烃 物料与氢气以逆流方式接触，其中液体流出物从第一反应区的底端离 开，含氢气体流出物在第一反应区的顶端离开；和在具有配置为用于接收所述第一反应区的含氢流出物的催化剂床的第二反应区中使小部 分烃物料与含氢气体流出物以顺流方式接触。在该方法的另一个实施方案中包括(a)在第一反应区中在第一氢化 催化剂的存在下使石油馏分与氢气以顺流方式接触以产生具有杂原子 含量降低的第一流出物；和(b)在第二反应区中在第二氢化催化剂的存 在下使第一流出物与氢气以逆流方式接触以产生杂原子含量以重量计 最多为约50ppm的产品。本专利技术的方法使得无论新型设备还是现有设备都能够极度氢化并 实现极低含硫量柴油而没有常规处理方案所通常涉及到的较大改装。附图说明本文参考附图描述多种实施方案，其中图1为顺流反应器与本专利技术的新型逆流反应器连同使用的本专利技术方法的示意图2-4为连同使用顺流反应器和新型逆流反应器的本专利技术其它加 工流程示意图5为只使用逆流反应器氢化石油馏分的加工流程示意图6为可对本专利技术氢化过程的产品随后进行脱芳构化处理的和图7为本专利技术的多床层逆流反应器的示意图。优选实施方案详述本专利技术可用于氢化石油馏分，特别是中间馏出物如用于柴油的那 些。例如可使用氢化用于加氢处理以除去杂原子或用于脱芳构化(如加 氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱芳构化)。本专利技术的处理工序使用可并入到现有加氢处理系统中的逆流反应 器。逆流反应器在"高压反应环管外部"提供，从而提供了另外的方法利 益，包括降低安装费用、改装更简单、没有主管/热联合、对现有洗涤 器或循环气压縮机没有影响、和縮短停机时间。选择性的工序利用低 成本的碱金属催化剂并提供改善的产品性能，包括芳香烃还原、十六 烷改善和催化剂稳定性。对于改装，现有的反应器操作经过优化以便为新型逆流反应器准 备物料。逆流反应器另外处理得自现有反应器的流出物以实现所需的 工艺目的。现在参考图l，系统100所示为中间馏出物的加氢脱硫。系统100 说明通过对101所示加氢处理线路并入逆流反应路线102的改装方案。 在随后的对其余附图的说明中，同样的数字或字母命名表示同样的工 艺设备或物流。物料F为通常具有下表1所示的以下性质的中间范围的石油馏分表1API比重初沸点 终沸点 硫，重量％ 氮，(总量)wppm 溴值，g/100g 十六垸指数给出这些范围以便于说明 之外性质的物料。经由管路127为物料F加入氢气，并将附加氢气的混合物料送到 其中实现至少部分加氢脱硫的顺流反应器R-1。顺流反应器包括床，该 床含有在载体如二氧化硅、氧化铝、或二氧化硅-氧化铝上的适当的加 氢脱硫催化剂如镍(Ni)、钴(Co)、钼(Mo)、钨(W)、及其组合(如Ni-Mo、 Co-Mo、 Ni-W、 Co-Mo-Ni、 Co-Mo-W)。顺流加氢脱硫反应条件通常包 括约20(TC到约45(TC的温度、约300 psig到约1,500 psig的压力、和 最大为约20 v/v/hr的空间速度。得自反应器R-1的流出物110通常具 有以重量计约100卯m到约1,000卯m的含硫量。通过热交换器111将 至少部分脱硫的流出物(管路110)冷却到约20(TC到约38(TC的温度并 经由管路llO送到罐D-ll，在罐D-ll中其分离为蒸汽和液体。液体经 由管路112排出并在热交换器113中加热到约225"到约37(TC的温度， 然后送到逆流反应器R-2中。得自罐D-ll的蒸汽被热交换器115进一 步冷却并经由管路114送到罐D-12，以进一步分离蒸汽和液体组分。 包含氢气、硫化氢、和轻质烃组分的蒸汽经由管路120被加入到管路 118中以转移到罐D-13中。液体被排出并经由管路122送到物流112 以送到反应器R-2中。20-45 馏程"(° F) 165-260(330-500) 280-440(536-825) 0.01-2.0 15-1000 1-10 25-55。在适当的时候也可使用具有这些范围优选逆流反应器R-2包括两个或多个催化剂床B-l和B-2。反应 器R-2包括两个反应区其中发生烃和氢气以逆流方式接触的第一区， 和其中发生烃和氢气以顺流方式接触的第二反应区。如图1所示，床B-l处于第一反应区中，床B-2处于第二反应区中。烃物料在第一反应 区和第二反应区之间的位置处被引入到反应器R-2中。每个床都包含 加氢脱硫催化剂。有用的加氢脱硫催化剂包括上述的那些(如二氧化硅、 氧化铝或二氧化硅-氧化铝载体上的Ni-Mo、 Co-Mo、 Ni-W)、以及沸石、 贵金属催化剂等。得自管路112的液体物料在床B-l和B-2之间被引 入到反应器R-2中。补充氢气(make-up hydrogen) H在反应器R-2的 底部被引入到反应器R-2中。反应器R-2在约225'C到约450'C的温度、 约250 psig到约1,500 psig的压力、和约0.6到约5.0 LHSV的空间速 度下操作。到达反应器的大部分烃物料向下流入到被床B-l占据的第一反应 区中。在反应器R-2底部进入的氢气以对着向下流动的液体的逆流方 式向上移动通过催化剂床B-1。然而，在第一反应区的顶部处作为流出 物从床B-l离开的含氢气体夹带到达反应器的小部分烃物料。任何夹 带的烃雾或蒸汽在床B-2中催化剂的存在下与含氢气体反应。由于烃 部分和含氢气体向上流动通过床B-本文档来自技高网...

【技术保护点】
石油馏分的氢化方法，其包括：　ａ）在第一加氢处理单元中，在氢化反应条件下，将石油馏分与第一氢气流顺流接触，以提供部分处理的含有液体组分和第一蒸气组分的第一流出物；　ｂ）在第一热交换步骤中冷却所述第一流出物；　ｃ）在至少一个 液体－蒸气分离单元内，从所述冷却的第一流出物中除去第一蒸气组分，以提供基本上仅包含液体组分的分离单元流出物；　ｄ）在第二热交换步骤中加热所述分离单元流出物，以提供热液体组分；　ｅ）将步骤ｄ）的热液体组分引入到第二加氢处理单元内， 　其中在第一反应区中，在氢化反应条件下，在第一氢化催化剂存在的情况下，在至少第一催化剂床中将步骤ｄ）的大部分热液体组分与第二氢气流以逆流方式接触，以提供经处理的底部流出物和含氢气体流出物，所述经处理的底部流出物在第一反应区的底端离开第 一反应区，所述含氢气体流出物在第一反应区的顶端离开第一反应区，　且其中在第二反应区中，在氢化反应条件下，在第二氢化催化剂存在的情况下，将步骤ｄ）的小部分热液体组分与含氢气体流出物以顺流方式接触，以提供经处理的塔顶流出物，其在第二反应区 的顶端离开第二反应区；　ｆ）将全部经处理的塔顶流出物与经处理的底部流出物合并，以提供合并的经处理的流出物；和　ｇ）从第二加氢处理单元的合并流出物中除去第二蒸气组分，以提供产物流。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：哈吉特维尔迪，阿勒普罗伊，图黄阮，
申请(专利权)人：路慕斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]