具有高转化率的加氢裂化方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及将烃混合物转化为低沸点烃产物的方法和工艺装置，该烃混合物的至少95％具有高于150℃的沸点，该方法包括以下步骤：(a)引导所述烃混合物在加氢裂化条件下在加氢裂化中与具有催化活性的材料接触，(b)提供第一加氢裂化产物，(c)将至少一定量的所述第一加氢裂化产物和一定量的转化的加氢裂化产物引导至产物分离步骤，将其分离成一种或多种产物和沸点高于所述产物的再循环油，(d)引导所述再循环油在加氢裂化条件下在加氢裂化中与具有催化活性的第二材料接触，提供第二加氢裂化产物，(e)将至少一定量的所述第二加氢裂化产物作为进料引导至第二分离步骤，其中将所述第二加氢裂化产物分离成至少两个馏分：转化的加氢裂化产物和平均沸点高于所述再循环油的未转化油，(f)和，取出至少一定量的所述未转化油作为吹扫；这种方法的相关益处在于，确保在第二分离步骤中分离第二加氢裂化产物的分离效率高，使得最小量的HPNA被引导至产物分离步骤，并且HPNA被拒绝，以确保HPNA的累积最小化。产物分离步骤的进料可以是一个组合的分离段进料流或多个单独的分离段进料流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高转化率的加氢裂化方法及装置本专利技术涉及一种用于加氢裂化烃原料以获得低沸点产物如中间馏分的方法，该低沸点产物可比原料更有价值。具体地，本专利技术涉及一种方法，由此使重质多核芳族(HPNA)化合物的累积最小化，并且该方法将这些化合物以浓缩形式分离为未转化的油的一部分，因此可除去这些化合物，导致产物的高转化率和产率。加氢裂化是将大的烃分子转化为较低分子量的产物的过程。这使得可将重质原料转化为具有商业吸引力的燃料。在加氢裂化器中将石油或合成重瓦斯油完全转化为蒸馏产物如汽油、喷气和柴油燃料实际上受到重质多核芳族(HPNA)化合物的形成的限制，HPNA在产物流中具有有限的溶解度并且具有使所用催化剂失活的强烈倾向。该问题的常规解决方案是利用高的氢分压来限制HPNA的形成速率，然后将一部分再循环油流作为未转化的油流去除以从系统中吹扫HPNA化合物和前体，有效地平衡HPNA吹扫速率与其通过反应形成的速率。该方法限制了加氢裂化器中可实现的总转化水平。现在，根据本专利技术，通过最小化这些所形成的化合物的再循环来避免HPNA化合物的累积。这通过两级加氢裂化器实现，其具有接收第一和第二级产物的主分馏段；以及最后的分离段，其通常是仅接收第二级产物的汽提塔。由此，最后的分离段仅接收有限的体积，并且可以被配置以用于有效去除不需要的重质产物。在将产物分馏成一种或多种轻质馏分之前，优选以高转化率操作一个或两个加氢裂化阶段，因为这将进一步限制被引导至最后的分离段的体积。然后，如果在高温下分离和/或汽提第二级加氢裂化流，则分离效率甚至可进一步提高，导致未转化的油的最小吹扫，同时使最少量的HPNA蒸汽进行再循环。定义根据该领域的术语，术语未转化的油应表示沸点处于与原料相同范围内的产物的一部分。因此，未转化是指观察到的沸点，而不是指该组分的分子结构是否在该过程中发生了变化。术语重质和轻质烃仅作为相对和描述性术语包括在本文内，并且不应被解释为排除特定馏分，除非例如通过沸点范围另外指出。根据本领域的术语，术语泡点应被认为是对于给定压力，首先在烃混合物中形成气体的气泡的温度。在提及沸点的情况下，根据ASTMD86的定义，它可以是初始沸点或特定百分比的沸点。平均沸点应理解为根据炼油厂领域(例如，在美国石油学会的技术数据手册，AmericanPetroleumInstitute’sTechnicalDataBook)中所用的体积平均沸点。根据该领域的术语，术语加氢裂化应被认为是在升高的氢气压力和高温条件下将高沸点的高分子量的烃油催化转化成较低沸点范围的较低分子量产物的方法。加氢裂化在各种条件下进行。在富含氢气，通常为80％至100％的气氛中，压力可以为10至160巴。温度可以为280℃至450℃。在加氢裂化中具有催化活性的材料对于碳-碳键的裂化和进料及产物中存在的不饱和分子的氢化都是有活性的。这种在加氢裂化中具有催化活性的材料通常包括酸性耐火载体，其通常与载体基质和来自IUPAC第8、9或10族的贵金属元素(通常为Pt或Pd)或来自IUPAC第6族的硫化金属混合，该硫化金属通常由来自IUPAC第8、9或10族的其他硫化金属进行助催化(通常是Mo或W与Ni或Co组合)。根据该领域的术语，术语加氢裂化转化率应被认为是沸点低于规定限度的产物烃的质量除以原料的量。如本领域技术人员所知，方法中的转化率可以通过在加氢裂化中所使用的具有催化活性的材料的性质、使用的量、反应器中的空间速度和催化活性材料的温度来定义。根据该领域的术语，术语汽提塔应被认为是逆流多级分离装置，其利用在塔底部提供的外部汽提介质如蒸汽或气体以促进将进料流分离成在塔顶部回收的轻质低分子量产物和在塔底部回收的重质高分子量产物。通常，蒸汽的温度低于待分离的进料流，因此离开汽提塔的轻质和重质流的温度低于进料流的温度。根据该领域的术语，分馏器应被认为是逆流多级分离装置，其用于基于沸程和相对挥发度分离至少两种，但通常为三种或更多种产物馏分。塔中的分离程度由回流速率和所用的平衡级数的组合决定。为了产生期望的回流流量，外部热量通常施加到进料流或塔底或塔内的中间流。此外，可以向分馏器供给蒸汽流或其他汽提介质以支持分离。根据该领域的术语，气/液分离器应视为接收由气相和液相组成的进料流的容器，其为相提供足够的容积保持时间以通过重力分离，然后将所述相以两个或多个产物流从容器中单独地除去。通常，可配置包括若干气/液分离器的分离段以用于在不同的压力和温度水平下的分离，这可以提供更有效的分离和/或更高的热效率。根据该领域的术语，滴流(trickle)床反应器或滴流床加氢裂化器应被视为这样的容器，其中一个或多个静态的固体催化活性材料(通常为颗粒形式)的床与液体流和气体流接触。术语流体连通应被解释为两个工艺元件之间的任何基本上无阻碍的连接，其包括但不限于经由管、经由换热器的同一侧的连接，但不包括通过含有催化活性材料的反应器的连接。本专利技术以广义形式涉及将烃混合物转化为低沸点烃产物的方法，其中该烃混合物的至少95％具有高于150℃的沸点，其包括以下步骤：(a)引导所述烃混合物在加氢裂化条件下与在加氢裂化中具有催化活性的材料接触(b)提供第一加氢裂化产物(c)将至少一定量的所述第一加氢裂化产物和一定量的转化的加氢裂化产物引导至产物分离步骤，其中将所述加氢裂化产物分离成一种或多种产物和平均沸点高于所述产物的再循环油(d)引导所述再循环油在加氢裂化条件下在加氢裂化中与具有催化活性的第二材料接触，以提供第二加氢裂化产物(e)将至少一定量的所述第二加氢裂化产物作为进料引导至第二分离步骤，其中将所述第二加氢裂化产物分离成至少两个馏分：转化的加氢裂化产物和平均沸点高于所述再循环油的未转化油(f)和，取出至少一定量的所述未转化的油作为吹扫，通过这种方法的相关益处在于，确保在第二分离步骤中分离第二加氢裂化产物的分离效率高，使得最小量的HPNA被引导至产物分离步骤并且HPNA被拒绝以确保HPNA的累积最小化。产物分离步骤的进料可以是一个组合的分离段进料流或多个单独的分离段进料流。在其他实施方案中，所述第二分离步骤从至少一个热源接收热能，以用于将进入参与所述第二分离步骤的分离装置的至少一个入口流或所述第二分离步骤的至少一个内部流加热至比所述入口流或所述内部流的泡点高5℃、20℃或50℃的温度，其具有的相关益处在于，向所述第二分离步骤提供热量，确保蒸汽与未转化的油的高效分离。对于以柴油为主的产品，该温度通常高于350℃、380℃或400℃；对于以石脑油为主的产品，该温度通常高于260℃、280℃或300℃。在其他实施方案中，所述第二分离步骤包括在一个或多个步骤中的气/液分离，任选的中间分离步骤，以及最后的分离步骤；如果存在的话，所述任选的中间分离步骤接收来自所述气/液分离步骤的至少一定量的液体并且将来自所述气/液分离步骤的所述液体的重质馏分提供给所述最后的分离步骤，或者如果不存在所述中间分离步骤；所述最后的分离步骤接收来自所述气/液分离步骤的至少一部分液体，并且其中所述热能被引导至进入所述最后的分离步骤的入口流，其中相关益处在于，所述最后的分离步骤在高效率下运行，同时只需要有限的流被加热。在其他实施方案中，所述第二分离步骤包括一个或多个中间分离步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.将烃混合物102转化为低沸点的烃产物的方法，所述烃混合物的至少95％具有高于150℃的沸点，所述方法包括以下步骤：(a)引导所述烃混合物102在加氢裂化条件下在加氢裂化118中与具有催化活性的物质接触；(b)提供第一加氢裂化产物120；(c)将至少一定量的所述第一加氢裂化产物120和一定量的转化的加氢裂化产物234引导至产物分离步骤，以将其分离成一种或多种产物258、260、262、264和平均沸点高于所述产物的再循环油266；(d)引导所述再循环油在加氢裂化条件下在加氢裂化212中与具有催化活性的第二材料接触，以提供第二加氢裂化产物214；(e)将至少一定量的所述第二加氢裂化产物214作为进料引导至第二分离步骤，将所述第二加氢裂化产物214分离成至少两个馏分：转化的加氢裂化产物242和平均沸点高于所述再循环油266的未转化的油244，241；(f)和，取出至少一定量的所述未转化的油244作为吹扫。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.05 DK PA201600514;2016.08.18 US 62/376,8121.将烃混合物102转化为低沸点的烃产物的方法，所述烃混合物的至少95％具有高于150℃的沸点，所述方法包括以下步骤：(a)引导所述烃混合物102在加氢裂化条件下在加氢裂化118中与具有催化活性的物质接触；(b)提供第一加氢裂化产物120；(c)将至少一定量的所述第一加氢裂化产物120和一定量的转化的加氢裂化产物234引导至产物分离步骤，以将其分离成一种或多种产物258、260、262、264和平均沸点高于所述产物的再循环油266；(d)引导所述再循环油在加氢裂化条件下在加氢裂化212中与具有催化活性的第二材料接触，以提供第二加氢裂化产物214；(e)将至少一定量的所述第二加氢裂化产物214作为进料引导至第二分离步骤，将所述第二加氢裂化产物214分离成至少两个馏分：转化的加氢裂化产物242和平均沸点高于所述再循环油266的未转化的油244，241；(f)和，取出至少一定量的所述未转化的油244作为吹扫。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二分离步骤从至少一个热源接收热能，以将进入参与所述第二分离步骤的分离装置的入口流或将所述第二分离步骤的至少一个内部流加热至高于所述入口流或所述内部流的泡点的温度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第二分离步骤包括在一个或多个步骤218、224，任选的中间分离步骤230和最后的分离步骤238的中的气/液分离；如果存在的话，所述任选的中间分离步骤230接收来自所述气/液分离步骤218、224的至少一定量的液体并且将来自所述气/液分离步骤218、224的所述液体的重质馏分236提供给所述最后的分离步骤238，或者如果不存在所述中间分离步骤；所述最后的分离步骤238接收来自所述气/液分离步骤218、224的至少一部分液体，并且其中将所述热能引导至进入所述最后的分离步骤238的入口流。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述第二分离步骤包括一个或多个中间分离步骤230，以接收来自所述气/液步骤218,224的液体馏分并将轻质馏分234引导至所述产物分离步骤并将重质馏分236引导至所述最后的分离步骤238。5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述最后的分离步骤238是汽提步骤，该汽提步骤接收液体馏分236，汽提介质240和任选的再循环液体245，并且其中所述热能267被引导至所述液体馏分236，所述汽提介质240和所述任选的再循环液体245中的一个或多个。6.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其中运行所述产物分离步骤258所需的所有蒸汽242被引导至所述汽提步骤238，并且其中所述汽提介质240是处于与运行所述产物分离步骤258一致的压力水平下的蒸汽。7.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述最后的分离步骤238是分馏器，其接收液体馏分，任选的蒸汽流240和任选的再循环液体245；并且其中所述热能267被引导至所述液体馏分236，所述任选的蒸汽流240和所述任选的再循环液体245中的一个或多个；或用于使重质塔底物重沸。8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的方法，其中所述最后的分离步骤238接收质量流量小于所述烃混合物的质量流量的25％、10％或5...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·G·亨特，
申请(专利权)人：托普索公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK