一种处理高氮原料的加氢工艺与加氢系统技术方案

本发明专利技术提供一种处理高氮原料的加氢工艺与加氢系统，所述加氢工艺首先高氮原料经分离后得到低氮馏分和高氮馏分，并分别通过不同进料口进入加氢精制反应区，在氢气和催化剂存在下进行加氢反应，反应流出物进入加氢裂化反应区进一步反应并经分离后得到目的产品。所述加氢工艺可在温和的操作条件下灵活处理劣质高氮原料同时延长整个加氢系统的运行周期，解决了现有技术依靠降低进料量、提高反应温度等方式造成催化剂的使用寿命缩短和装置的经济效益差的问题。益差的问题。益差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种处理高氮原料的加氢工艺与加氢系统


[0001]本专利技术属于石油化工领域，涉及一种加氢处理高氮原料的方法与系统，具体地说涉及一种灵活加工高氮劣质原料的加氢裂化方法与系统。

技术介绍

[0002]随着原油重质化的不断加剧及加氢裂化在炼化一体化中调节器作用的倍受重视，使得加氢裂化原料来源呈现出越来越重质化的趋势，加氢裂化原料油中的含氮化合物大幅度提升，含氮化合物的提升首先会抑制加氢裂化催化剂的活性，导致催化剂失活影响装置运行，其次由于含氮化合物的脱除难度较大，因此对产品质量也带来较大的不利影响。当原料油中的氮含量波动较大或异常增加时，装置的生产操作难度会急剧增加，往往需要降低空速或者提高段反应温度来实现。同时由于精制段反应温度的提升，导致精制段出口温度与裂化段入口温度不匹配，需要大量冷氢，造成巨大的经济损失。
[0003]CN1940030A公开了一种由高氮含量原料多产柴油的加氢裂化方法，高氮原料油经第一加氢精制反应器处理后，生成油进入热闪蒸罐进行气液分离后进入第二加氢精制反应器，在较缓和的工艺条件下，加工高氮劣质原料可有效地减少加氢精制催化剂的用量。该专利通过增设精制反应器来处理高氮原料，极大的增加了设备投资与催化剂购买成本，存在工艺流程固定灵活性差、精制段催化剂利用不充分及经济效益差等不足。
[0004]CN103102966A公开了一种处理高氮原料的加氢裂化方法，采用两段工艺流程，经第一段反应区后脱氮率控制为60～95%，第一段反应流出物经气液分离后重质尾油进入第二反应区进一步脱氮，该专利技术可在相对缓和条件下操作有利于提高加氢装置的运转周期。所述方法实际上也是通过增设精制反应器来处理高氮原料，同时增加了分离系统，存在设备投资与催化剂采购成本高等不足。
[0005]CN103773481A公开了一种处理劣质原料的联合加氢裂化方法，采用逆流工艺对高氮原料进行预处理，对常规原料采用并流工艺处理。所述方法能处理的高氮原料对于氮含量有所要求，同时工艺复杂，设备投资大经济性差。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种处理高氮原料的加氢工艺与加氢系统。所述工艺可在温和的操作条件下灵活处理劣质高氮原料同时延长整个加氢系统的运行周期，解决了现有技术依靠降低进料量、提高反应温度等方式造成催化剂的使用寿命缩短和装置的经济效益差的问题。
[0007]本专利技术首先提供一种处理高氮原料的加氢工艺，所述加氢工艺包括如下内容：高氮原料经分离后得到低氮馏分和高氮馏分；其中，高氮馏分经加氢精制反应区顶部进料口进入加氢精制反应区，低氮馏分经加氢精制反应区中下部进料口进入加氢精制反应区，在氢气和催化剂存在下进行加氢反应，反应流出物进入加氢裂化反应区进一步反应并经分离后得到目的产品，根据需要所述目的产品可以包括但不限于石脑油、航煤、柴油以及尾油
等；进一步优选的可以将将航煤和/或柴油循环回加氢精制反应区，更进一步优选通过中下部进料口进入加氢精制反应区与低氮馏分混合。
[0008]上述处理高氮原料的加氢工艺中，所述的高氮原料为氮含量大于1800μg/g的重质含烃物料，优选氮含量为2000～5000μg/g，硫含量没有特别的限制，所述高氮含量原料的初馏点一般为270～330℃，终馏点一般为460～560℃。进一步具体的所述高氮原料可以为深拔减压蜡油、焦化瓦斯油、脱沥青油、煤焦油、煤液化油中的一种或几种。
[0009]上述处理高氮原料的加氢工艺中，所述低氮馏分和高氮馏分的分割点温度为300～400℃，优选320～360℃。
[0010]上述处理高氮原料的加氢工艺中，所述加氢精制反应区和加氢裂化反应区可以设置于1个反应器中，也可以分别设置于独立的一个或多个反应器中。所述加氢精制反应区设置3个以上加氢精制催化剂床层，优选设置3～5个加氢精制催化剂床层，更进一步优选设置3～4个加氢精制催化剂床层。所述加氢裂化反应区设置1个以上的加氢裂化催化剂床层。
[0011]上述处理高氮原料的加氢工艺中，所述加氢精制反应区中下部进料口位于加氢精制反应区中任意两个加氢精制催化剂床层之间，优选设置于按照液相物料流动方向最下方两层催化剂床层之间，具体的当设置3个加氢精制催化剂床层时，可以设置于第一加氢精制催化剂床层与第二加氢精制催化剂床层之间和/或第二加氢精制催化剂床层与第三加氢精制催化剂床层之间；优选设置于第二加氢精制催化剂床层与第三加氢精制催化剂床层之间；以此类推，可以根据加氢精制催化剂床层设置数量和催化剂装填种类选择进料口的具体设置位置。
[0012]上述处理高氮原料的加氢工艺中，加氢精制反应区的操作条件为：氢分压为5～18MPa，优选为8～16MPa；氢油体积比为500～5000，优选为700～1500；体积空速为0.5～3h-1
，优选为0.7～2h-1
；反应温度为260～420℃，优选为300～400℃。
[0013]上述处理高氮原料的加氢工艺中，加氢裂化反应区的操作条件为，氢分压为6～18MPa，优选为7～17MPa；氢油体积比为500～5000，优选为700～1500；体积空速为0.2～5h-1
，优选为0.6～2h-1
；反应温度为270～460℃，优选为300～400℃。
[0014]上述处理高氮原料的加氢工艺中，所述加氢精制反应区中的加氢精制催化剂通常包括载体和活性金属组分，其中载体为氧化铝、氧化硅等无机耐熔金属氧化物中的一种或几种，优选为氧化铝；所述活性金属组分为VIB和/或VIII族金属中的一种或几种；如可以为W、Mo、Ni、Co中的一种或几种，优选为Ni和Mo。一般情况下，以金属氧化物计，第VIB族金属组分含量为10wt%～30.0wt%，优选11.5wt%～25.5wt%；第VIII族金属组分含量为0.1wt%～8.0wt%，优选2wt%～6wt%。
[0015]上述处理高氮原料的加氢工艺中，沿液相物料流动方向，所述中下部进料口上方的加氢精制催化剂床层中的加氢精制催化剂的孔容逐渐减小，相邻两层加氢精制催化剂床层中的加氢精制催化剂孔容大小相差0.01～0.40mL/g，优选为0.03～0.22mL/g。所述中下部进料口下方加氢精制催化剂床层中的加氢精制催化剂的孔容不小于中下部进料口上方加氢精制催化剂床层中加氢精制催化剂的孔容，所述加氢精制反应区最上方加氢精制催化剂床层中加氢精制催化剂的孔容一般为0.30～0.50mL/g，优选为0.34～0.40mL/g。
[0016]上述处理高氮原料的加氢工艺中，沿液相物料流动方向，所述中下部进料口上方的加氢精制催化剂床层中的加氢精制催化剂的活性金属组分含量逐渐减小，以金属氧化物
计，相邻两层加氢精制催化剂床层中的加氢精制催化剂活性金属组分含量相差0.1～3.0wt%，优选相差0.5～2.0wt%；其中，第VIB族金属组分含量相差0.1wt%～3.0wt%，优选相差0.5wt%～1.5wt%；第VIII族金属组分含量相差0.1wt%～2.0wt%，优选相差0.2wt%～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理高氮原料的加氢工艺，所述加氢工艺包括如下内容：高氮原料经分离后得到低氮馏分和高氮馏分；其中，高氮馏分经加氢精制反应区顶部进料口进入加氢精制反应区，低氮馏分经加氢精制反应区中下部进料口进入加氢精制反应区，在氢气和催化剂存在下进行加氢反应，反应流出物进入加氢裂化反应区进一步反应并经分离后得到目的产品。2.按照权利要求1所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：根据需要所述目的产品包括但不限于石脑油、航煤、柴油、尾油；优选将航煤和/或柴油循环回加氢精制反应区，更进一步优选通过中下部进料口进入加氢精制反应区与低氮馏分混合。3.按照权利要求1所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：所述的高氮原料为氮含量大于1800μg/g的重质含烃物料，优选氮含量为2000～5000μg/g，所述高氮含量原料的初馏点为270～330℃，终馏点为460～560℃。4.按照权利要求1或3所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：所述高氮原料为深拔减压蜡油、焦化瓦斯油、脱沥青油、煤焦油、煤液化油中的一种或几种。5.按照权利要求1所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：所述低氮馏分和高氮馏分的分割点温度为300～400℃，优选320～360℃。6.按照权利要求1所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：所述加氢精制反应区设置3个以上加氢精制催化剂床层，优选设置3～5个加氢精制催化剂床层，更进一步优选设置3～4个加氢精制催化剂床层；所述加氢裂化反应区设置1个以上的加氢裂化催化剂床层。7.按照权利要求6所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：所述加氢精制反应区中下部进料口位于加氢精制反应区中任意两个加氢精制催化剂床层之间，优选设置于按照液相物料流动方向最下方两层催化剂床层之间，具体的当设置3个加氢精制催化剂床层时，可以设置于第一加氢精制催化剂床层与第二加氢精制催化剂床层之间和/或第二加氢精制催化剂床层与第三加氢精制催化剂床层之间；优选设置于第二加氢精制催化剂床层与第三加氢精制催化剂床层之间。8.按照权利要求1所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：加氢精制反应区的操作条件为：氢分压为5～18MPa，优选为8～16MPa；氢油体积比为500～5000，优选为700～1500；体积空速为0.5～3h-1
，优选为0.7～2h-1
；反应温度为260～420℃，优选为300～400℃。9.按照权利要求1所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：加氢裂化反应区的操作条件为，氢分压为6～18MPa，优选为7～17MPa；氢油体积比为500～5000，优选为700～1500；体积空速为0.2～5h-1
，优选为0.6～2h-1
；反应温度为270～460℃，优选为300～400℃。10.按照权利要求1所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：沿液相物料流动方向，所述中下部进料口上方的加氢精制催化剂床层中的加氢精制催化剂的孔容逐渐减小，相邻两层加氢精制催化剂床层中的加氢精制催化剂孔容大小相差0.01～0.40mL/g，优选为0.03～0.22mL/g。11.按照权利要求1所述的处理高氮原料的加氢工艺，其特征在于：所述中下部进料口下方加氢精制催化剂床层中的加氢精制催化剂的孔容不小于中下部进料口上方加氢精制催化剂床层中加氢精制催化剂的孔容，所述加氢精制反应区最上方加氢精制催化剂床层中加氢精制催化剂的孔容为0.30～0.50m...

【专利技术属性】
技术研发人员：范思强，黄新露，吴子明，曹正凯，彭冲，王仲义，庞宏，崔哲，孙士可，白振民，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：