具有改进的液/气分离的用于固定床加氢裂化和沸腾床加氢转化的集成方法技术

本发明专利技术涉及用于重质烃级分第一物流（100）的沸腾床加氢转化（1000）和烃原料第二物流（114）的“两步”固定床加氢裂化（2000）（步骤j和g）的集成方法，所述“两步”固定床加氢裂化（2000）包括对从第二固定床加氢裂化步骤（g）获得的未转化液体级分以与从沸腾床加氢转化过程的特定分离步骤（e）获得的气体物流（110）的混合物的形式进行的脱硫步骤（h）。本发明专利技术可以合并氢气的再循环并对从沸腾床加氢转化过程获得的瓦斯油级分至少部分地脱硫。特定分离步骤（e）基于气/液分离器，所述气/液分离器包括内部旋风分离器和至少将烃液体注入旋风分离器入口的注入装置，减少结垢液体在分离的气体物流中的夹带，并实现加氢转化和加氢裂化方案的集成。的集成。的集成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的液/气分离的用于固定床加氢裂化和沸腾床加氢转化的集成方法


[0001]本专利技术涉及重质烃原料的精制和转化，并且特别是固定催化床中重质石油馏分的加氢裂化和沸腾催化床中源自原油或原油蒸馏的重质烃原料的加氢转化。
现有技术
[0002]重质石油馏分的加氢裂化是精制中的关键过程，其可以从过剩且少量可提质的重质原料生产较轻质级分，例如汽油、航空煤油和轻质瓦斯油，精炼厂在寻找其以将其生产调整至需求。一些加氢裂化方法还可以获得高度纯化的渣油，该渣油可以构成油或原料的优良基础油（base），例如其在催化裂化单元中可容易地提质。是加氢裂化过程特定目标的流出物之一为中间馏出物（含有瓦斯油馏分和煤油馏分的级分）。通常，加氢裂化方法涉及包括固定床催化剂的反应器。
[0003]用于加氢裂化减压馏出物（VD）的方法可以生产比 VD本身更加可提质的轻质馏分（瓦斯油、煤油、石脑油等）。这种催化方法不可以将VD完全转化为轻质馏分。在分馏之后，因此保留了或多或少显著比例的未转化VD级分，称为UCO或未转化油。为了提高转化率，该UCO级分可以再循环到加氢处理反应器的入口或加氢裂化反应器的入口。将UCO级分再循环到加氢处理反应器的入口或加氢裂化反应器的入口，不仅可以提高转化率，还可以提高对瓦斯油和煤油的选择性。在保持选择性的同时提高转化率的另一种方法是将转化或加氢裂化反应器加入到用于将UCO级分再循环到高压分离段的回路中。该反应器和相关的再循环构成第二加氢裂化步骤。由于该反应器位于分馏段的下游，其在极少硫（H2S）和极少氮的情况下操作，其可以任选地使用对硫的存在敏感较少的催化剂，同时提高方法的选择性。
[0004]这是因为这样的“两步”加氢裂化方法包括第一步，其具有目标（如在“一步”法中的）对原料进行加氢精制，并且实现后者转化率一般大约为30%到70%。源自第一步的流出物随后进行分馏（蒸馏），其目的是将转化产物与UCO级分分离。在“两步”加氢裂化方法的第二步中，仅处理UCO级分。这种分离使“两步”加氢裂化方法对于当量的整体转化程度而言与一步法相比对柴油更具选择性。这是因为转化产物的中间分离防止它们在第二步中在加氢裂化催化剂上“过度裂化”产生石脑油和气体。此外，应该注意的是，送入第二步中的UCO级分通常含有非常少量的NH3以及有机含氮化合物，通常小于20重量ppm，或者甚至小于10重量ppm。
[0005]瓦斯油加氢脱硫的过程可以减少瓦斯油馏分中含有硫的量，同时使原料转化为较轻质产物最小化（气体、石脑油）。加氢脱硫原料可由以下组成，例如单独或作为混合物的：源自原油常压分馏（称为“直馏”）的瓦斯油、源自转化过程（流化床催化裂化（FCC）单元、“焦化装置”单元等）的轻质减压瓦斯油（LVGO）或馏出物（称为“轻循环油”（LCO））、源自生物质转化（例如酯化）的瓦斯油级分。该过程所需的氢气分压低于加氢裂化器中的氢气分压。
[0006]加氢裂化和加氢脱硫过程，基于非常相似的过程方案包括原料炉、固定床反应器、氢气循环压缩机和或多或少复杂的高压分离段，通常存在于同一精炼厂中，并且可集成。因
此，专利申请EP 3 415 588涉及一种对VD型烃原料进行加氢裂化的两步法，其中源自第二加氢裂化步骤的所有流出物在位于第二加氢裂化步骤下游的加氢处理步骤中共同处理，作为与瓦斯油型液体烃原料的混合物，不同于源自第二加氢裂化步骤的流出物。这种瓦斯油型液体原料可源自例如石油的初级常压蒸馏或源自H
‑
Oil
TM
型沸腾床加氢转化单元。
[0007]沸腾床加氢转化是精炼厂的另一关键过程，其也可以从重质烃原料开始生产更轻质且可更容易提质的烃级分。这样的加氢转化过程也可存在于进行如上所述的VD的固定床加氢裂化和瓦斯油的加氢脱硫过程的精炼厂中。
[0008]沸腾床加氢转化方法特别适用于最重质原料，例如原油和源自原油蒸馏的重质烃级分，也称为石油渣油，并且特别是源自减压蒸馏的减压渣油。这些非常重质的原料特别难以加工，因为它们富含金属、沥青质、沉积物和常规加氢裂化催化剂的其它抑制剂。将这些原料朝向转变重质分子转化从而生产由较轻质分子组成的精制产物需要高操作温度（通常在450℃的范围），其与原料是易形成焦炭的事实一起，使得难以使用固定床催化反应器。因此，沸腾床加氢转化过程可以在每天补足催化剂的情况下通过在反应器中借助于大量的液体再循环来持续更新流化床中保持的催化剂来处理这些原料，使得可以增加单元的两次停机之间的运行持续时间。
[0009]通过部分液体取出在反应器顶部回收已转化产物，其中通常观察到催化剂细粒的夹带。一部分未转化的反应器原料也在下游被夹带。因此，在该反应器出口物流中通常还具有作为加氢裂化催化剂抑制剂的化合物。
[0010]热高压分离器通常安装在沸腾床加氢转化反应器的下游以回收至少包含氢气、石脑油级分、煤油级分和至少一部分瓦斯油级分的气体物流和液体烃物流。所述液体烃物流至少包含瓦斯油（在250℃至380℃沸腾的级分）和在高于380℃（380℃+）的温度下沸腾的减压馏出物类型（VGO）的较重质馏分。以商品名H
‑
Oil
TM
已知的沸腾床加氢转化方法，例如描述于专利US 4 457 831中，包括两步沸腾床加氢转化以及将轻质级分与重质液体级分分离（将所述重质液体级分送入第二加氢转化步骤中）的中间分离，并且随后将源自第二加氢转化的流出物送入分馏步骤（蒸馏）中，产生包括瓦斯油馏分的若干馏分。
[0011]瓦斯油的硫含量通常太大，以至于不符合该产物商业用途的规定。因此有必要在下游过程中对该产物进行脱硫，通常安装在沸腾床加氢转化过程的最终分馏（蒸馏）步骤的下游。
[0012]事实上，该脱硫段通常不直接连接到沸腾床反应器，因为加氢转化的流出物仍含有对加氢脱硫或加氢裂化催化剂的固定床有害的抑制性化合物，所述化合物特别有可能大大降低催化剂的性能和循环寿命。
[0013]（例如来自专利US 6 620 311的）已知实践是将脱硫段放置在高压高温分离器的气体出口处，将来自沸腾床加氢转化反应器的加氢转化流出物送入其中。
[0014]然而，这种配置的一个问题在于源自分离器的气体中存在液体液滴，特别是由原料的未转化部分形成的液体仍存在于加氢转化反应器流出物中。这些“结垢”液体液滴降低加氢脱硫催化剂的性能和循环寿命。具体而言，最初存在于重质原料中的和/或在原料的加氢转化过程中形成的焦炭前体和沉积物的存在通常导致催化剂的焦化和失活。
[0015]专利技术目的和概述本专利技术在于将两步固定床加氢裂化过程与沸腾床加氢转化过程集成，从而合并氢
气的再循环并对源自沸腾床加氢转化过程的瓦斯油级分进行至少部分地脱硫，所述两步固定床加氢裂化过程包括将UCO级分以与瓦斯油型的单独原料的混合物形式进行脱硫的步骤，如专利EP 3 415 588中所述。
[0016]专利技术人已经揭示，在沸腾床加氢转化过程中使用特定的分离步骤（涉及气/液分离器，特别是包括旋风分离器和至少在旋风分离器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于重质烃原料第一物流（100）的加氢转化和烃原料第二物流（114）的加氢裂化的集成方法，所述重质烃原料第一物流（100）含有至少50重量％的级分的沸点为至少300℃，并且所述烃原料第二物流（114）含有至少20重量%且优选至少80重量%的级分的沸点为至少340℃，所述集成方法至少包括以下步骤：
‑
对所述重质烃原料第一物流（100）进行的一个或多个加氢转化步骤（a
i
），在氢气的存在下在一个或多个加氢转化段中进行以便获得具有C7沥青质、康拉逊碳、金属、硫和氮的含量降低的加氢转化液体流出物（103），每个所述加氢转化段包括容纳至少一种加氢转化催化剂的至少一个三相反应器，所述加氢转化催化剂在沸腾床中在2MPa至38MPa的绝对压力下、在300℃至550℃的温度下、在相对于每个三相反应器的体积为0.05h
‑1至10h
‑1的时空速下、以及在氢气量为50Nm3/m3至5000Nm3/m3的情况下操作；
‑
在旋风式气/液分离器（E）中对所述加氢转化液体流出物（103）或源自分离所述加氢转化流出物的任选的附加步骤（d）的轻质部分（108）进行的气/液分离步骤（e），以在一方面产生至少包含轻质气体的气体物流（110），所述轻质气体包括氢气、甲烷、乙烷、H2S和氨，并且所述气体物流包含石脑油级分、煤油级分和至少一部分瓦斯油级分，以及在另一方面产生至少一个液体物流（123），所述旋风式气/液分离器包括容纳内部旋风分离器（8）的腔室，所述内部旋风分离器（8）配备有用于在所述内部旋风分离器（8）的气体入口处和任选地在所述内部旋风分离器（8）的气体出口处注入稀释液体的装置；
‑
在分馏段（F）中对源自气/液分离步骤（e）的部分或全部液体物流（123）进行的分馏步骤（f），产生主要在低于380℃的温度下沸腾的至少一个中间馏出物馏分（107）和主要在高于或等于380℃的温度下沸腾的重质馏分（106），所述重质馏分含有在高于或等于540℃的温度下沸腾的渣油级分；
‑
对所述烃原料第二物流（114）进行的加氢裂化步骤（j），在氢气和至少一种固定床加氢裂化催化剂的存在下、在250℃至480℃的温度下、在2MPa至25MPa的压力下、在0.1h
‑1至6h
‑1的空速下以及在引入的氢气量使得氢气的升数/烃的升数的体积比为100L/L至2000L/L的情况下操作，
‑
对源自步骤（j）的流出物（115）进行的气/液分离步骤（k），以产生液体流出物（117）和至少包含氢气的气态流出物（118），
‑
在公共再循环段（L）中对至少包含氢气的气态流出物（118）进行的纯化和压缩步骤（l），用于将氢气再循环到至少加氢裂化步骤（j）和至少一个加氢转化步骤（a
i
），
‑
对源自步骤（k）的液体流出物（117）进行的分馏步骤（m），分馏成包含沸点低于340℃的已转化烃产物的至少一个流出物和沸点高于340℃的未转化液体级分（119），
‑
对从分馏步骤（m）获得的所述未转化液体级分（119）进行的加氢裂化步骤（g），在氢气和固定床加氢裂化催化剂的存在下、在250℃至480℃的温度下、在2
‑
25MPa的压力下、在0.1h
‑1至6h
‑1的空速下、以及在引入的氢气量使得氢气的升数/烃的升数的体积比为100
‑
2000L/L的情况下操作，
‑
对源自加氢裂化步骤（g）的流出物（112）以与至少源自气/液分离步骤（e）的所述气体物流（110）的混合物的形式进行的加氢处理步骤（h），所述加氢处理步骤（h）在氢气和至少一种固定床加氢处理催化剂的存在下、在200℃至390℃的温度下、在2MPa至16MPa的压力下、在0.2h
‑1至5h
‑1的空速下、以及在引入的氢气量使得氢气的升数/烃的升数体积比为
100
‑
2000L/L的情况下操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中将从分馏步骤（f）获得的主要在低于380℃的温度下沸腾的中间馏出物馏分（107）部分或全部地送入固定床加氢处理步骤（h）。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将从纯化和压缩步骤（l）获得的氢气再循环到所有的加氢转化（a
i
）、加氢裂化（j）和（g）以及加氢处理（h）步骤中。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述稀释液体以第一物流的形式通过旋风式气/液分离器（E）的内部旋风分离器（8）的入口处的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：