一种烃油两相加氢方法技术

本发明专利技术公开了一种烃油两相加氢方法，本发明专利技术通过将混合器设置在加氢反应器顶部，循环油管设置在加氢反应器内部，氢气与新鲜原料油和循环油在混合器中混合形成混合物流，混合物流后与催化剂接触进行加氢反应，反应流出物一部分作为循环油，另一部分进行分离。循环油通过循环油管在加氢反应器中循环，循环油管一端与混合器相连，另一端通过循环油泵与加氢反应器出口相连。该方法将混合器及循环油管设置在加氢反应器里，结构简单，大大节约了空间，降低了投资。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烃油加氢技术，特别涉及液相加氢技术。
技术介绍
目前世界经济的持续发展和环保法规的日益严格，需要生产大量轻质清洁燃料，这些都要求对现有的炼油技术进行完善和改进，以最低的成本生产出符合要求的产品。随着原油资源的日益短缺和重质化、劣质化发展，催化裂化和焦化成为生产轻质燃料产品的重要手段，但这两种工艺得到的产品质量一般难以达到严格的质量指标要求。轻质燃料产品质量体系中，硫含量是最重要的指标，如何降低石油产品中硫含量是当前石油化工行业面对的最重要问题之一，另外柴油产品的十六烷值一直受到关注，其规格要求也越来越严格。目前，以脱硫和改质为主要目的加氢工艺在清洁燃料生产中获得了广泛应用。加氢技术是改善烃油质量常用的技术之一，随着全球原油市场供应趋于较高硫含量的原油，炼厂需加工含硫较高的劣质烃油，将硫、氮、氧和金属等杂质在炼制过程中脱除，通过改变烃油的分子结构改变其品质，从而使各种产品满足规范要求。烃油加氢过程实际上参与反应的氢气只有用于化学氢耗的氢气，而传统滴流床反应器加氢技术，需要有大量过剩的氢气存在，使得反应器的体积比较大，并且维持过剩氢气需要用循环氢压缩机。在传统的加氢工艺中氢需要从气相传递到液相，然后共同吸附在催化剂的表面，在催化剂活性中心的作用下进行反应。由于加氢反应是一个强放热反应，为了维持反应温度，利用大量的氢气和原料油通过催化剂床层带走反应产生的热量，而在加氢反应过程中实际需要的氢(化学氢耗)比较少，没有参加反应的氢气，循环到加氢反应器继续参与反应；传统烃油加氢技术采用大量过剩氢气的另一个主要原因是维持烃油加氢反应的氢分压，维持较高的氢分压在热力学上有利于加氢精制和加氢裂化反应，抑制生成焦炭的缩合反应。没有参加反应的氢气通过分离器与液相分离并除去杂质后，通过循环氢压缩机将其压力升高到反应所需的压力送到反应器继续参加加氢反应。循环氢压缩机的作用就是将没有参与加氢反应的氢气提高压力使其循环使用，因此循环氢气压缩机在现有加氢技术中成为必不可少的设备，业内称其为加氢装置的心脏。传统的固定床加氢反应器内是气、液、固三相并存，气相为氢气和烃类原料的蒸气，液相为未汽化的烃类原料，固相为催化剂。气液两相是以滴流的形式通过催化剂床层，因此也称滴流床反应器。在滴流床反应器中，为了加大传质力度，氢气与原料油的体积比一般为50 2000 1，因此加氢反应器设计的比较大，而实际参加反应的原料油与液时空速有关，空速反映了装置的处理能力，工业上希望采用较大的空速操作，但空速受到反应速度的制约。空速根据催化剂活性、原料性质、反应深度的不同一般在0. 5 IOtT1之间波动。目前工业应用的加氢精制过程在一定反应温度条件下降低空速会提高烯烃饱和率、加氢脱硫率和加氢脱氮率。在加氢裂化条件下，提高空速对总的转化率影响不大，但反应产物中的轻组分含量下降较多。采用过剩氢气的目的是加强传质和带走因加氢反应而产生的大量热量，循环氢压缩机作为加氢过程的心脏，投资和操作费用均较高，为了取消循环氢压缩机，人们开始考虑利用供氢剂为烃油加氢过程提供氢源，USP4698147即公开了利用供氢剂减小停留时间，反应后供氢剂利用氢气进行再生，再生后循环使用。为了加强裂化反应，USP4857168公开了利用供氢剂和氢气为重油加氢提供氢源的重油加氢裂化方法，供氢剂主要起抑制生成焦炭的缩合反应的作用。上述改进仍然需要循环氢和循环氢压缩机，CN200810141293. X提出了一种两相加氢方法，取消了循环氢和循环氢压缩机，将氢气在溶剂或者稀释剂的存在下与新鲜原料油和部分循环油混合形成混合物流，混合物流在分离罐中将气体分离后，液相进入反应器与催化剂接触进行反应，反应流出物一部分作为循环油，另一部分去气液分离器进行分离后得到产品，但装置投资仍然较高，循环油高温高压，设备管道投资较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该方法将混合器及循环油管设置在加氢反应器里，结构简单，大大节约了空间，降低了投资。本专利技术，氢气与新鲜原料油和循环油在混合器中混合形成混合物流，混合物流后与催化剂接触进行加氢反应，反应流出物一部分作为循环油，另一部分进行分离。其特征在于混合器设置在加氢反应器顶部，循环油管设置在加氢反应器内部，循环油通过循环油管在加氢反应器中循环。循环油管一端与混合器相连，另一端通过循环油泵与加氢反应器出口相连。循环油管设置在反应器内部，形成的混合物流进入反应器床层，在反应器顶部分离出少量气体后，液体与催化剂接触进行反应，气体从反应器顶部排出，反应流出物一部分作为循环油，由循环油泵打入循环油管进行循环，另一部分经降压阀降压后进入低压分离器进行气液分离得到产品。本专利技术的，反应流出物一部分作为循环油，由循环油泵打入循环油管进行循环。循环油管设置在反应器内，循环油与氢气自下而上进入混合器。本专利技术的，反应流出物另一部分经降压阀降压后进入低压分尚器进行气液分尚。本专利技术所述，至少脱除其硫、氮、氧、金属杂质中一种污染物，并饱和芳烃，改变烃油分子结构。本专利技术所述反应器中催化剂可以是单床层或多床层装填，反应器顶部封头设有混合器，使新鲜进料、循环油和氢气混合溶解，排出部分气体后，溶氢混合物进入催化剂床层与催化剂接触进行反应，对多床层反应器来说，床层间也设有混合器，从第一段催化剂床层出来的流出物进入床层混合器使床层间注入的氢气溶解其中，排出部分气体后，液体进入第二段催化剂床层，与催化剂接触继续进行反应，依此类推，反应流出物从反应器出口引出，部分反应流出物作为循环油通过循环油管返回到反应器顶部混合器中与新鲜原料混合，另一部分经降压阀降压后进入低压分离器进行气液分离。本专利技术所述的新鲜原料油为烃油或者烃油馏分油，如石油馏分、馏分油、柴油、脱浙青油、渣油、润滑油、煤液化油和页岩油或者其产品。本专利技术所述利用混合器使氢气溶解在混合原料油中为烃油的加氢反应提供氢源。本专利技术所述可用于直馏馏分油、FCC循环油、焦化瓦斯油CG0，或者其混合煤油和柴油加氢处理，还可用于FCC原料预处理，用于新建装置和缓和加氢裂化改造，用于生产ULSD，用于原料预处理或者产品的后处理。本专利技术有以下优点I)催化剂用量少；2)氢损失较小； 3)较低的操作费用；4)液体收率较高；5)较大的操作灵活性；6)产品的硫氮含量非常低；7)较低的投资；8)减小了反应器体积；9)对于生产超低硫柴油而言，改造费用很低。与传统滴流床加氢的现有技术相比，本专利技术可脱硫90% 98%，而氢耗仅是滴流床加氢反应器的70% 90%，催化剂总用量仅为15% 30%。附图说明图I为本专利技术流程图。 图2为本专利技术另一种实施方式流程图。图中1.新鲜原料，2.混合器，3.反应器顶部气体，4.催化剂床层，5.加氢反应器，6.补充氢气，7.床层间补充氢气，8.床层间气体，9.反应流出物，10.循环油泵，11.循环油，12.循环油管，13.低压分离器，14.低压分离器气体，15.低压分离器液体具体实施例方式图I所示为本专利技术第一种实施方式。图I中所示反应器为两段催化剂床层。由混合器2、加氢反应器5、循环油泵10、低压分离器13等设备组成。新鲜原料油I与氢气6和循环油11在混合器2中混合溶解形成混合物流，在反应器顶部分离出气体3后，混合物流从反应器顶部进入反应器第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烃油两相加氢方法，氢气与新鲜原料油(1)和循环油(11)在混合器(2)中混合形成混合物流后与催化剂接触在加氢反应器内进行加氢反应，反应流出物一部分作为循环油(11)，另一部分进行分离，其特征在于：混合器(2)设置在反应器顶部内，循环油管(12)设置在反应器内部，循环油管(12)一端与混合器(2)相连，另一端通过循环油泵(10)与反应器出口(9)相连。

【技术特征摘要】
1.一种烃油两相加氢方法，氢气与新鲜原料油(I)和循环油(11)在混合器(2)中混合形成混合物流后与催化剂接触在加氢反应器内进行加氢反应，反应流出物一部分作为循环油(11)，另一部分进行分离，其特征在于混合器(2)设置在反应器顶部内，循环油管(12)设置在反应器内部，循环油管(12) —端与混合器(2)相连，另一端通过循环油泵(10)与反应器出口(9)相连。2.根据权利要求I所述的一种烃油两相加氢方法，其特征在于反应器中催化剂为单床层或多床层装填。3.根据权利要求2所述的一种烃油两相加氢方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华兴，张光黎，刘兵兵，韩旭辉，薛皓，师敬伟，曾茜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化洛阳工程有限公司，
类型：发明
国别省市：