CN100344734C - 一种用于脱除烃类原料中有色化合物的工艺 - Google Patents
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Abstract
一种用于脱除烃类原料中有色化合物的工艺，包括以下步骤：烃类原料在第一加氢催化剂存在时，在有效对原料中可加氢化合物进行加氢的条件下进行加氢，在第二加氢精制反应器中对来自第一加氢步骤的流出物在加氢精制条件下进行第二催化加氢精制步骤，其中在进行第二加氢精制步骤前，将来自第一加氢精制步骤的流出物分离为一气相和一混合气液相，接着在第二加氢精制步骤中对混合相进行处理而不需要添加氢气。
Description
技术领域
本发明涉及含有有机硫和氮化合物的烃进料的加氢精制。本发明尤其涉及一种从烃流中，特别是从柴油燃料流中脱除有色成分的工艺方法，从而显著改善产品的颜色。
背景技术
炼油厂中对烃类的加氢处理会脱除并处理掉大量的硫和氮化合物，这样当燃烧这些烃类然料时，产生的SOX和NOX对环境的影响就可以大幅度降低，而对每个消费者来说，则不需求助昂贵的排气处理装置。对清洁柴油燃料的不断增长的需求也已不仅导致了工艺苛刻度的提高，以使得燃料中硫和氮含量很低，同时也增加了对难于转化的原料(较高终沸点，已裂化原料)进行加氢处理的能力。众所周知，工艺苛刻度的增加特别是反应温度的提高导致了不期望的有色成分在脱硫产品中的富集。
为了保持催化剂的稳定性和反应活性，使用了一种相对于用于反应的氢气用量大大过剩的富氢工艺气(也称为处理气)(一般是化学反应需要量的2-6倍)。随着原料中已裂化原料或较高终沸点组分的增加，化学加氢消耗量及所需过剩量就会增加。
通过增加催化剂用量或增加反应压力以降低反应温度的费用都很昂贵。因此，开发以最小的费用(投资和操作费用)来降低有色成分浓度的工艺近来备受关注。
在常规加氢处理工艺中，烃类混合物在相对较高的苛刻条件下与处理气反应，处理气含有与反应所需氢气相比过量的氢气，这样烃类混合物中的疏和氮化合物反应转化为气体成分(硫化氢和氨)。来自上流反应器的流出物中包括含有硫化氢和氨的未反应处理气，还包括含有有色成分的已处理的烃相。
通常，反应器流出物与进入反应器的含有烃类的进料在进料/流出物热交换器中进行热交换，来提高工艺的能量利用率。通过从反应器流出物到反应器进料的热传递，气相中的一大部分烃蒸汽将冷凝并进入液相中，基本上所有的有色成分都在液相中。另外，已冷却的反应器流出物经常被送入热闪蒸分离器中，在此流出物可以分离为富含氢气的气相和富含烃类的液相。
美国专利US5403470公开了通过处理基本上所有的反应器流出物来脱除有色成分，其中使用了一种相对较小的含有加氢催化剂的反应器，该反应器与主加氢反应器串联。该方法主要的缺点在于需要处理所有的处理气，而这些处理气基本上不含有色成分，这明显限制了对流体和催化剂接触的最优工艺设计。
发明内容
因此本发明的主要目的在于提供了一种用于烃类原料脱色的简化加氢工艺。
因此，本发明提供了一种用于脱除烃类原料中的有色成分的改进加氢精制工艺，其中即烃类原料在第一加氢催化剂存在下，在可以有效的对原料中可加氢化合物进行加氢的条件下进行加氢精制。经过第一加氢步骤产生的流出物接着在加氢精制条件下进行第二个催化加氢精制步骤。该工艺的改进包括在进行第二加氢精制步骤前，将来自第一加氢精制步骤的流出物分离为气相和混合气液相，接着在第二加氢精制步骤中对混合相进行精制而不需要添加氢气。
本发明的一个实施方案提供了一种用于脱除烃类原料中有色化合物的工艺，包括以下步骤：烃类原料在第一加氢催化剂存在时，在有效对原料中可加氢化合物进行加氢的条件下进行加氢精制，在第二加氢精制反应器中对来自第一加氢步骤的流出物在加氢精制条件下进行第二催化加氢精制步骤，其中在进行第二加氢精制步骤前，将来自第一加氢精制步骤的流出物分离为一气相和一混合气液相，接着在第二加氢精制步骤中对混合气液相进行加氢精制而不需要添加氢气，其中调节混合气液相中的气液体积比使混合气液相中的氢气量至少为混合气液相中可加氢混合物加氢所需氢气的化学计量的量。
在本发明另一个实施方案中，在上述工艺中，对来自第一加氢精制步骤的流出物的分离是在第二加氢精制反应器中进行的。
具体实施方式
根据本发明一普通实施方案例进行工艺操作时，来自第一加氢处理步骤的流出物包括一气相和一液相。气相包括主要是C1-C4的烃类和氢气，还有在第一加氢处理步骤中形成的少量氨气和硫化氢。液相包括C5及更高级的烃类。在位于第二加氢处理步骤上游的分离器中，从流出物中将气相中的大部分分离出来。剩余的混合气-液相进行第二加氢处理步骤以脱除有色成分。混合相中的气液体积比取决于液相中有色成分的含量和第二加氢处理步骤中对这些成分加氢所需要的氢气量。习惯上，可以通过阀控制第二加氢处理步骤中催化剂床层的压降来调节上述体积比，此阀安装在净化气管线上，此管线可用来释放掉来自第一加氢步骤的流出物中的部分气相。然后对压降进行调整，使得在混合气-液相中存在的氢气相应于用于在第二步骤中对混合相进行加氢精制所需要的化学计量量。
适用于本发明的催化剂为任何已知的加氢精制催化剂。尤其适用的催化剂是常规加氢催化剂，其含有选自镍、钴、钼和钨的金属或金属化合物。
在第一加氢步骤中有效的加氢精制工艺温度为300-450℃，优选为340-430℃。第二加氢步骤适宜的操作温度为220-350℃。
加氢精制反应器中的氢分压通常为20-70bar，优选为30-60bar。
当来自第一常规加氢精制反应器的富烃液相，在第二加氢精制反应器内，仅与化学计量量的或最小过量的氢气进行反应时，该第二加氢精制反应器上方应能进行热闪蒸分离的操作，则本发明工艺进一步适用于改善常规加氢精制工艺和装置。
本发明将结合附图在下面的描述中做进一步详细解释，其中图1为本发明一实施方案的工艺流程图。
来自第一常规加氢精制反应器(图中未示出)的流出物1被引入到已改进的第二加氢精制反应器2中，该反应器上部有一个热闪蒸分离器。本发明的另外实施方案中，热闪蒸分离器可以设于第二反应器的外部且在第二反应器的上游。产物1中的大部分气相通过净化气管线3从上方流出。液相和剩余部分气相流经气-液分布器4和加氢精制催化剂6来脱除混合气液相中的有色化合物。管线3上的压力控制阀5，例如蝶阀，用来调节流经管线3和催化剂6的气相流的大小，还可调节流经上述催化剂的气、液相的体积比。催化剂可以有效用于从含烃液体或气体中脱除和/或转化有色成分。
过量氢气和气体存在于流经催化剂床层6的流出物7中，它们在反应器2底部空间8与液相分离，并且经气相出口8和压力平衡管线9中流出。管线8、9中的气相与管线3中的气相混合。混合的气体流经管线10去进行进一步的产品回收处理。通过常规液位控制电路12来维持在已改进的热分离器2中的已脱色烃类液体11的液位。
上述流程的另一个优点在于通过在闪蒸分离器中取出大部分的气相而控制催化剂床层6的压降。因此，附加的压力处理装置就成了多余。
Claims (2)
1.一种用于脱除烃类原料中有色化合物的工艺，包括以下步骤：烃类原料在第一加氢催化剂存在时，在有效对原料中可加氢化合物进行加氢的条件下进行加氢精制，在第二加氢精制反应器中对来自第一加氢步骤的流出物在加氢精制条件下进行第二催化加氢精制步骤，其中在进行第二加氢精制步骤前，将来自第一加氢精制步骤的流出物分离为一气相和一混合气液相，接着在第二加氢精制步骤中对混合气液相进行加氢精制而不需要添加氢气，其中调节混合气液相中的气液体积比使混合气液相中的氢气量至少为混合气液相中可加氢混合物加氢所需氢气的化学计量的量。
2.根据权利要求1所述的工艺，对来自第一加氢精制步骤的流出物的分离是在第二加氢精制反应器中进行的。
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