CN103421537B - 保证重石脑油满足重整进料要求的加氢工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保证重石脑油满足重整进料要求的加氢工艺方法，加氢裂化反应流出物进入热高压分离器进行气、液分离，在热高压分离器内上部装填加氢精制催化剂床层发生脱硫醇反应，然后经冷却进入冷高压分离器；热高压分离器液相进入热低压分离器进行低压气液分离，热低压分离器液相进分馏部分分离出各种产品；冷高压分离器液相进入冷低压分离器；冷低压分离器一个出口排出冷高压分离器的烃物流进分馏部分分离出各种产品，另一个出口排出热低压分离器气相冷却后的烃流物输送至热高压分离器；本方法得到的重石脑油中的硫含量均稳定低于0.5μg/g，满足催化重整装置进料要求，对整个工艺操作不产生不利影响。

Description

保证重石脑油满足重整进料要求的加氢工艺方法

技术领域

本发明涉及一种加氢工艺方法，特别是以重质烃为原料生产清洁产品的加氢裂化工艺方法。

背景技术

随着环保意识的加强，生产和使用高质量清洁燃料已成为主要发展趋势。由于采用加氢技术生产清洁燃料，有着产品收率高、污染小和不产生难于处理的废物等特点，加氢装置已经成为炼油厂提高产品质量的重要选择。

加氢装置主要有加氢精制装置、加氢裂化装置、加氢处理装置等，针对不同的原料，以及不同的产品要求，可以选择适宜的加氢装置。其中加氢裂化装置可以将重质、劣质馏分油转化为高质量的石脑油、航煤和柴油，均是优质的燃料及化工原料，因此加氢裂化装置是炼油企业中重要的加工装置。

加氢裂化装置加工原料油范围广、产品结构灵活、产品质量好、液体收率高，日益成为平衡炼厂生产和市场需求的关键手段。目前按加氢裂化装置反应流出物的分离方法可将反应部分的流程划分为热高压分离器流程(简称热分流程)和冷高压分离器流程(简称冷分流程)。热分流程，即反应产物通常在换热至250～300℃这一较高温度水平时，进入热高压分离器进行气、液分离，热高压分离器气相进入冷高压分离器进行气、液分离，热高压分离器液相减压后进入热低压分离器进行低压气液分离，热低压分离器气相进冷低压分离器再次分离，而热低压分离器液相在较高的温度条件下直接进入分馏部分。相对于冷分流程而言，热分流程提高了装置热利用效率，同时可以防止稠环芳烃在低温部位析出堵塞换热器和冷却器，因此在加氢裂化的工艺设计中被广泛采用。

加氢裂化过程得到的产品一般包括轻石脑油、重石脑油、航煤、柴油和尾油，轻石脑油是优质的制乙烯原料，重石脑油是优质的催化重整原料，航煤和柴油均是高质量产品，尾油是优质的制乙烯原料和润滑油基础油原料。其中重石脑油的芳潜比通常的直馏石脑油芳潜高，可以为连续重整或半再生重整装置提供进料。对于催化重整原料来说，硫含量和氮含量要求低于0.5μg/g，正常情况下，加氢裂化过程是深度脱杂质的过程，得到的重石脑油的硫氮含量可以达到重整进料的要求。但由于加氢裂化反应过程温度较高，在催化剂床层的后段，催化剂裂化性功能会产生一些烯烃，而此时反应体系中硫化氢的含量较高，此时烯烃与硫化氢会反应生成硫醇，而这些硫醇来不及加氢转化就流出反应器，因而造成重石脑油中硫含量超标。催化重整使用贵金属催化剂，贵金属催化剂的活性对硫含量较为敏感，并且催化剂硫中毒后很难恢复活性，因此偶然的进料硫含量超标，也对催化重整装置有严重的影响。

以前解决加氢裂化重石脑油硫含量超标的解决方法主要有，将加氢裂化重石脑油与其它重整原料混合进入重整预加氢装置中，脱除其中的硫化物；或者在加氢裂化反应器下部使用一定量的后精制催化剂将生成的硫化物脱除；或者设置独立的加氢反应器脱除加氢裂化反应产物中的硫化物。这些方法会增加较多的设备，处理成本高，经济性差。

CN1476475A公开了一种加氢裂化方法，在加氢裂化反应区设置热高压气提塔，热高压气提塔下端设置加氢区，单独引高压氢气至加氢区，利用该加氢区来氢化与向上流动的氢气相接触的向下流动的液态烃，从而将其转化为更低沸点的烃类。该方法的特点在于：由于经过热高压气提塔中加氢区域的向下流动的烃已经气提出硫化氢和氨，所以氢化在称作低硫环境的条件下进行，有利于从烃中除去相对低含量的硫。该方法要求加氢裂化反应流出物在气提前不进行冷却，仅允许发生因不可避免的热损失而导致的温度降低，并且气提的压力也维持在与加氢裂化反应基本相同的压力，其实质是对主反应的一种补充或延伸，或者理解为加氢裂化反应的后精制过程。因此操作费用较高，对重石脑油中含有的硫醇等含硫化合物的脱除效果不理想。

CN1962828A公开了一种生产清洁燃料的方法，利用现有加氢裂化工艺中的热高压分离器具有相对较高的温度和压力、同时具备临氢环境这一特点，通过在热高压分离器上部装填精制催化剂床层或在热高压分离器和冷高压分离器之间设置加氢精制反应器，来精制加氢裂化本装置产品和来自装置外的其它需精制烃油，具有利用一套加氢裂化装置实现生产轻质和清洁燃料产品。该方法在热高分中设置精制催化剂，可以一定程度上解决重石脑油硫含量超标问题。但是，热高分中液相中也溶解有较多的重石脑油馏分，该部分重石脑油没有进行处理，也就是说重石脑油处理不够彻底，重石脑油馏分中硫含量仍有超标的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种保证重石脑油满足重整进料要求的加氢工艺方法，特别是生产硫含量符合催化重整进料要求重石脑油的加氢裂化工艺方法，重石脑油脱硫较为彻底。

本发明所述的保证重石脑油满足重整进料要求的加氢工艺方法包括加氢裂化反应部分和加氢裂化反应产物分离部分，其中加氢裂化反应产物分离部分包括：加氢裂化反应流出物进入热高压分离器进行气、液分离，在热高压分离器内上部装填加氢精制催化剂床层，热高压分离器气相由下向上地通过设置在热高压分离器内上部的加氢精制催化剂床层，发生脱硫醇反应，加氢脱硫醇反应后气相经冷却进入冷高压分离器；冷高压分离器气相为富氢气体，经循环氢脱硫系统脱硫处理后，进压缩机升压，升压后的气体作为循环氢与新氢混合成为混合氢气体，返回加氢裂化反应系统；热高压分离器液相减压后进入热低压分离器进行低压气液分离，热低压分离器液相进分馏部分分离出各种产品；冷低压分离器内设置隔板，隔板顶部与冷低压分离器之间设置间隔，隔板将冷低压分离器分隔为两个沉降区，一个沉降区为热低压分离器气相冷却物流的气液分离区，另一部分沉降区为冷高分油相物流的气液分离区，冷高压分离器液相经减压后进入冷低压分离器；冷低压分离器设置两个烃物流出口，一个出口排出冷高压分离器的烃物流，该出口排出的物料进分馏部分分离出各种产品，另一个出口排出热低压分离器气相冷却后的烃流物，该出口烃物流经增压后输送至热高压分离器；冷低压分离器气相为富氢气体，进氢回收装置回收氢气或作为燃料气送出装置。

本发明方法中，热高压分离器为常规的热高压分离器，热高压分离器内上部设置加氢精制催化剂床层。热高压分离器的操作压力与加氢裂化反应压力相同（忽略压力损失），压力一般为5～20MPa，操作温度一般为200～400℃，优选为250～350℃。热高压分离器上部装置加氢精制催化剂，通过加氢精制催化剂烃物量的体积空速为0.5～20h^-1，优选为1～10h^-1。加氢精制催化剂为本领域常规产品，一般以氧化铝为载体，或以含助剂的氧化铝为载体，以Mo、W、Co和Ni中的一种或几种为活性组分，在使用状态下，活性组分为硫化态，以提高反应活性。可以使用商品加氢精制催化剂。

本发明方法中，冷高压分离器操作压力与加氢裂化反应压力相同（忽略压力损失），压力一般为5～20MPa，操作温度一般为40～70℃。

本发明方法中，冷低压分离器的操作压力一般为1～5MPa，操作温度一般为40～70℃。

本发明方法中，热低压分离器的操作压力一般为1～5MPa，优选为2～4MPa，操作温度一般为200～350℃，优选为220～300℃。

本发明方法中，冷低压分离器由隔板分离成的两个沉降区内均设置溢流板，溢流板的顶端高度低于隔板顶端高度，溢流板的作用是使油水分离的油相溢流至排出口排出。冷低压分离器隔板两侧底部均与排水口连通，用于排出沉降的水分。

在热高压分离器内下部液相区内设置换热盘管对经过的物料进行加热，加热后通过雾化喷嘴喷出雾化，雾化区设置在热高压分离器内液面之上，雾化后的物料充分气化并通过加氢精制催化剂床层进行加氢脱硫醇反应后排出。

本发明方法中，输送至热高压分离器的烃物料经换热升温后，再经喷雾结构，有利于物料气化，进而通过热高压分离器上部的加氢精制床层，保证重石脑油进行充分的加氢脱硫醇反应，以获得合格的催化重整进料。通过关闭或减少输送至热高压分离器烃的料的量，剩余部分可自动溢流到冷低压分离器另一侧的沉降区，进而进入分馏系统。

本发明方法中，冷低压分离器气相为富氢气体，可进氢回收装置回收氢气或作为燃料气送出装置。

本发明方法中，热低压分离器气相经冷低压分离器进入热高压分离器的烃物料最好经过换热后再进入热高压分离器。在热高压分离器内下部液相物料中设置换热盘管，对经过冷低压分离器的热低压分离器气相物料进行加热。换热盘管末端优选设置雾化结构，雾化喷出的物料，以增加气化率。

加氢裂化反应的重石脑油中，硫含量有经常超标的情况，对催化重整装置带来严重的影响。加氢裂化重石脑油中这些硫化物主要是加氢裂化反应中烯烃与硫化氢的反应产物本发明通设置适宜结构的冷低压分离器，将热低压分离器的气相冷却后输送至热高压分离器，在热高压分离器内进行有效气化，进而通过设置在热高压分离器内上部的催化剂床层进行加氢脱硫醇反应，保证重石脑油完全进行加氢脱硫醇反应，可以使作为催化重整装置进料的重石脑油充分处理，避免了硫含量超标对催化重整装置的影响。

附图说明

图1是本发明保证重石脑油满足重整进料要求的加氢工艺方法中，加氢裂化反应流出物气液分离部分流程示意图。

其中：1—热高压分离器，2—热低压分离器，3—冷高压分离器，4—冷低压分离器，5—加氢精制催化剂床层，6—雾化喷嘴，7—换热盘管，8—加氢裂化反应流出物，9—热高压分离器气相，10—热高压分离器液相，11-加氢脱硫醇反应后气相，12—冷高压分离器气相，13—冷高压分离器油相，14—热低压分离器气相，15—热低压分离器液相，16-冷低压分离器气相，17—冷高压分离器的烃物流液相，18—热低压分离器气相冷却后的烃流物。

具体实施方式

如图1所示，加氢裂化反应流出物8进入热高压分离器1进行气、液分离，在热高压分离器内上部装填加氢精制催化剂床层5，热高压分离器气相9由下向上地通过设置在热高压分离器内上部的加氢精制催化剂床层，发生脱硫醇反应，加氢脱硫醇反应后气相11经冷却进入冷高压分离器3；冷高压分离器气相12为富氢气体，经循环氢脱硫系统脱硫处理后，进压缩机升压，升压后的气体作为循环氢与新氢混合成为混合氢气体，返回加氢裂化反应系统；热高压分离器液相10减压后进入热低压分离器2进行低压气液分离，热低压分离器液相15进分馏部分分离出各种产品；冷低压分离器4内设置隔板，隔板顶部与冷低压分离器之间设置间隔，隔板将冷低压分离器分隔为两个沉降区，一个沉降区为热低压分离器气相14冷却物流的气液分离区，另一部分沉降区为冷高压分离器油相物流的气液分离区，冷高压分离器油相13经减压后进入冷低压分离器；冷低压分离器设置两个烃物流出口，一个出口排出冷高压分离器的烃物流液相17，该出口排出的物料进分馏部分分离出各种产品，另一个出口排出热低压分离器气相冷却后的烃流物18，该出口烃物流经增压后输送至热高压分离器；冷低压分离器气相16为富氢气体，进氢回收装置回收氢气或作为燃料气送出装置。

在热高压分离器内下部液相区内设置换热盘管7对经过的物料进行加热，加热后通过雾化喷嘴6喷出雾化，雾化区设置在热高压分离器内液面之上，雾化后的物料充分气化并通过加氢精制催化剂床层进行加氢脱硫醇反应后排出。

某加氢裂化装置，采用如图1所示的流程，加氢裂化反压力（冷高压分离器压力值）为15MPa。热高压分离器操作温度控制为290℃，冷高压分离器操作温度控制为60℃，热低压分离器压力控制为2.5MPa，热低压分离器温度控制为250℃，冷低压分离器压力控制为2.4MPa，冷低压分离器温度控制为45℃。

热高压分离器内上部设置中国石化抚顺石油化工研究院研制生产的FH-40C加氢精制催化剂，加氢精制催化剂床层的操作条件为：液时体积空速为6h^-1。

经过长周期试验表明，经过本方法得到的重石脑油中的硫含量均稳定低于0.5μg/g，满足催化重整装置进料要求，对整个工艺操作不产生不利影响。而热低压分离器气相（冷却后）未输送至热高压分离器内时（与实施例相同的操作条件），重石脑油硫含量仍偶有超标的情况发生，对催化重整装置有明显的影响。

Claims (9)

1.一种保证重石脑油满足重整进料要求的加氢工艺方法，包括加氢裂化反应部分和加氢裂化反应产物分离部分，其特征在于：加氢裂化反应流出物进入热高压分离器进行气、液分离，在热高压分离器内上部装填加氢精制催化剂床层，热高压分离器气相由下向上地通过设置在热高压分离器内上部的加氢精制催化剂床层，发生脱硫醇反应，加氢脱硫醇反应后气相经冷却进入冷高压分离器；冷高压分离器气相为富氢气体，经循环氢脱硫系统脱硫处理后，进压缩机升压，升压后的气体作为循环氢与新氢混合成为混合氢气体，返回加氢裂化反应系统；热高压分离器液相减压后进入热低压分离器进行低压气液分离，热低压分离器液相进分馏部分分离出各种产品；冷低压分离器内设置隔板，隔板顶部与冷低压分离器之间设置间隔，隔板将冷低压分离器分隔为两个沉降区，一个沉降区为热低压分离器气相冷却物流的气液分离区，另一部分沉降区为冷高压分离器油相物流的气液分离区，冷高压分离器液相经减压后进入冷低压分离器；冷低压分离器设置两个烃物流出口，一个出口排出冷高压分离器的烃物流，该出口排出的物料进分馏部分分离出各种产品，另一个出口排出热低压分离器气相冷却后的烃流物，该出口烃物流经增压后输送至热高压分离器；冷低压分离器气相为富氢气体，进氢回收装置回收氢气或作为燃料气送出装置。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：热高压分离器的操作压力为5～20MPa，操作温度为200～400℃。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：通过加氢精制催化剂床层烃物量的体积空速为0.5～20h^-1。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：冷高压分离器操作压力为5～20MPa，操作温度为40～70℃。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：冷低压分离器的操作压力为1～5MPa，操作温度为40～70℃。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：热低压分离器的操作压力为1～5MPa，操作温度为200～350℃。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：冷低压分离器由隔板分离成的两个沉降区内均设置溢流板，溢流板的顶端高度低于隔板顶端高度，溢流板的作用是使油水分离的油相溢流至排出口排出。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：冷低压分离器隔板两侧底部均与排水口连通，用于排出沉降的水分。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：在热高压分离器内下部液相区内设置换热盘管对经过的物料进行加热，加热后通过雾化喷嘴喷出雾化，雾化区设置在热高压分离器内液面之上，雾化后的物料充分气化并通过加氢精制催化剂床层进行加氢脱硫醇反应后排出。