CN104403685A - 一种汽油选择性加氢脱硫装置的硫化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种汽油选择性加氢脱硫装置的硫化工艺，采用三台反应器，在现有工艺中两台反应器基础上增加了选择性加氢反应器作为第一反应器，用于脱除二烯烃，仅在只有一台加热炉的情况下，其硫化工艺为先将第三反应器进行硫化，然后再将第一和第二反应器连续硫化，缩短硫化流程，节省硫化剂和氢的损耗，反应器内催化剂床层硫化温度得到了有效的控制，硫化效果明显增强，使催化剂的活性达到最高，保证了该装置的脱硫效果。

Description

一种汽油选择性加氢脱硫装置的硫化工艺
技术领域
本发明属于一种催化汽油选择性加氢硫化技术领域，具体涉及一种催化剂选择性加氢硫化工艺。
背景技术
汽油选择性加氢脱硫装置催化剂主要采用是的负载型的CoMo、NiMo催化剂。 新鲜的催化剂或再生后的催化剂，其所含的活性金属组分（Mo、Ni、Co、W）都是以氧化态的形式存在。在实际使用前均需要经过器内或器外预硫化处理，转化为硫化态。而当催化剂以硫化态的形式存在时，催化剂具有较高的活性、稳定性和选择性，抗毒性强，寿命长，才能最大限度地发挥加氢催化剂的作用。
国内目前催化裂化汽油选择性加氢脱硫装置都采用的是两台反应器，一台预加氢反应器，一台重馏分加氢反应器。其硫化过程通常采用连续硫化的方式进行硫化。硫化效果的好坏，直接影响到催化裂化装置的脱硫效果。
发明内容
为了提高脱硫效果，本发明是将催化裂化汽油选择性加氢装置在原有两台反应器的基础上，增加一台选择性加氢反应器，用于脱除二烯烃。增加一台反应器后，若催化剂的硫化仍然采用连续硫化的方式进行，装置仅设一台加热炉，各反应器床层温度不易控制，H2S浓度在没有穿透各反应器床层的情况下，一旦有反应器出现超温，H2与催化剂就发生还原反应，使催化剂由氧化态变为单质而丧失催化活性；另外，由于三台反应器之间管线流程长，硫化流程长，硫化剂的消耗量大，耗氢量大，且容易造成第一台反应器催化剂硫化过度，而第三台反应器催化剂还未完全硫化，硫化不彻底。在催化裂化汽油脱硫工艺中，催化剂未完全硫化对工艺的影响是致命的，不仅对装置脱硫效率的影响非常大，对催化剂本身性能的影响也非常大。
本发明的目的是针对上述问题，在装置仅有一台加热炉的情况下，采用分段硫化的方式对三台反应器内的催化剂进行硫化，缩短硫化工艺流程，减少硫化剂消耗和氢耗，同时保证催化剂的活性最大化。
本发明的技术方案为：
本发明的催化裂化汽油选择性加氢脱硫装置，采用三台反应器，第一反应器为选择性加氢反应器、第二反应器为预加氢反应器、第三反应器为重馏分加氢反应器。本发明的硫化方案为先将第三反应器单独硫化，然后再对第一和第二反应器进行连续硫化，实现了在仅有一台加热炉的情况下，缩短硫化流程，使各反应器内的催化剂可以实现充分硫化，催化剂活性达到最佳。
具体硫化过程为：
催化裂化汽油选择性加氢装置催化剂经干燥后，用氢气置换反应系统的氮气，取样分析氢纯度不低于85%，建立氢气循环，加热炉出口温度控制在150℃。再用直馏汽油作为硫化油将原料缓冲罐、反应器床层、管线、冷换设备等进行清洗。清洗后的汽油送至油品次品罐，取样目测观察油样澄清无杂质即为合格，油样合格后进行闭路循环。
控制加热炉出口温度170℃～175℃，开始加硫化剂，按10℃～15℃/h的速率升温，升温至200℃～205℃恒温，以保障H2S穿透第三反应器催化剂床层，以反应器出口H2S含量控制恒温时间。待H2S全部穿透床层后按不大于10℃/h速率继续升温。期间，若反应器出口H2S浓度不大于1000ppm，则床层任何一点的温度不得高于220℃，当反应器出口H2S浓度大于1000ppm后可升温至230℃，并保持H2S浓度3000ppm～8000ppm恒温8h。再按10℃/h速率升温至280℃恒温5h～6h，之后按10℃/h速率升温至290℃恒温4h，最后按10℃/h速率升温至298℃恒温12h。由于硫化过程中产水量不便于计量，为保证硫化效果，298℃恒温12h后再升温至310℃并以不注硫化剂时相邻两次检测H2S浓度不下降判定硫化合格。
第一、第二反应器的硫化过程与第三反应器的硫化过程相同。
本发明的技术方案解决了采用三台反应器的催化裂化汽油选择性加氢装置在只有一台加热炉的情况下催化剂连续硫化效果不佳的问题，硫化工艺采用第三反应器先单独硫化，第一、第二反应器连续硫化的工艺，缩短了硫化流程，节省了硫化剂和氢的损耗，硫化效果增强，使催化剂的活性达到最高，保证了该装置的脱硫效果。
附图说明
图1为本发明第三反应器的硫化工艺流程图。
图2为本发明第一反应器和第二反应器连续硫化工艺流程图。
图中各编号所代表的意义如下：
1-硫化油；2-硫化剂；3-新氢；
1-1：过滤器；1-2：缓冲罐；1-3：硫化剂罐；1-4：原料泵；1-5：加热炉；1-6：第一反应器（选择性加氢反应器）；1-7：第二反应器（预加氢反应器）；1-8：冷高压分离器；1-9：第三反应器（重馏分加氢反应器）；1-10：重油冷高压分离器；1-11：聚结器；1-12：循环氢脱硫塔；1-13：循环氢分液罐；1-14：循环氢压缩机。
具体实施方式
催化裂化汽油选择性加氢装置催化剂经干燥后，保持装置微正压，引外供氢气进行氮气置换，取样分析氢纯度不低于85%即为合格，置换合格后，切出第一反应器和第二反应器，将加热炉出口温度控制在150℃，建立第三反应器氢气循环。结合图1氢气循环的工艺为：新氢（3）送入循环氢分液罐（1-13），再经氢气压缩机（1-14），送入加热炉（1-5），再进入第三反应器（1-9），经重油冷高压分离器（1-10）顶部排出，进入聚结器（1-11），然后进入循环氢脱硫塔（1-12），再与新氢（3）混合进入循环氢分液罐（1-13）。
硫化前，用直馏汽油作为硫化油，将原料缓冲罐、反应器床层、管线、冷换设备等进行清洗，其流程为：硫化油（1）经过滤器（1-1）除杂后，进入缓冲罐（1-2），经原料泵（1-4）送入加热炉（1-5），然后送入第三反应器（1-9），经重油冷高压分离器（1-10），清洗后的直馏汽油送入油品次品罐，当取样目测油样澄清无杂质后，硫化油返回到硫化油原料管线，开始闭路循环。
建立氢气循环、硫化油循环后，控制加热炉出口温度170℃～175℃，开始加硫化剂，按10℃~15℃/h的速率升温，升温至200℃～205℃恒温，以保障H2S穿透第三反应器催化剂床层，以反应器出口H2S含量控制恒温时间。待H2S全部穿透床层后按不大于10℃/h速率继续升温。期间，若反应器出口H2S浓度不大于1000ppm，则床层任何一点的温度不得高于220℃，当反应器出口H2S浓度大于1000ppm后可升温至230℃，并保持H2S浓度3000ppm～8000ppm恒温8h。再按10℃/h速率升温至280℃恒温5h～6h，之后按10℃/h速率升温至290℃恒温4h，最后按10℃/h速率升温至298℃恒温12h。由于硫化过程中产水量不便于计量，为保证硫化效果，298℃恒温12h后再升温至310℃并以不注硫化剂时相邻两次检测H2S浓度不下降判定硫化合格。
第一反应器和第二反应器的硫化与第三反应器硫化工艺相同。

Claims (3)

1.一种汽油选择性加氢脱硫装置的硫化工艺，其特征在于催化裂化汽油选择性加氢脱硫装置，采用三台反应器，第一反应器为选择性加氢反应器、第二反应器为预加氢反应器、第三反应器为重馏分加氢反应器；其硫化工艺先将第三反应器单独硫化，然后再对第一和第二反应器进行连续硫化；其硫化过程为催化裂化汽油选择性加氢装置催化剂经干燥后，用氢气置换反应系统的氮气，氢气纯度不低于85%，建立氢循环，加热炉出口温度控制在150℃，再用直馏汽油作为硫化油将原料缓冲罐、反应器床层、管线、冷换设备等进行清洗，清洗后，油样澄清无杂质即为合格，然后进行闭路循环；控制加热炉出口温度170℃～175℃，开始加硫化剂，按10℃～15℃/h的速率升温，升温至200℃～205℃恒温，以保障H2S穿透第三反应器催化剂床层，以反应器出口H2S含量控制恒温时间；待H2S全部穿透床层后按不大于10℃/h速率继续升温；期间，若反应器出口H2S浓度不大于1000ppm，则床层任何一点的温度不得高于220℃，当反应器出口H2S浓度大于1000ppm后可升温至230℃，并保持H2S浓度3000ppm～8000ppm恒温8h；再按10℃/h速率升温至280℃恒温5h～6h，之后按10℃/h速率升温至290℃恒温4h，最后按10℃/h速率升温至298℃恒温12h；再升温至310℃并以不注硫化剂时相邻两次检测H2S浓度不下降判定硫化合格；第一和第二反应器的连续硫化过程与第三反应器硫化过程相同。
2.如权利要求1所述的一种汽油选择性加氢脱硫装置的硫化工艺，其特征在于催化裂化汽油选择性加氢装置增加了一台选择性加氢反应器，用于脱除原料中的二烯烃。
3.如权利要求1所述的一种汽油选择性加氢脱硫装置的硫化工艺，其特征在于对反应器中的汽油加氢催化剂分段硫化时，只需一台加热炉，通过增加催化剂分段硫化的流程来实现。
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