CN105694969A - 一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法 - Google Patents
一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其加工原料为含碳、氢元素的原料如油和或煤;特别地讲,本发明涉及一种烃加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法;热高分气冷凝油作为循环洗涤油S2LR进入加压临氢反应流出物R10P的热高压分离气体脱尘过程S1DS,冲洗来自R10P的含固体颗粒的闪蒸气体R10PV以降低热高分气S1V中固体含量,适合于中低温煤焦油悬浮床加氢热裂化过程、煤加氢直接液化制油过程的三相产物的热高压分离气体脱尘过程,适合于构建热高分气在高压、热态进入加氢改质过程的单一高压操作系统,利于简化流程、提高操作安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其加工原料为含碳、氢元素的原料如油和或煤;特别地讲,本发明涉及一种烃加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法;热高分气冷凝油作为洗涤油S2LR进入加压临氢反应流出物R10P的热高压分离气体脱尘过程S1DS,冲洗来自R10P的含固体颗粒的闪蒸气体R10PV以降低热高分气S1V中固体含量,适合于中低温煤焦油悬浮床加氢热裂化过程、煤加氢直接液化制油过程的三相产物的热高压分离气体脱尘过程,适合于构建热高分气在高压、热态进入加氢改质过程的单一高压操作系统,利于简化流程、提高操作安全性。
背景技术
本发明所述三相产物,指的是加压临氢反应产物属于气、液、固三相物流。
本发明所述加压临氢反应,指的是在氢气存在和加压条件下,含碳、氢元素的原料如油和或煤发生
本发明涉及中低温煤焦油原料烃R10F的加氢改质过程,具体地讲,涉及使用上流式膨胀床比如悬浮床的中低温煤焦油或其重馏分的第一加氢热裂化反应流出物R10P的热高压分离气体脱尘过程S1DS,目的在于降低热高分气S1V中的固体颗粒含量。
本发明涉及中低温煤焦油原料烃R10F的第一加氢热裂化过程R10,以及后续的第二加氢提质反应过程R20。在第一加氢热裂化过程R10,在氢气和第一加氢热裂化催化剂R10C存在条件下,进行第一加氢热裂化反应R10R得到第一加氢热裂化反应流出物R10P。
中低温煤焦油的常规沸点高于350℃的重馏分包含煤沥青,其适宜的第一步加氢方法是使用上流式膨胀床的第一加氢热裂化过程R10,根据需要后续加工可以配套第二加氢提质反应过程R20。
在使用上流式膨胀床的第一加氢热裂化过程R10中,不可能实现100%全转化,因为过高的加氢热裂化单程转化率会导致中间烃馏分过度裂化多产气体、高沸点烃馏分过度热缩合多生焦炭,严重恶化产品分布,换句话说,为了最大限度利用原料油通常必然存在热裂化循环油。事实上,第一加氢热裂化反应流出物R10P的分离过程,通常至少包含热高压分离过程S10以分离出大部分催化剂和高沸点烃组分,根据需要,还可以包含热高分油的降压步骤1DPS和分馏过程1FRAC,其典型操作方案如下:
①在热高压分离过程S10,第一加氢热裂化反应流出物R10P完成高沸点烃组分和低沸点烃组分的相对分离,得到含有固体组分的热高分油S1L和包含低沸点烃组分的在体积上主要由氢气组成的含有固体的气体S10V;
②在降压步骤1DPS,来自热高分油S1L的含有固体颗粒的物流经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
③在分馏过程1FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油F-LN2,至少一部分馏分油F-LN2进入第二加氢提质反应过程R20;
在分馏过程1FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点为350~540℃的常规液态烃组成的馏分油F-LN3,至少一部分馏分油F-LN3返回加氢热裂化过程R10。
上述的第二加氢提质反应过程R20,与加氢热裂化过程R10的流程关系有两种方案:
①一段流程即单一高压操作系统,含有固体的气体S10V脱固体(也可同时脱部分高沸点组分)后成净化高分气S10VP,在高压、热态进入第二加氢提质反应过程R20;该方案投资少、能耗低;
②二段流程即两个高压操作系统,含有固体的气体S10V经过冷高压分离步骤S30后得到含有固体组分的冷高分油S30L和在体积上主要由氢气组成的气体S30-PV;
含有固体组分的冷高分油S30L降压后完成脱固体步骤得到脱固体油品S70L,脱固体油品S70L经过加压、加热步骤后进入第二加氢提质反应过程R20;该方案实质上需建设2套高压装置,投资高、能耗高。
为了实现一段流程即单一高压操作系统,现有的含有固体的气体S10V经过脱固体的方法是利用离心分离原理的旋风分离器,但是存在以下缺点:
①由于来自R10P的含固体颗粒的闪蒸气体R10PV属于饱和汽相,必然夹带液体雾滴,当气体S10V中含有高粘度烃组分时,旋风分离器会因流道内形成的固体、重烃的联合沉积降低分离效率,长周期稳定工作难度大;
②由于气体R10PV属于饱和汽相,必然夹带液体雾滴,当气体S10V中含有粒径很小的固体颗粒时,由于雾滴对颗粒的粘附作用,旋风分离器的分离效率上限有限制,无法实现清晰分离,即高分气S1V作为净化气名不副实,如果采用一段流程即单一高压操作系统,将恶化第二加氢提质反应过程R20原料条件,或者导致使用固定床的反应器催化剂床层堵塞缩短操作周期,或者被迫采用上流式反应器比如沸腾床反应器从而增加投资和操作费用。
为了成功构建单一高压操作系统,即将中低温煤焦油重馏分的加氢热裂化过程R10和净化高分气S1V的第二加氢提质反应过程R20组成一段流程,本发明认为含固体颗粒的气体R10PV的可靠脱尘方式是传统的烃油洗涤方式即设置高压烃油洗涤段,基于这一概念性认识,本发明人相继提出了多种气体R10PV的脱尘技术方案,并分别完成了专利申请,本专利申请是其中的一个技术方法。
为了强化气体R10PV脱尘效果,本发明提出一种流程简单、能耗较低的气体R10PV脱尘方法:热高分气S1V冷凝油S2LR作为循环洗涤油进入热高压分离气体脱尘过程S1DS的油洗气体脱尘段S1DSE,冲洗气体R10PV中固体颗粒以降低热高分气S1V中固体含量;通常在一台热高压洗涤塔内工作。
从流程集成角度看,本发明将功能单一的热高压分离器S1E演变成了“闪蒸+洗涤塔”,并可以高效的直接混合完成传热,因此具有简化流程、节省投资、提高热量回收率的优点。
为了实现第一加氢热裂化反应流出物R10P中轻重烃组分的清晰分离,降低热高分油S1L中的常规沸点低于设定值比如350℃的烃组分的含量以防止轻组分过度热裂化,可以组合使用专用的气提氢气热物流,此时则实现了流程的进一步集成。事实上,由于中低温煤焦油中含有大量的有机氧、有机氮,中低温煤焦油的加氢精制产物含有大量水、氨,为了降低反应过程特别是决定加氢改质产品质量的最后几个加氢催化剂床层中气相的水分压、氨分压,通常使用大量的循环氢作为水、氨组分的气相稀释剂。本发明相当于为大量循环氢气寻找到一种充分发挥其作用的途径。
最重要的是,为了节省投资,需要将中低温煤焦油重油的使用悬浮床加氢技术的第一加氢热裂化反应过程R10和第二加氢提质反应过程R20构成在线串联操作即组合成一套高压系统,通常第二加氢提质反应过程R20加工中低温煤焦油中的常规沸点低于350~420℃的烃组分和第一加氢热裂化反应流出物R10P中的常规沸点低于350~420℃的烃组分,但是第一加氢热裂化反应过程R10的反应温度高达410~480℃、而第二加氢提质反应过程R20的起始反应温度仅230~280℃,二者温度差值高达160~200℃,很明显,两个反应区之间需要存在一个可靠的温度降低或能量移除步骤,本发明的出现满足了这一要求,也“顺势而为”地制造出了循环洗涤油。
从分馏系统构成角度讲,本发明实质上构成了一整套高压分馏系统,其构成如下:
①分馏塔传质部分,即洗涤塔;
分馏塔塔顶气的脱雾段,即分馏塔上部气液分离空间;
分馏塔精馏段,即加氢热裂化反应流出物R10P或气体R10PV进料口之上、洗涤油进料口之下的塔部分;
分馏塔提馏段或气提段,即加氢热裂化反应流出物R10P或气体R10PV进料口之下、气提氢气进料口之上的塔部分;
分馏塔塔低液相停留段,即分馏塔下部液相缓冲空间;
②分馏塔塔顶气冷凝冷却系统,即热高分气S1V冷凝冷却系统HX2;
③分馏塔塔顶冷回流罐系统,即热高分气S1V冷凝冷却物流S1VC1的气液分离部分,可以是罐或组合于其它设备内的气液分离区;
④分馏塔塔顶回流液回流系统,即来自热高分气冷凝油S2L的洗涤油S2LR的输送系统;
⑤分馏塔热源提供方,即加氢热裂化反应流出物R10P或气体R10PV,也可能包括气提氢气热物流。
以上分析说明,本发明流程集成方案形成了“高压分馏塔及气提塔”系统,在一个气液洗涤过程中,将气体中固体的脱出过程、反应流出物R10P热能回收、反应流出物R10P轻重烃组分分离等过程高效集成,实现了“传热、传质、气体脱固”的“操作一体化”,最大限度地限制了加氢热裂化反应流出物R10P中固体的存在范围,最大限度地扩展了“无固体物流”的流程范围,即实现了最大限度的净洁化操作。
本发明构成了“上流式加氢反应过程+高压分馏气相脱尘过程+固定床加氢提质过程”单段流程,即构成了“反应器+高压分馏塔+反应器”流程模式。
本发明所述方法未见报道。
当然本发明可以形成多种组合工艺,并且可以与其它工艺相组合。
因此,本发明的第一目的是提出一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其加工原料为含碳、氢元素的原料如油和或煤。
本发明第二目的是提出一种烃加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法。
本发明第三目的是提出一种含固体的中低温煤焦油加氢热裂化反应流出物的热高压分离气体脱尘方法。
本发明第四目的是提出一种煤加氢直接制油反应流出物的热高压分离气体脱尘方法。
发明内容
本发明一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其特征在于包含以下步骤:
(1)在第一加氢反应过程R10,在至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料的条件下,至少含有碳元素和氢元素的原料R10F进入第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R得到第一加氢反应流出物R10P;基于第一加氢反应流出物R10P的至少含有固体和气体的物流用作物流R10PX;
原料R10F,由液态物料R10FL和或固态物料R10FS组成;
第一加氢反应过程R10中,至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料;
第一加氢反应R10R,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢精制反应,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢热裂化反应和或至少一部分固态物料R10FS的加氢热裂化反应;
第一加氢反应过程R10,可能使用催化剂;
第一加氢反应流出物R10P,为含有氢气、液相烃和固体颗粒的三相物料;
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE;
在脱尘段S1DSE,基于物流R10PX的气体R10PXV与来自步骤③的洗涤油S2LR完成至少一次气液接触后分离为主要由常规液态烃组成的含固体的热高油S1L和在体积上主要由氢气组成的热高分气S1V;
可能存在来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL;
单位体积的热高分气S1V的固体重量含量的平均值,低于单位体积的气体R10PXV中的固体重量含量平均值;
(3)在分离部分S2,热高分气S1V分离为主要由常规液态烃组成的液体S2L和在体积上主要由氢气组成的气体S2V;
至少第一部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
可能存在的第二部分液体S2L作为物流S2LTOR20使用。
本发明,通常,第一加氢反应过程R10,选自下列加氢反应过程的一种或2种或几种:
①煤加氢直接液化制油过程,包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤共炼过程、煤临氢热溶液化过程;
②中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
④页岩油重油或页岩油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑤乙烯裂解焦油的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑥石油基重油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑦石油砂基重油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑧其它芳烃重量含量高于50%、有机氮重量含量高于0.10%的烃油的使用上流式膨胀床的加氢过程。
本发明,通常,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE;
在脱尘段S1DSE,设置气体与油液接触的传质段S1DSTM;
物流R10PX进入脱尘段S1DSE的传质段S1DSTM的下部,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸气体R10PXV向上流过传质段S1DSTM与洗涤油液体完成至少2次逆流接触后离开脱尘段S1DSE成为热高分气S1V,洗涤油S2LR进入传质段S1DSTM上部向下流过传质段S1DSTM与闪蒸气体R10PXV完成逆流接触后离开传质段S1DSTM成为富尘洗涤油S1LXX,富尘洗涤油S1LXX离开脱尘段S1DSE成为含固体颗粒的热高油S1L;闪蒸气体R10PXV中的大部分固体颗粒进入热高油S1L中;
可能存在的来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL离开脱尘段S1DSE;一般,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,富尘洗涤油S1LXX和闪蒸液体R10PXL混合成为含固体颗粒的热高油S1L。
本发明,通常,在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
在第二加氢提质反应过程R20,气体S2V和可能存在的物流S2LTOR20进入第二加氢提质反应过程R20,在氢气和第二加氢提质催化剂R20C存在条件下进行第二加氢提质反应R20R,得到第二加氢提质反应流出物R20P。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P分离为含有固体颗粒的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,设置降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC,第一种工作方式为:
①在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC;
在降压步骤BSL-DPS,物流BSL经过降压设备得到降压后物流BSL-VLS;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点低于550℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR10,至少一部分馏分油BS-TOR10返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,设置降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC,第二种工作方式为:
①在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC;
在降压步骤BSL-DPS,物流BSL经过降压设备得到降压后物流BSL-VLS;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR20-M,至少一部分馏分油BS-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点为350~550℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR10-H,至少一部分馏分油BS-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成至少一次接触,分离为含有固体的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,氢气气提过程BSHS操作条件通常为于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在氢气气提过程BSHS,操作条件为:温度为250~480℃、压力为6~25MPa、气提氢气BSH与第一加氢反应流出物R10P中常规液态烃的气液体积比BS-KVL为50~5000;
气液体积比KVL定义为:BS-KVL=VBSH/VBF;
VBSH,表示气提氢气物流BSH的标准状态即0℃、1大气压下的体积流量,立方米/时;
VBF,表示第一加氢反应流出物R10P中常规液态烃的20℃、1大气压下的体积流量,立方米/时。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,氢气气提过程BSHS操作条件一般为于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,操作条件为:温度为300~450℃、压力为10~20MPa、气液体积比BS-KVL为500~2000。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,氢气气提过程BSHS的气液接触次数可以为1次:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成一次接触分离。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,氢气气提过程BSHS的气液逆流接触次数可以为2~8次,在塔式设备内完成:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成2~8次逆流接触分离;高压预分离过程BS使用气提分离塔BST;
第一加氢反应流出物R10P进入气提分离塔BST的气液接触传质段BSTTM的上部,来自R10P的液相R10PL向下流动,来自R10P的气相R10PV向上流动;
气提氢气BSH进入气提分离塔BST的气液接触传质段BSTTM的下部向上流动;
在气液接触传质段BSTTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,液体中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
本发明,通常,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与物流R10PX混合后分离为气体S1V和含有固体的液体物流S1L。
本发明,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV,可以完成一次气液逆流接触后分离为气体S1V和含有固体的液体物流S1L。
本发明,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV,可以完成2~8次气液逆流接触分离;接触分离过程使用塔式气提分离区S1ST,洗涤油S2LR进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质S1TTM的上部向下流动;
物流R10PX进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质段S1TTM的下部,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸气体R10PXV向上流动;在气液接触传质段S1TTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,闪蒸气体R10PXV中的大部分固体颗粒进入热高油S1L中。
本发明,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,可以设置补充氢气气提过程S1BHS:
在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV完成至少一次接触,洗涤油S2LR与来自补充氢气气提过程S1BHS的气体VKK完成至少一次接触,分离为气体S1V和液体LKK;
在补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH完成至少一次接触,分离为气体VKK和液体S1L。
本发明,设置的补充氢气气提过程S1BHS的操作条件通常为于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,操作条件为:温度为250~480℃、压力为6~25MPa、气提氢气S1BH与物流R10PX中常规液态烃的气液体积比S1-KVL为50~5000;
气液体积比S1B-KVL定义为:KVL=VS1BH/VS1F;
VS1BH,表示气提氢气物流S1BH的标准状态即0℃、1大气压下的体积流量,立方米/时;
VS1F,表示物流R10PX中常规液态烃的20℃、1大气压下的体积流量,立方米/时。
本发明,设置的补充氢气气提过程S1BHS的操作条件一般为于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,操作条件为:温度为300~450℃、压力为10~20MPa、气液体积比S1B-KVL为500~2000。
本发明,设置补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH完成一次气液逆流接触。
本发明,设置补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH,可以完成2~8次逆流接触分离;补充氢气气提过程S1BHS使用塔式气提分离区S1BHST,闪蒸液体R10PXL进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质S1BTTM的上部向下流动;
气提氢气S1BH进入塔式气提分离区S1BST的气液接触传质段S1BTTM的下部向上流动;在气液接触传质段S1BTTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,液相中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
本发明,可以设置补充氢气气提过程S1BHS,第一种工作方式为;
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
热高压分离气体脱尘过程S1DS和补充氢气气提过程S1BHS,在一台气提分离塔S1-S1BHS-TE内完成,气提分离塔S1-S1BHS-TE分为上、下2个传质段;洗涤油S2LR进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的上部向下流动进入上传质段;物流R10PX进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的中部,来自物流R10PX的气体向上流动进入上传质段,来自物流R10PX的液体向下流动进入下传质段;补充气提氢气S1BH进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的下部,向上流动进入下传质段;
在上传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
在下传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
通常,在上传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离;
通常,在下传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离。
本发明,可以设置补充氢气气提过程S1BHS,第二种工作方式为;
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
热高压分离气体脱尘过程S1DS和补充氢气气提过程S1BHS,在一台气提分离塔S1-S1BHS-TE内完成,气提分离塔S1-S1BHS-TE分为上、下2个传质段;洗涤油S2LR进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的上部向下流动进入上传质段;补充气提氢气S1BH进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的中部,向上流动进入上传质段;物流R10PX进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的下部,来自物流R10PX的气体向上流动进入下传质段,来自物流R10PX的液体向下流动进入液体物流S1L中;
在上传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
在下传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
通常,在上传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离;
通常,在下传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第一种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,至少一部分物流S1L返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第二种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤1DPS;
在降压步骤1DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
回收降压后物流S1L-VLS,脱出物流S1L-VLS中气体得到物流S1L-VLS-DPDV,至少一部分物流S1L-VLS-DPDV返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第三种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于550℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20,至少一部分馏分油S1L-TOR20进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第四种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20-M,至少一部分馏分油S1L-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点为350~550℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR10-H,至少一部分馏分油S1L-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第五种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20-M,至少一部分馏分油S1L-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点为350~530℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR10-H,至少一部分馏分油S1L-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点高于530℃的烃组分组成的馏分油S1L-DO,馏分油S1L-DO不进入加氢反应过程。
本发明,第一加氢反应过程R10排出废固液的方式是:
①在第一加氢反应过程R10,排出含有废催化剂的液体物流R10-WP,物流BSL-WP不进入加氢反应过程。
本发明,高压预分离过程BS排出废固液的方式是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P分离为含有固体颗粒的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL作为排放废催化剂的物流BSL-WP不进入加氢反应过程。
1级子权项07,2级子权项02、设置热高压分离气体脱尘过程S1DS,分离效果
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第1种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于180℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于180℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第2种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于250℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于250℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第3种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于300℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于300℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第4种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于350℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于350℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第5种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于400℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于400℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第6种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于50%。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第7种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于40%。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第8种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于30%。
本发明,在第一加氢反应过程R10,使用至少一个加氢热裂化反应区,催化剂床层工作方式通常为上流式反应器,选自下列中的1种或几种的组合:
①悬浮床即浆态床;
②沸腾床;
③上流式移动床;
④上流式微膨胀床。
本发明,通常,在分离部分S2,热高分气S1V分离为气体S2V和液体S2L;
至少一部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
洗涤油S2LR,同时含有常规沸点低于300℃的烃组分、常规沸点高于300℃的烃组分。
本发明,一般,在分离部分S2,热高分气S1V分离为气体S2V和液体S2L;
大部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
洗涤油S2LR,同时含有常规沸点低于300℃的烃组分、常规沸点高于300℃的烃组分,
本发明,较佳者,在分离部分S2,洗涤油S2LR中的常规沸点高于250℃的烃组分的重量含量大于50%。
本发明,第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程时,第二加氢提质反应过程R20的操作目标通常为:
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于10PPm、硫含量低于10PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于28。
本发明,第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程时,第二加氢提质反应过程R20的操作目标一般为:
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于5PPm、硫含量低于5PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于33。
本发明,第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程时,第二加氢提质反应过程R20的操作目标较佳者为:
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于5PPm、硫含量低于5PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于38。
本发明,第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程时,第二加氢提质反应流出物R20P中常规沸点低于180℃的常规液态烃的的杂质含量,通常为氮含量低于2PPm、硫含量低于2PPm,一般为氮含量低于1PPm、硫含量低于1PPm。
本发明,在加氢改质过程R99,通常设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程。
本发明,第二加氢提质反应过程R20的分离过程,第1种工作方案是:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在冷高压分离过程XS3,分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V。
本发明,第二加氢提质反应过程R20的分离过程,第2种工作方案是:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在热高压分离过程XS1,第二加氢提质反应流出物R20P完成高沸点烃组分和低沸点烃组分的相对分离,得到主要由烃组分组成的热高分油XS1L和包含低沸点烃组分的在体积上主要由氢气组成的气体XS1V;
在冷高压分离过程XS3,分离气体XS1V得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V;
通常,在热高压分离过程XS1,气体XS1V包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点低于350℃的烃组分;热高分油XS1L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于350℃的烃组分。
本发明,第二加氢提质反应过程R20的分离过程,第3种工作方案是:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在热高压分离过程XS1,第二加氢提质反应流出物R20P完成高沸点烃组分和低沸点烃组分的相对分离,得到主要由烃组分组成的热高分油XS1L和包含低沸点烃组分的在体积上主要由氢气组成的气体XS1V;
在中温高压分离过程XS2,分离气体XS1V得到主要由常规液态组成的中温高分油XS2L和在体积上主要由氢气组成的中温高分气XS2V;
在冷高压分离过程XS3,分离气体XS1V得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V;
通常,在热高压分离过程XS1,气体XS1V包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点低于350℃的烃组分;热高分油XS1L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于350℃的烃组分;
在中温高压分离过程XS2,中温高分气XS2V包含气体XS1V中大部分常规沸点低于于165℃的烃组分;中温高分油XS2L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于165℃的烃组分。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢裂化过程R30P-H-HC,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由常规沸点高于350℃的烃组分组成的烃物流R30P-H,烃物流R30P-H进入加氢裂化过程R30P-H-HC,在氢气和加氢裂化催化剂R30P-H-HCC存在条件下,进行加氢裂化反应R30P-H-HCR得到加氢裂化反应流出物R30P-H-HCP。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢裂化过程R30P-H-HC,第一种工作方式是:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
至少一部分热高分油XS1L作为烃物流R30P-H进入加氢裂化过程R30P-H-HC。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢裂化过程R30P-H-HC,第二种工作方式是:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
至少一部分热高分油XS1L进入执行加氢热裂化反应的第一加氢反应过程R10,第一加氢反应过程R10用作加氢裂化过程R30P-H-HC。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢提质过程R30P-M-HP,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由常规沸点为165~350℃的烃组分组成的烃物流R30P-M,烃物流R30P-M进入加氢提质过程R30P-M-HP,在氢气和加氢提质催化剂R30P-M-HPC存在条件下进行加氢提质反应R30P-M-HPR得到加氢提质反应流出物R30P-M-HPP。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢提质过程R30P-M-HP,加氢提质过程R30P-M-HP的加氢提质催化剂R30P-M-HPC,包含加氢选择性开环催化剂。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢提质过程R30P-M-HP,至少一部分中温高分油XS20L作为烃物流R30P-M进入加氢提质过程R30P-M-HP。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,在氢气和加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC存在条件下,进行加氢择型短侧链反应R30P-M-HCXR得到加氢择型短侧链反应流出物R30P-M-HCXP;
条件合适时,最好,加氢提质过程R30P-M-HP的反应流出物进入加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX;
加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX使进料中柴油馏分的凝点降低,通常降低至少8℃、一般降低至少15℃。
本发明,可以在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,在氢气和加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC存在条件下,进行加氢异构降凝反应R30P-M-HCYR得到加氢异构降凝反应流出物R30P-M-HCYP;
条件合适时,最好,加氢提质过程R30P-M-HP的反应流出物进入加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY;
加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY使进料中柴油馏分的凝点降低,通常降低至少8℃、一般降低至少15℃。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的高沸点生成油的循环加氢裂化过程,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的高沸点生成油的循环加氢裂化过程;
分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由高沸点常规液态烃组成的物流R30P-VGO,至少一部分R30P-VGO进入第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10RF1C接触;
R30P-VGO主要由常规沸点高于250℃或高于300℃或高于350℃的烃组分组成。
具体实施方式
以下详细描述本发明。
本发明所述的压力,指的是绝对压力。
本发明所述的组分浓度,未特别指明时,均为重量浓度即质量浓度。
本发明所述的常规气体烃指的是常规条件下呈气态的烃类,包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷;本发明所述的常规液体烃指的是常规条件下呈液态的烃类,包括戊烷及其沸点更高的烃类;本发明所述的杂质组分指的是原料油中非烃组分的加氢转化物如水、氨、硫化氢、氯化氢等。
本发明所述煤焦油,指的是来自煤热解或煤焦化或煤干馏或煤造气过程的热解步骤等过程的煤焦油或其馏分,可以是煤造气的副产物低温煤焦油或其馏分,也可以是煤炼焦煤热解过程(包括低温炼焦、中温炼焦、高温炼焦过程)副产物煤焦油或其馏分,本发明所述煤焦油还可以是上述煤焦油的混合油。本发明所述煤焦油,包括低温焦油、中温焦油、高温焦油、不同煤焦油的混合油、煤焦油的馏分油。
高温炼焦属于煤高温热解过程,热解过程的最终温度一般大于900℃,通常在1000~1400℃之间。所述高温煤焦油指的是煤高温热解制取焦炭和/或城市煤气过程生产的副产物粗焦油。高温煤焦油在初级蒸馏过程,通常生产以下产品:轻油(拔顶焦油)、酚油、萘油、轻质洗油、重质洗油、轻质蒽油、重质蒽油、沥青等产品,酚油可进一步分离为粗酚和脱酚油,萘油可进一步分离为粗萘和脱萘油。本发明所述高温煤焦油轻馏分指的是:蒽油、洗油、萘油、脱萘油、酚油、脱酚油、轻油及其混合油。
由于原煤性质和炼焦或造气工艺条件均在一定范围内变化,煤焦油的性质也在一定范围内变化。煤焦油初级蒸馏过程的工艺条件和产品要求也在一定范围内变化,故煤焦油轻馏分的性质也在一定范围内变化。煤焦油轻馏分的性质,比重通常为0.92~1.25,常规沸点一般为60~500℃通常为120~460℃,通常金属含量为5~80PPm、硫含量为0.4~0.8%、氮含量为0.6~1.4%、氧含量为0.4~9.0%,通常水含量为0.2~5.0%,残炭含量通常为0.5~13%。
中低温煤焦油的常规沸点高于350℃的重馏分包含煤沥青,其适宜的加氢方法是使用上流式膨胀床的加氢热裂化过程,根据需要后续加工可以配套加氢改质过程;催化剂床层工作方式上流式膨胀床,可以选自下列中的1种或几种的组合:
①悬浮床即浆态床;
②沸腾床;
③上流式移动床;
④上流式微膨胀床。
关于中低温煤焦油的常规沸点高于350℃的重馏分的上流式膨胀床的加氢热裂化技术,已经有多种方法或方案,如下述相关技术方法,其产品目标为高质量柴油组分、石脑油组分:
①中国专利ZL201010217358.1一种非均相催化剂的煤焦油悬浮床加氢方法;
②中国专利申请CN104593060A一种煤焦油沸腾床加氢的方法;
③中国专利申请CN104946306A一种煤焦油全馏分悬浮床加氢裂化和固定床加氢改质组合方法。
本发明所述煤直接液化过程,指的是在溶剂油存在下通过加氢使煤液化的方法,根据溶剂油和催化剂的不同、热解方式和加氢方式的不同以及工艺条件的不同,可以分为以下几种工艺:
①溶解热解液化法:利用重质溶剂对煤热解抽提可制得低灰分的抽提物(日本称膨润炭);利用轻质溶剂在超临界条件下抽提可得到以重质油为主的油类。此法不用氢气,前一种工艺产率虽高但产品仍为固体,后一种工艺如超临界抽提(萃取)法(SCE)抽提率不太高;
②溶剂加氢抽提液化法:如有溶剂精炼煤法l和II(SRC-1和SRC-II),供氢溶剂法EDS、日本新能源开发机构液化法(NEDOL)等,使用氢气,但压力不太高,溶剂油有明显的作用;
③高压催化加氢法:如德国的新老液化工艺(IG和NewlG)和美国的氢煤法(H-Coal)等都属于这一类;
④煤和渣油联合加工法(C0·processing):以渣油为溶剂油与煤一起一次通过反应器,不用循环油。渣油同时发生加氢裂解转化为轻质油。美国、加拿大、德国和前苏联等各有不同的工艺;
⑤干馏液化法:煤先热解得到焦油,然后对焦油进行加氢裂解和提质;
⑥地下液化法:将溶剂注入地下煤层,使煤解聚和溶解,加上流体的冲击力使煤崩散,未完全溶解的煤则悬浮于溶剂中,用泵将溶液抽出并分离加工。
煤直接液化方法中,多数属于煤加氢直接液化制油过程,无论何种煤临氢直接液化过程,其目标均是获得油品,追求的功能均是“煤转油”,必须存在的化学变化是“煤加氢”,目前此类技术的共同特征是使用溶剂油和催化剂,溶剂油的常规沸程一般为200~450℃、多数为200~400℃,溶剂油多数为蒸馏油,所含芳烃多数为2~4个环结构的芳烃。因此,无论是何种煤临氢直接液化过程,它产生的外排油或煤液化油(通常为煤液化轻油)或煤液化油改性油,只要其组成具备本发明所述原料组成特点,均可以使用本发明方法进行加工。
专利CN100547055C载明的一种用褐煤制取液体燃料的热溶催化法属于褐煤中压加氢直接液化过程,包括煤液化反应过程和煤液化油加氢改性过程共两个过程。为了提高煤炭直接液化的转化率和实现煤炭原料进入煤液化反应器,煤炭进入煤液化反应器前通常制成煤粉,与具备良好供氢能力的溶剂油配成油煤浆,油煤浆经加压、加热后进入煤液化反应器。
本发明所述煤液化反应过程,指的是以煤炭和可能存在的分子氢气为原料,以特定的油品(通常为煤液化油的加氢改性油)为供氢溶剂油,在一定的操作条件(如操作温度、操作压力、溶剂油/煤重量比、氢气/溶剂油体积比和合适加氢催化剂)下,煤炭直接发生碳碳键热裂化、加氢液化的反应过程。
本发明所述煤液化油,指的是所述煤液化反应过程产生的油品,它存在于煤加氢液化反应流出物中,是基于供氢溶剂油、反应消耗煤炭和反应转移氢的综合反应产物。
在煤液化反应过程运转正常后,供氢溶剂油通常采用煤液化反应过程自产的煤液化油(通常为常规沸程高于165℃的馏分油)的加氢改性油,煤液化油加氢改性过程的主要目标是生产煤液化反应过程用溶剂油,具体而言就是提高油品中“具有良好供氢功能的组分”的含量,比如提高环烷基苯类、二环烷基苯类组分的含量,基于煤液化油含有大量双环芳烃和大量三环芳烃这一事实,煤液化油加氢改性过程是一个“适度芳烃饱和”的加氢过程。
煤液化反应过程的最终目标是生产外供的油品,通常煤液化油加氢改性过程产生的加氢改性油分为两部分:一部分用作煤液化反应过程用供氢溶剂油,一部分用作煤液化制油过程外排油。通常,煤液化反应过程产生的至少一部分煤液化轻油用作煤制油过程外排油A,其余的煤液化油用作煤液化油加氢改性过程原料油生产煤液化反应过程用供氢溶剂油和外排油B,此时存在A和B两路外排油,A和B两路外排油的最终去向通常均是经过深度加氢提质过程生产优质油品比如柴油馏分、石脑油馏分。
以下详细描述本发明的特征部分。
本发明一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其特征在于包含以下步骤:
(1)在第一加氢反应过程R10,在至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料的条件下,至少含有碳元素和氢元素的原料R10F进入第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R得到第一加氢反应流出物R10P;基于第一加氢反应流出物R10P的至少含有固体和气体的物流用作物流R10PX;
原料R10F,由液态物料R10FL和或固态物料R10FS组成;
第一加氢反应过程R10中,至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料;
第一加氢反应R10R,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢精制反应,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢热裂化反应和或至少一部分固态物料R10FS的加氢热裂化反应;
第一加氢反应过程R10,可能使用催化剂;
第一加氢反应流出物R10P,为含有氢气、液相烃和固体颗粒的三相物料;
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE;
在脱尘段S1DSE,基于物流R10PX的气体R10PXV与来自步骤③的洗涤油S2LR完成至少一次气液接触后分离为主要由常规液态烃组成的含固体的热高油S1L和在体积上主要由氢气组成的热高分气S1V;
可能存在来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL;
单位体积的热高分气S1V的固体重量含量的平均值,低于单位体积的气体R10PXV中的固体重量含量平均值;
(3)在分离部分S2,热高分气S1V分离为主要由常规液态烃组成的液体S2L和在体积上主要由氢气组成的气体S2V;
至少第一部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
可能存在的第二部分液体S2L作为物流S2LTOR20使用。
本发明,通常,第一加氢反应过程R10,选自下列加氢反应过程的一种或2种或几种:
①煤加氢直接液化制油过程,包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤共炼过程、煤临氢热溶液化过程;
②中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
④页岩油重油或页岩油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑤乙烯裂解焦油的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑥石油基重油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑦石油砂基重油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑧其它芳烃重量含量高于50%、有机氮重量含量高于0.10%的烃油的使用上流式膨胀床的加氢过程。
本发明,通常,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE.
在脱尘段S1DSE,设置气体与油液接触的传质段S1DSTM;
物流R10PX进入脱尘段S1DSE的传质段S1DSTM的下部,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸气体R10PXV向上流过传质段S1DSTM与洗涤油液体完成至少2次逆流接触后离开脱尘段S1DSE成为热高分气S1V,洗涤油S2LR进入传质段S1DSTM上部向下流过传质段S1DSTM与闪蒸气体R10PXV完成逆流接触后离开传质段S1DSTM成为富尘洗涤油S1LXX,富尘洗涤油S1LXX离开脱尘段S1DSE成为含固体颗粒的热高油S1L;闪蒸气体R10PXV中的大部分固体颗粒进入热高油S1L中;
可能存在的来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL离开脱尘段S1DSE;一般,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,富尘洗涤油S1LXX和闪蒸液体R10PXL混合成为含固体颗粒的热高油S1L。
本发明,通常,在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
在第二加氢提质反应过程R20,气体S2V和可能存在的物流S2LTOR20进入第二加氢提质反应过程R20,在氢气和第二加氢提质催化剂R20C存在条件下进行第二加氢提质反应R20R,得到第二加氢提质反应流出物R20P。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P分离为含有固体颗粒的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,设置降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC,第一种工作方式为:
①在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC;
在降压步骤BSL-DPS,物流BSL经过降压设备得到降压后物流BSL-VLS;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点低于550℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR10,至少一部分馏分油BS-TOR10返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,设置降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC,第二种工作方式为:
①在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC;
在降压步骤BSL-DPS,物流BSL经过降压设备得到降压后物流BSL-VLS;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR20-M,至少一部分馏分油BS-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点为350~550℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR10-H,至少一部分馏分油BS-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成至少一次接触,分离为含有固体的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,氢气气提过程BSHS操作条件通常为于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在氢气气提过程BSHS,操作条件为:温度为250~480℃、压力为6~25MPa、气提氢气BSH与第一加氢反应流出物R10P中常规液态烃的气液体积比BS-KVL为50~5000;
气液体积比KVL定义为:BS-KVL=VBSH/VBF;
VBSH,表示气提氢气物流BSH的标准状态即0℃、1大气压下的体积流量,立方米/时;
VBF,表示第一加氢反应流出物R10P中常规液态烃的20℃、1大气压下的体积流量,立方米/时。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,氢气气提过程BSHS操作条件一般为于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,操作条件为:温度为300~450℃、压力为10~20MPa、气液体积比BS-KVL为500~2000。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,氢气气提过程BSHS的气液接触次数可以为1次:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成一次接触分离。
本发明,可以设置高压预分离过程BS,进行氢气气提过程BSHS,氢气气提过程BSHS的气液逆流接触次数可以为2~8次,在塔式设备内完成:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成2~8次逆流接触分离;高压预分离过程BS使用气提分离塔BST;
第一加氢反应流出物R10P进入气提分离塔BST的气液接触传质段BSTTM的上部,来自R10P的液相R10PL向下流动,来自R10P的气相R10PV向上流动;
气提氢气BSH进入气提分离塔BST的气液接触传质段BSTTM的下部向上流动;
在气液接触传质段BSTTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,液体中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
本发明,通常,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与物流R10PX混合后分离为气体S1V和含有固体的液体物流S1L。
本发明,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV,可以完成一次气液逆流接触后分离为气体S1V和含有固体的液体物流S1L。
本发明,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV,可以完成2~8次气液逆流接触分离;接触分离过程使用塔式气提分离区S1ST,洗涤油S2LR进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质S1TTM的上部向下流动;
物流R10PX进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质段S1TTM的下部,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸气体R10PXV向上流动;在气液接触传质段S1TTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,闪蒸气体R10PXV中的大部分固体颗粒进入热高油S1L中。
本发明,在热高压分离气体脱尘过程S1DS,可以设置补充氢气气提过程S1BHS:
在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV完成至少一次接触,洗涤油S2LR与来自补充氢气气提过程S1BHS的气体VKK完成至少一次接触,分离为气体S1V和液体LKK;
在补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH完成至少一次接触,分离为气体VKK和液体S1L。
本发明,设置的补充氢气气提过程S1BHS的操作条件通常为于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,操作条件为:温度为250~480℃、压力为6~25MPa、气提氢气S1BH与物流R10PX中常规液态烃的气液体积比S1-KVL为50~5000;
气液体积比S1B-KVL定义为:KVL=VS1BH/VS1F;
VS1BH,表示气提氢气物流S1BH的标准状态即0℃、1大气压下的体积流量,立方米/时;
VS1F,表示物流R10PX中常规液态烃的20℃、1大气压下的体积流量,立方米/时。
本发明,设置的补充氢气气提过程S1BHS的操作条件一般为于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,操作条件为:温度为300~450℃、压力为10~20MPa、气液体积比S1B-KVL为500~2000。
本发明,设置补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH完成一次气液逆流接触。
本发明,设置补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH,可以完成2~8次逆流接触分离;补充氢气气提过程S1BHS使用塔式气提分离区S1BHST,闪蒸液体R10PXL进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质S1BTTM的上部向下流动;
气提氢气S1BH进入塔式气提分离区S1BST的气液接触传质段S1BTTM的下部向上流动;在气液接触传质段S1BTTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,液相中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
本发明,可以设置补充氢气气提过程S1BHS,第一种工作方式为;
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
热高压分离气体脱尘过程S1DS和补充氢气气提过程S1BHS,在一台气提分离塔S1-S1BHS-TE内完成,气提分离塔S1-S1BHS-TE分为上、下2个传质段;洗涤油S2LR进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的上部向下流动进入上传质段;物流R10PX进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的中部,来自物流R10PX的气体向上流动进入上传质段,来自物流R10PX的液体向下流动进入下传质段;补充气提氢气S1BH进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的下部,向上流动进入下传质段;
在上传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
在下传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
通常,在上传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离;
通常,在下传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离。
本发明,可以设置补充氢气气提过程S1BHS,第二种工作方式为;
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
热高压分离气体脱尘过程S1DS和补充氢气气提过程S1BHS,在一台气提分离塔S1-S1BHS-TE内完成,气提分离塔S1-S1BHS-TE分为上、下2个传质段;洗涤油S2LR进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的上部向下流动进入上传质段;补充气提氢气S1BH进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的中部,向上流动进入上传质段;物流R10PX进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的下部,来自物流R10PX的气体向上流动进入下传质段,来自物流R10PX的液体向下流动进入液体物流S1L中;
在上传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
在下传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
通常,在上传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离;
通常,在下传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第一种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,至少一部分物流S1L返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第二种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤1DPS;
在降压步骤1DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
回收降压后物流S1L-VLS,脱出物流S1L-VLS中气体得到物流S1L-VLS-DPDV,至少一部分物流S1L-VLS-DPDV返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第三种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于550℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20,至少一部分馏分油S1L-TOR20进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第四种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20-M,至少一部分馏分油S1L-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点为350~550℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR10-H,至少一部分馏分油S1L-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
本发明,物流S1L进入第一加氢反应过程R10的第五种工作方式为:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20-M,至少一部分馏分油S1L-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点为350~530℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR10-H,至少一部分馏分油S1L-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点高于530℃的烃组分组成的馏分油S1L-DO,馏分油S1L-DO不进入加氢反应过程。
本发明,第一加氢反应过程R10排出废固液的方式是:
①在第一加氢反应过程R10,排出含有废催化剂的液体物流R10-WP,物流BSL-WP不进入加氢反应过程。
本发明,高压预分离过程BS排出废固液的方式是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P分离为含有固体颗粒的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL作为排放废催化剂的物流BSL-WP不进入加氢反应过程。
1级子权项07,2级子权项02、设置热高压分离气体脱尘过程S1DS,分离效果
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第1种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于180℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于180℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第2种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于250℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于250℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第3种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于300℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于300℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第4种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于350℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于350℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第5种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于400℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于400℃的烃组分。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第6种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于50%。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第7种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于40%。
本发明,热高压分离气体脱尘过程S1DS的分离效果,第8种方案是:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于30%。
本发明,在第一加氢反应过程R10,使用至少一个加氢热裂化反应区,催化剂床层工作方式通常为上流式反应器,选自下列中的1种或几种的组合:
①悬浮床即浆态床;
②沸腾床;
③上流式移动床;
④上流式微膨胀床。
本发明,通常,在分离部分S2,热高分气S1V分离为气体S2V和液体S2L;
至少一部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
洗涤油S2LR,同时含有常规沸点低于300℃的烃组分、常规沸点高于300℃的烃组分。
本发明,一般,在分离部分S2,热高分气S1V分离为气体S2V和液体S2L;
大部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
洗涤油S2LR,同时含有常规沸点低于300℃的烃组分、常规沸点高于300℃的烃组分,
本发明,较佳者,在分离部分S2,洗涤油S2LR中的常规沸点高于250℃的烃组分的重量含量大于50%。
本发明,第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程时,第二加氢提质反应过程R20的操作目标通常为:
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于10PPm、硫含量低于10PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于28。
本发明,第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程时,第二加氢提质反应过程R20的操作目标一般为:
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于5PPm、硫含量低于5PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于33。
本发明,第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程时,第二加氢提质反应过程R20的操作目标较佳者为:
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于5PPm、硫含量低于5PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于38。
本发明,第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程时,第二加氢提质反应流出物R20P中常规沸点低于180℃的常规液态烃的的杂质含量,通常为氮含量低于2PPm、硫含量低于2PPm,一般为氮含量低于1PPm、硫含量低于1PPm。
本发明,在加氢改质过程R99,通常设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程。
本发明,第二加氢提质反应过程R20的分离过程,第1种工作方案是:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在冷高压分离过程XS3,分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V。
本发明,第二加氢提质反应过程R20的分离过程,第2种工作方案是:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在热高压分离过程XS1,第二加氢提质反应流出物R20P完成高沸点烃组分和低沸点烃组分的相对分离,得到主要由烃组分组成的热高分油XS1L和包含低沸点烃组分的在体积上主要由氢气组成的气体XS1V;
在冷高压分离过程XS3,分离气体XS1V得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V;
通常,在热高压分离过程XS1,气体XS1V包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点低于350℃的烃组分;热高分油XS1L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于350℃的烃组分。
本发明,第二加氢提质反应过程R20的分离过程,第3种工作方案是:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在热高压分离过程XS1,第二加氢提质反应流出物R20P完成高沸点烃组分和低沸点烃组分的相对分离,得到主要由烃组分组成的热高分油XS1L和包含低沸点烃组分的在体积上主要由氢气组成的气体XS1V;
在中温高压分离过程XS2,分离气体XS1V得到主要由常规液态组成的中温高分油XS2L和在体积上主要由氢气组成的中温高分气XS2V;
在冷高压分离过程XS3,分离气体XS1V得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V;
通常,在热高压分离过程XS1,气体XS1V包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点低于350℃的烃组分;热高分油XS1L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于350℃的烃组分;
在中温高压分离过程XS2,中温高分气XS2V包含气体XS1V中大部分常规沸点低于于165℃的烃组分;中温高分油XS2L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于165℃的烃组分。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢裂化过程R30P-H-HC,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由常规沸点高于350℃的烃组分组成的烃物流R30P-H,烃物流R30P-H进入加氢裂化过程R30P-H-HC,在氢气和加氢裂化催化剂R30P-H-HCC存在条件下,进行加氢裂化反应R30P-H-HCR得到加氢裂化反应流出物R30P-H-HCP。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢裂化过程R30P-H-HC,第一种工作方式是:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
至少一部分热高分油XS1L作为烃物流R30P-H进入加氢裂化过程R30P-H-HC。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢裂化过程R30P-H-HC,第二种工作方式是:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
至少一部分热高分油XS1L进入执行加氢热裂化反应的第一加氢反应过程R10,第一加氢反应过程R10用作加氢裂化过程R30P-H-HC。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢提质过程R30P-M-HP,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由常规沸点为165~350℃的烃组分组成的烃物流R30P-M,烃物流R30P-M进入加氢提质过程R30P-M-HP,在氢气和加氢提质催化剂R30P-M-HPC存在条件下进行加氢提质反应R30P-M-HPR得到加氢提质反应流出物R30P-M-HPP。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢提质过程R30P-M-HP,加氢提质过程R30P-M-HP的加氢提质催化剂R30P-M-HPC,包含加氢选择性开环催化剂。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如设置加氢提质过程R30P-M-HP,至少一部分中温高分油XS20L作为烃物流R30P-M进入加氢提质过程R30P-M-HP。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,在氢气和加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC存在条件下,进行加氢择型短侧链反应R30P-M-HCXR得到加氢择型短侧链反应流出物R30P-M-HCXP;
条件合适时,最好,加氢提质过程R30P-M-HP的反应流出物进入加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX;
加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX使进料中柴油馏分的凝点降低,通常降低至少8℃、一般降低至少15℃。
本发明,可以在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,如加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,在氢气和加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC存在条件下,进行加氢异构降凝反应R30P-M-HCYR得到加氢异构降凝反应流出物R30P-M-HCYP;
条件合适时,最好,加氢提质过程R30P-M-HP的反应流出物进入加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY;
加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY使进料中柴油馏分的凝点降低,通常降低至少8℃、一般降低至少15℃。
本发明,可以设置第二加氢提质反应过程R20的高沸点生成油的循环加氢裂化过程,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的高沸点生成油的循环加氢裂化过程;
分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由高沸点常规液态烃组成的物流R30P-VGO,至少一部分R30P-VG0进入第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10RF1C接触;
R30P-VGO主要由常规沸点高于250℃或高于300℃或高于350℃的烃组分组成。
以下详细描述本发明的各部分。
以下详细描述本发明的本发明第一加氢反应过程R10。
在第一加氢反应过程R10,可以加工中低温煤焦油或其馏分油,比如常规沸点低于450℃的中低温煤焦油馏分油,比如常规沸点为350~530℃的中低温煤焦油馏分油,比如常规沸点高于350℃的中低温煤焦油的全部重馏分。
本发明所述第一加氢反应过程R10,使用的反应器可以是1台或2台或多台;第一加氢反应过程R10的催化剂床层工作方式,可以是任意合适形式,通常为固定床或上流式膨胀床反应器,单台上流式膨胀床反应器的整体反应区,可以被认为划分为2个或多个反应区。本发明上流式膨胀床反应器的任意反应区的入口温度的控制方式,可以是调节氢气的温度和或流量,可以是调节油品的温度和或流量。
本发明所述第一加氢反应过程R10,发生的第一加氢反应R10R,根据需要,通常包括加氢精制反应、加氢热裂化反应。
本发明所述第一加氢反应过程R10,使用的反应器可以是1台或2台或多台;第一加氢反应过程R10的催化剂床层工作方式,可以是任意合适形式,通常为固定床或上流式膨胀床反应器,单台上流式膨胀床反应器的整体反应区,可以被认为划分为2个或多个反应区。本发明上流式膨胀床反应器的任意反应区的入口温度的控制方式,可以是调节氢气的温度和或流量,可以是调节油品的温度和或流量。
以下详细描述本发明的热高压分离气体脱尘过程S1DS的操作方式。
S1DS的操作条件根据需要确定,气体R10PXV与洗涤油S2LR,可以先混合、后分离,也可以是气液逆流接触分离,其逆流接触分离次数:一般为1~8次、通常为2~4次;S1DS的操作压力,通常稍低于第一加氢反应过程R10的操作压力;S1DS的操作温度,通常为250~480℃、一般为300~450℃。为了降低气体S1V中的雾滴和或固体颗粒的含量,可以在S1DS,设置分离和或收集气体S1V中的雾滴和或固体颗粒的步骤,根据需要可以使用1个或2个或多个离心式分离设备如旋风分离器、旋流分离器、带反吹功能的过滤器等。
以下详细描述本发明的补充氢气气提过程S1BHS的操作方式。
补充氢气气提过程S1BHS的操作条件根据需要确定,液体与补充气提氢气S1BH,可以先混合、后分离,也可以逆流接触分离,其逆流接触分离次数:一般为1~8次、通常为2~4次;补充气提氢气S1BH的数量,根据组分分离目标的需要确定;补充氢气气提过程S1BHS的操作压力,通常基本等同于S1DS的操作压力;补充氢气气提过程S1BHS的操作温度,通常为250~480℃、一般为300~450℃。
以下详细描述本发明的高压预分离过程BS的操作方式。
高压预分离过程BS的操作条件根据需要确定,其操作压力通常稍低于第一加氢反应流出物R10P的操作压力,其操作温度通常稍低于第一加氢反应流出物R10P的操作温度,其操作温度通常为250~480℃、一般为300~450℃。为了降低气体BSV中的雾滴和或固体颗粒的含量,可以在高压预分离过程BS,设置分离和或收集气体BSV中的雾滴和或固体颗粒的步骤,根据需要可以使用1个或2个或多个离心式分离设备如旋风分离器、旋流分离器、带反吹功能的过滤器等。
以下详细描述本发明的高压预分离过程BS的氢气气提过程BSHS的操作方式。
氢气气提过程BSHS的操作条件根据需要确定,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH,可以先混合、后分离,也可以逆流接触分离,其逆流接触分离次数:一般为1~8次、通常为2~4次;气提氢气BSH的数量,根据组分分离目标的需要确定;氢气气提过程BSHS的操作压力,通常基本等同于高压预分离过程BS的操作压力;氢气气提过程BSHS的操作温度,通常为250~480℃、一般为300~450℃。
以下详细描述本发明的第二加氢提质反应过程R20。
第二加氢提质反应过程R20,使用的反应器可以是1台或2台或多台;第二加氢提质反应过程R20催化剂床层工作方式,可以是任意合适形式,可以是两种或多种不同类型的反应器的组合,可以是固定床反应器,可以是流化床反应器;流化床反应器,可以是悬浮床,可以是沸腾床;可以是下流式反应器,也可以是上流式反应器。第二加氢提质反应过程R20使用的反应器,其催化剂床层工作方式通常为下流式固定床。第二加氢提质反应过程R20使用固定床催化剂床层时,可以是1个、2个或多个床层。第二加氢提质反应过程R20的第二及其后续的催化剂床层的入口温度的控制方式,可以是使用冷氢气和或冷油。
第二加氢提质反应过程R20,使用的第二加氢提质催化剂R20C,可以是1个、2个或多个品种的加氢提质催化剂的串联组合使用,沿着反应物流的流动方向,下游加氢提质催化剂的加氢活性,通常等于或高于上游加氢提质催化剂的加氢活性。
第二加氢提质反应过程R20,发生的第二加氢提质反应R20R,通常至少包含加氢精制反应如深度加氢脱杂质、加氢芳烃饱和,也发生伴生的加氢热裂化副反应及生焦反应。
第二加氢提质催化剂R20C,使用的反应器,其催化剂床层中液相、气相(或汽相)的体积比例,可以是以液相为主的情况,定义加氢提质催化剂床层中“液相实际体积/(液相实际体积+气相实际体积)”为床层液相分率,该分率可以大于0.75、甚至大于0.95,形成事实上的液相加氢模式,为了保持加氢提质催化剂床层内的氢气分压足够高,可能需要在每个提质催化剂床层的入口添加氢气。
以下详细描述本发明的加氢裂化过程R30P-H-HC。
本发明所述加氢裂化过程R30P-H-HC,使用的反应器可以是1台或2台或多台;加氢裂化过程R30P-H-HC催化剂床层工作方式,可以是任意合适形式,可以是两种或多种不同类型的反应器的组合,可以是固定床反应器,可以是流化床反应器;流化床反应器,可以是悬浮床,可以是沸腾床;可以是下流式反应器,也可以是上流式反应器。本发明所述加氢裂化过程R30P-H-HC使用的反应器,其催化剂床层工作方式通常为下流式固定床。本发明加氢裂化过程R30P-H-HC使用固定床催化剂床层时,可以是1个、2个或多个床层。本发明加氢裂化过程R30P-H-HC的第二及其后续的催化剂床层的入口温度的控制方式,可以是使用冷氢气和或冷油。
本发明所述加氢裂化过程R30P-H-HC,使用的催化剂,通常在最后一个加氢裂化催化剂床层之后设置后精制催化剂床层,对加氢裂化过程产生的硫醇、烯烃进行硫醇加氢脱硫、烯烃加氢饱和防止加氢裂化产物有机硫含量超标等;对于加氢裂化催化剂R30P-H-HCC,为了降低其结焦速度延长催化剂寿命、降低其平均反应温度抑制热裂解反应提高液体油品收率,可以在最前一个加氢裂化催化剂床层之前设置前置加氢精制催化剂床层。
本发明所述加氢裂化催化剂R30P-H-HCC,可以是1个、2个或多个品种的加氢裂化催化剂的串联组合使用,沿着反应物流的流动方向,下游加氢裂化催化剂的加氢活性,通常等于或高于上游加氢裂化催化剂的加氢活性。
以下详细描述本发明的加氢提质过程R30P-M-HP。
本发明所述加氢提质过程R30P-M-HP,使用的反应器可以是1台或2台或多台;加氢提质过程R30P-M-HP催化剂床层工作方式,可以是任意合适形式,可以是两种或多种不同类型的反应器的组合,可以是固定床反应器,可以是流化床反应器;流化床反应器,可以是悬浮床,可以是沸腾床;可以是下流式反应器,也可以是上流式反应器。本发明所述加氢提质过程R30P-M-HP使用的反应器,其催化剂床层工作方式通常为下流式固定床。本发明加氢提质过程R30P-M-HP使用固定床催化剂床层时,可以是1个、2个或多个床层。本发明加氢提质过程R30P-M-HP的第二及其后续的催化剂床层的入口温度的控制方式,可以是使用冷氢气和或冷油。
本发明所述加氢提质过程R30P-M-HP,使用的催化剂,通常在最后一个加氢提质催化剂床层之后设置后精制催化剂床层,对加氢提质过程产生的硫醇、烯烃进行硫醇加氢脱硫、烯烃加氢饱和防止加氢提质产物有机硫含量超标等;对于加氢提质催化剂R30P-M-HPC,为了降低其结焦速度延长催化剂寿命、降低其平均反应温度抑制热裂解反应提高液体油品收率,可以在最前一个加氢提质催化剂床层之前设置前置加氢精制催化剂床层进行加氢脱氮反应和或加氢芳烃饱和反应。
本发明所述加氢提质过程R30P-M-HP,使用的加氢提质催化剂R30P-M-HPC,可以是1个、2个或多个品种的加氢提质催化剂的串联组合使用,沿着反应物流的流动方向,下游加氢提质催化剂的加氢活性,通常等于或高于上游加氢提质催化剂的加氢活性。
本发明所述加氢提质过程R30P-M-HP,使用的反应器,其催化剂床层中液相、气相(或汽相)的体积比例,可以是以液相为主的情况,定义加氢提质催化剂床层中“液相实际体积/(液相实际体积+气相实际体积)”为床层液相分率,该分率可以大于0.75、甚至大于0.95,形成事实上的液相加氢模式,为了保持加氢提质催化剂床层内的氢气分压足够高,可能需要在每个提质催化剂床层的入口添加氢气。
以下详细描述本发明的加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX。
本发明所述加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,使用的加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC,通常在最后一个加氢择型断侧链催化剂床层之后设置后精制催化剂床层R30P-M-HCX-DC,对加氢裂化过程产生的硫醇、烯烃进行硫醇加氢脱硫、烯烃加氢饱和防止加氢裂化产物有机硫含量超标等;对于加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC,为了降低其结焦速度延长催化剂寿命、降低其平均反应温度抑制热裂解反应提高液体油品收率,可以在最前一个加氢择型断侧链催化剂床层之前设置前置加氢精制催化剂床层R30P-M-HCX-UC进行加氢脱氮反应和或加氢芳烃饱和反应。
本发明所述加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,使用的加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC,可以是1个、2个或多个品种的催化剂的串联组合使用,沿着反应物流的流动方向,下游加氢裂化催化剂的加氢活性,通常等于或高于上游加氢裂化催化剂的加氢活性。
在加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC,宜使用ZSM-5分子筛、其最可几孔道尺寸约为0.53nm×0.56nm即0.53纳米×0.56纳米。
加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC,可以是任意一种合适的柴油择形断侧链加氢裂化催化剂,可以是典型的石油基柴油择形断侧链加氢裂化催化剂,这些技术有中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发的技术、中国石油化工股份有限公司北京石油化工科学研究院的开发技术等,记载这类技术的一个文献见:①出版物名称:《加氢处理工艺与工程》,390页至,408页;②检索用图书编码:ISBN编码:7-80164-665-7;中国版本图书馆CIP数据核字:(2004)第128349号;③主编:李大东;④出版社:中国石化出版社。
以下详细描述本发明的加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY。
本发明所述加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,使用的加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC,通常在最后一个加氢异构降凝催化剂床层之后设置后精制催化剂床层R30P-M-HCY-DC,对加氢裂化过程产生的硫醇、烯烃进行硫醇加氢脱硫、烯烃加氢饱和防止加氢裂化产物有机硫含量超标等;对于加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC,为了降低其结焦速度延长催化剂寿命、降低其平均反应温度抑制热裂解反应提高液体油品收率,可以在最前一个加氢异构降凝催化剂床层之前设置前置加氢精制催化剂床层R30P-M-HCY-UC进行加氢脱氮反应和或加氢芳烃饱和反应。
本发明所述加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,使用的加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC,可以是1个、2个或多个品种的催化剂的串联组合使用,沿着反应物流的流动方向,下游加氢催化剂的加氢活性,通常等于或高于上游加氢催化剂的加氢活性。
加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC,宜使用低酸性的ZSM-23/48分子筛和SAPO类分子筛为组分的加氢异构脱蜡催化剂。
在加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC,可以是任意一种合适的柴油加氢异构降凝催化剂,可以是典型的石油基柴油加氢择型异构降凝催化剂,这些技术有中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发的技术、中国石油化工股份有限公司北京石油化工科学研究院的开发技术等,记载这类技术的一个文献见:①出版物名称:《加氢处理工艺与工程》,408页至433页;②检索用图书编码:ISBN编码:7-80164-665-7;中国版本图书馆CIP数据核字:(2004)第128349号;③主编:李大东;④出版社:中国石化出版社。
以下详细描述本发明的加氢反应过程的气相硫化氢浓度的一般控制原则。
根据需要,可以将任一种补充硫加入任一加氢反应过程,但通常是加入到最上游的加氢反应过程入口,以保证反应过程必须的最低硫化氢浓度比如500PPm(v)或1000PPm(v)或规定值,以保证催化剂必须的硫化氢分压不低于最低的规定值。所述的补充硫可以是含硫化氢或可以转化为硫化氢的对加氢转化过程无不良作用的物料,比如含硫化氢的气体或油品,或与高温氢气接触后生成硫化氢的二硫化碳或二甲基二硫等。当预加氢反应过程R1的稀释烃以含硫化氢的加氢反应流出物形式提供时,如果其中的硫化氢数量满足预加氢反应过程R1的需要,可以不再使用补硫剂。
以下详细描述本发明的加氢反应流出物的高压分离过程的一般原则。
加氢反应流出物的高压分离过程通常包含冷高压分离器,当加氢反应流出物中烃油密度大(比如与水密度接近)或粘度大或与水乳化难于分离时,还需要设置操作温度通常为150~450℃的热高压分离器,此时加氢反应流出物进入热高压分离器分离为一个在体积上主要由氢气组成的热高分气气体和一个主要由常规液体烃以及可能存在的固体组成的热高分油液体,热高分气进入操作温度通常为20~80℃的冷高压分离器分离为冷高分油和冷高分气,由于大量高沸点组分进入热高分油液体中,实现了以下目标:冷高分油密度变小或粘度变小或与水易于分离。加氢反应流出物的高压分离过程设置热高压分离器,还具备减少热量损失的优点,因为热高分油液体可以避免热高分气经历的使用空冷器或水冷器的冷却降温过程。同时,可以将部分热高分油液体返回上游的加氢反应过程循环使用,以改善接收该循环油的加氢反应过程的总体原料性质,或对该循环油进行循环加氢。
加氢反应流出物或热高分气进入冷高压分离部分之前,通常先降低温度(一般是与反应部分进料换热)至约220~100℃(该温度应高于该加氢反应流出物气相中硫氢化氨结晶温度),然后通常向其中注入洗涤水形成注水后加氢反应流出物,洗涤水用于吸收氨及可能产生的其它杂质如氯化氢等,而吸收氨后的水溶液必然吸收硫化氢。在冷高压分离部分,所述注水后加氢反应流出物分离为:一个在体积上主要由氢气组成的冷高分气、一个主要由常规液体烃和溶解氢组成的冷高分油、一个主要由水组成的并溶解有氨、硫化氢的冷高分水。所述冷高分水,其中氨的含量一般为0.5~15%(w),最好为1~8%(w)。注洗涤水的一个目的是吸收加氢反应流出物中的氨和硫化氢,防止形成硫氢化氨或多硫氨结晶堵塞换热器通道,增加系统压力降。所述洗涤水的注入量,应根据下述原则确定:一方面,洗涤水注入加氢反应流出物后分为汽相水和液相水,液相水量必须大于零,最好为洗涤水总量的30%或更多;再一方面,洗涤水用于吸收加氢反应流出物中的氨,防止高分气的氨浓度太高,降低催化剂活性,通常高分气的氨体积浓度越低越好,一般不大于200PPm(v),最好不大于50PPm(v)。所述的冷高压分离器操作压力为加氢反应部分压力减去实际压力降,冷高压分离部分操作压力与加氢反应压力的差值,不宜过低或过高,一般为0.35~3.2MPa、通常为0.5~1.5MPa。所述的冷高分气的氢气体积浓度值,不宜过低(导致装置操作压力上升),一般应不低于70%(v)、宜不低于80%(v)、最好不低于85%(v)。如前所述至少一部分、通常为85~100%的冷高分气返回在加氢反应部分循环使用,以提供加氢反应部分必须的氢气量和氢浓度;为了提高装置投资效率,必须保证循环氢浓度不低于前述的低限值,为此,根据具体的原料性质、反应条件、产品分布,可以排除一部分所述冷高分气以排除反应产生的甲烷、乙烷。对于排放的冷高分气,可以采用常规的膜分离工艺或变压吸附工艺或油洗工艺实现氢气和非氢气体组分分离,并将回收的氢气用作新氢。
新氢进入加氢部分以补充加氢反应过程消耗的氢气,新氢氢浓度越高越好,一般不宜低于95%(v),最好不低于99%(v)。可将全部新氢引入任一加氢反应部分,最好引入预加氢反应过程R1。
本发明,主要优点表现为:
①洗涤油数量可以灵活地在宽范围内调节,即可以提高洗涤段液体/气体体积比例;
洗涤油S2LR进入热高压分离气体脱尘过程S1DS的脱尘段S1DSE之前,根据需要,可以升高或降低温度;
②洗涤油循环过程,可以采用高压热高分油加压循环方式,循环过程能耗低;
③洗涤段与物流R10PX的闪蒸段组合在一台洗涤塔内完成,实现了功能集成,流程简单、工程费用低;
④本发明,可以与其它烃油洗涤段组合使用,形成“闪蒸+双洗涤段洗涤塔”或“闪蒸+多洗涤段洗涤塔”,可实现高效集成;本发明通常位于洗涤塔内气体的最后一级洗涤过程;
⑤本发明,可以组合使用专用的气提氢气热物流,实现加氢热裂化反应流出物R10P中轻重烃组分的清晰分离,可进一步实现流程集成;
气体S2V、物流S2LTOR20进入第二加氢提质反应过程R20之前,根据需要,可以升高或降低温度;
⑥本发明,最终能够可靠的实现单一高压操作系统,即将中低温煤焦油重馏分的加氢热裂化过程R10和高分气S1V的第二加氢提质反应过程R20组成一段流程;
⑦本发明,适合于新建装置或现有装置改造。
Claims (73)
1.一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其特征在于包含以下步骤:
(1)在第一加氢反应过程R10,在至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料的条件下,至少含有碳元素和氢元素的原料R10F进入第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R得到第一加氢反应流出物R10P;基于第一加氢反应流出物R10P的至少含有固体和气体的物流用作物流R10PX;
原料R10F,由液态物料R10FL和或固态物料R10FS组成;
第一加氢反应过程R10中,至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料;
第一加氢反应R10R,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢精制反应,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢热裂化反应和或至少一部分固态物料R10FS的加氢热裂化反应;
第一加氢反应过程R10,可能使用催化剂;
第一加氢反应流出物R10P,为含有氢气、液相烃和固体颗粒的三相物料;
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE;
在脱尘段S1DSE,基于物流R10PX的气体R10PXV与来自步骤③的洗涤油S2LR完成至少一次气液接触后分离为主要由常规液态烃组成的含固体的热高油S1L和在体积上主要由氢气组成的热高分气S1V;
可能存在来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL;
单位体积的热高分气S1V的固体重量含量的平均值,低于单位体积的气体R10PXV中的固体重量含量平均值;
(3)在分离部分S2,热高分气S1V分离为主要由常规液态烃组成的液体S2L和在体积上主要由氢气组成的气体S2V;
至少第一部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
可能存在的第二部分液体S2L作为物流S2LTOR20使用。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,选自下列加氢反应过程的一种或2种或几种:
①煤加氢直接液化制油过程,包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤共炼过程、煤临氢热溶液化过程;
②中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
④页岩油重油或页岩油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑤乙烯裂解焦油的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑥石油基重油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑦石油砂基重油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑧其它芳烃重量含量高于50%、有机氮重量含量高于0.10%的烃油的使用上流式膨胀床的加氢过程。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE;
在脱尘段S1DSE,设置气体与油液接触的传质段S1DSTM;
物流R10PX进入脱尘段S1DSE的传质段S1DSTM的下部,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸气体R10PXV向上流过传质段S1DSTM与洗涤油液体完成至少2次逆流接触后离开脱尘段S1DSE成为热高分气S1V,洗涤油S2LR进入传质段S1DSTM上部向下流过传质段S1DSTM与闪蒸气体R10PXV完成逆流接触后离开传质段S1DSTM成为富尘洗涤油S1LXX,富尘洗涤油S1LXX离开脱尘段S1DSE成为含固体颗粒的热高油S1L;闪蒸气体R10PXV中的大部分固体颗粒进入热高油S1L中;
可能存在的来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL离开脱尘段S1DSE。
4.根据权利要求3所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,富尘洗涤油S1LXX和闪蒸液体R10PXL混合成为含固体颗粒的热高油S1L。
5.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
在第二加氢提质反应过程R20,气体S2V和可能存在的物流S2LTOR20进入第二加氢提质反应过程R20,在氢气和第二加氢提质催化剂R20C存在条件下进行第二加氢提质反应R20R,得到第二加氢提质反应流出物R20P。
6.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P分离为含有固体颗粒的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
7.根据权利要求6所述方法,其特征在于:
①在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC;
在降压步骤BSL-DPS,物流BSL经过降压设备得到降压后物流BSL-VLS;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点低于550℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR10,至少一部分馏分油BS-TOR10返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
8.根据权利要求6所述方法,其特征在于:
①在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置设置高压预分离过程BS,降压步骤BSL-DPS和分馏过程BSL-FRAC;
在降压步骤BSL-DPS,物流BSL经过降压设备得到降压后物流BSL-VLS;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR20-M,至少一部分馏分油BS-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点为350~550℃的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR10-H,至少一部分馏分油BS-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
9.根据权利要求6所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成至少一次接触,分离为含有固体的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
10.根据权利要求9所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在氢气气提过程BSHS,操作条件为:温度为250~480℃、压力为6~25MPa、气提氢气BSH与第一加氢反应流出物R10P中常规液态烃的气液体积比BS-KVL为50~5000;
气液体积比KVL定义为:BS-KVL=VBSH/VBF;
VBSH,表示气提氢气物流BSH的标准状态即0℃、1大气压下的体积流量,立方米/时;
VBF,表示第一加氢反应流出物R10P中常规液态烃的20℃、1大气压下的体积流量,立方米/时。
11.根据权利要求10所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,操作条件为:温度为300~450℃、压力为10~20MPa、气液体积比BS-KVL为500~2000。
12.根据权利要求10所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成一次接触分离。
13.根据权利要求10所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得液体与气提氢气BSH完成2~8次逆流接触分离;高压预分离过程BS使用气提分离塔BST;
第一加氢反应流出物R10P进入气提分离塔BST的气液接触传质段BSTTM的上部,来自R10P的液相R10PL向下流动,来自R10P的气相R10PV向上流动;
气提氢气BSH进入气提分离塔BST的气液接触传质段BSTTM的下部向上流动;
在气液接触传质段BSTTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,液体中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
14.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与物流R10PX混合后分离为气体S1V和含有固体的液体物流S1L。
15.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV,完成一次气液逆流接触后分离为气体S1V和含有固体的液体物流S1L。
16.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV完成2~8次气液逆流接触分离;接触分离过程使用塔式气提分离区S1ST,洗涤油S2LR进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质S1TTM的上部向下流动;
物流R10PX进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质段S1TTM的下部,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸气体R10PXV向上流动;在气液接触传质段S1TTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,闪蒸气体R10PXV中的大部分固体颗粒进入热高油S1L中。
17.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV完成至少一次接触,洗涤油S2LR与来自补充氢气气提过程S1BHS的气体VKK完成至少一次接触,分离为气体S1V和液体LKK;
在补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH完成至少一次接触,分离为气体VKK和液体S1L。
18.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,操作条件为:温度为250~480℃、压力为6~25MPa、气提氢气S1BH与物流R10PX中常规液态烃的气液体积比S1-KVL为50~5000;
气液体积比S1B-KVL定义为:KVL=VS1BH/VS1F;
VS1BH,表示气提氢气物流S1BH的标准状态即0℃、1大气压下的体积流量,立方米/时;
VS1F,表示物流R10PX中常规液态烃的20℃、1大气压下的体积流量,立方米/时。
19.根据权利要求18所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,操作条件为:温度为300~450℃、压力为10~20MPa、气液体积比S1B-KVL为500~2000。
20.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH完成一次气液逆流接触。
21.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气提氢气S1BH,完成2~8次逆流接触分离;补充氢气气提过程S1BHS使用塔式气提分离区S1BHST,闪蒸液体R10PXL进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质S1BTTM的上部向下流动;
气提氢气S1BH进入塔式气提分离区S1BST的气液接触传质段S1BTTM的下部向上流动;在气液接触传质段S1BTTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,液相中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
22.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
热高压分离气体脱尘过程S1DS和补充氢气气提过程S1BHS,在一台气提分离塔S1-S1BHS-TE内完成,气提分离塔S1-S1BHS-TE分为上、下2个传质段;洗涤油S2LR进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的上部向下流动进入上传质段;物流R10PX进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的中部,来自物流R10PX的气体向上流动进入上传质段,来自物流R10PX的液体向下流动进入下传质段;补充气提氢气S1BH进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的下部,向上流动进入下传质段;
在上传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
在下传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
23.根据权利要求22所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在上传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离;
在下传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离。
24.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
热高压分离气体脱尘过程S1DS和补充氢气气提过程S1BHS,在一台气提分离塔S1-S1BHS-TE内完成,气提分离塔S1-S1BHS-TE分为上、下2个传质段;洗涤油S2LR进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的上部向下流动进入上传质段;补充气提氢气S1BH进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的中部,向上流动进入上传质段;物流R10PX进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的下部,来自物流R10PX的气体向上流动进入下传质段,来自物流R10PX的液体向下流动进入液体物流S1L中;
在上传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
在下传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
25.根据权利要求24所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在上传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离;
在下传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离。
26.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,至少一部分物流S1L返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
27.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤1DPS;
在降压步骤1DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
回收降压后物流S1L-VLS,脱出物流S1L-VLS中气体得到物流S1L-VLS-DPDV,至少一部分物流S1L-VLS-DPDV返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
28.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于550℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20,至少一部分馏分油S1L-TOR20进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触。
29.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20-M,至少一部分馏分油S1L-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点为350~550℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR10-H,至少一部分馏分油S1L-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
30.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20-M,至少一部分馏分油S1L-TOR20-M进入第二加氢提质反应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点为350~530℃的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR10-H,至少一部分馏分油S1L-TOR10-H返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点高于530℃的烃组分组成的馏分油S1L-DO,馏分油S1L-DO不进入加氢反应过程。
31.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
①在第一加氢反应过程R10,排出含有废催化剂的液体物流R10-WP,物流BSL-WP不进入加氢反应过程。
32.根据权利要求6所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P分离为含有固体颗粒的气体BSV和含有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL作为排放废催化剂的物流BSL-WP不进入加氢反应过程。
33.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于180℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于180℃的烃组分。
34.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于250℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于250℃的烃组分。
35.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于300℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于300℃的烃组分。
36.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于350℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于350℃的烃组分。
37.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,气体S1V中含有大部分常规沸点低于400℃的烃组分,液体S1L中含有大部分常规沸点高于400℃的烃组分。
38.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于50%。
39.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于40%。
40.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,液体S1L的常规液态烃中常规沸点高于450℃的烃组分的重量含量低于30%。
41.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
①在第一加氢反应过程R10,使用至少一个加氢热裂化反应区,催化剂床层工作方式为上流式反应器,选自下列中的1种或几种的组合:
①悬浮床即浆态床;
②沸腾床;
③上流式移动床;
④上流式微膨胀床。
42.根据权利要求1或2或3或4后5或6或7或8或9或10或11或12或13或14后15或16或17或18或19或20或21或22或23或24或25或26或27或28或29或30或31或32或33或34或35或36或37或38或39或40或41所述方法,其特征在于:
(3)在分离部分S2,热高分气S1V分离为气体S2V和液体S2L;
至少一部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
洗涤油S2LR,同时含有常规沸点低于300℃的烃组分、常规沸点高于300℃的烃组分。
43.根据权利要求1或2或3或4后5或6或7或8或9或10或11或12或13或14后15或16或17或18或19或20或21或22或23或24或25或26或27或28或29或30或31或32或33或34或35或36或37或38所述方法,其特征在于:
(3)在分离部分S2,热高分气S1V分离为气体S2V和液体S2L;
大部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
洗涤油S2LR,同时含有常规沸点低于300℃的烃组分、常规沸点高于300℃的烃组分。
44.根据权利要求1或2或3或4后5或6或7或8或9或10或11或12或13或14后15或16或17或18或19或20或21或22或23或24或25或26或27或28或29或30或31或32或33或34或35或36或37或38所述方法,其特征在于:
(3)在分离部分S2,洗涤油S2LR中的常规沸点高于250℃的烃组分的重量含量大于50%。
45.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于10PPm、硫含量低于10PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于28。
46.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于5PPm、硫含量低于5PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于33。
47.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
第二加氢提质反应流出物R20P中的全部常规液态烃的氮含量低于5PPm、硫含量低于5PPm,第二加氢提质反应流出物R20P中的柴油组分的十六烷值高于38。
48.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
第二加氢提质反应流出物R20P中常规沸点低于180℃的常规液态烃的氮含量低于2PPm、硫含量低于2PPm。
49.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
第二加氢提质反应流出物R20P中常规沸点低于180℃的常规液态烃的氮含量低于1PPm、硫含量低于1PPm。
50.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程。
51.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在冷高压分离过程XS3,分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V。
52.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在热高压分离过程XS1,第二加氢提质反应流出物R20P完成高沸点烃组分和低沸点烃组分的相对分离,得到主要由烃组分组成的热高分油XS1L和包含低沸点烃组分的在体积上主要由氢气组成的气体XS1V;
在冷高压分离过程XS3,分离气体XS1V得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V。
53.根据权利要求52所述方法,其特征在于:
在热高压分离过程XS1,气体XS1V包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点低于350℃的烃组分;热高分油XS1L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于350℃的烃组分。
54.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的分离过程;
在热高压分离过程XS1,第二加氢提质反应流出物R20P完成高沸点烃组分和低沸点烃组分的相对分离,得到主要由烃组分组成的热高分油XS1L和包含低沸点烃组分的在体积上主要由氢气组成的气体XS1V;
在中温高压分离过程XS2,分离气体XS1V得到主要由常规液态组成的中温高分油XS2L和在体积上主要由氢气组成的中温高分气XS2V;
在冷高压分离过程XS3,分离气体XS1V得到主要由烃组分组成的冷高分油XS3L和在体积上主要由氢气组成的冷高分气XS3V。
55.根据权利要求54所述方法,其特征在于:
在热高压分离过程XS1,气体XS1V包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点低于350℃的烃组分;热高分油XS1L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于350℃的烃组分;
在中温高压分离过程XS2,中温高分气XS2V包含气体XS1V中大部分常规沸点低于于165℃的烃组分;中温高分油XS2L包含第二加氢提质反应流出物R20P中大部分常规沸点高于165℃的烃组分。
56.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程,分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由常规沸点高于350℃的烃组分组成的烃物流R30P-H,烃物流R30P-H进入加氢裂化过程R30P-H-HC,在氢气和加氢裂化催化剂R30P-H-HCC存在条件下,进行加氢裂化反应R30P-H-HCR得到加氢裂化反应流出物R30P-H-HCP。
57.根据权利要求53所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
至少一部分热高分油XS1L作为烃物流R30P-H进入加氢裂化过程R30P-H-HC。
58.根据权利要求53所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
至少一部分热高分油XS1L进入执行加氢热裂化反应的第一加氢反应过程R10,第一加氢反应过程R10用作加氢裂化过程R30P-H-HC。
59.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,进行中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由常规沸点为165~350℃的烃组分组成的烃物流R30P-M,烃物流R30P-M进入加氢提质过程R30P-M-HP,在氢气和加氢提质催化剂R30P-M-HPC存在条件下进行加氢提质反应R30P-M-HPR得到加氢提质反应流出物R30P-M-HPP。
60.根据权利要求59所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
加氢提质过程R30P-M-HP的加氢提质催化剂R30P-M-HPC,包含加氢选择性开环催化剂。
61.根据权利要求55所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
至少一部分中温高分油XS2L作为烃物流R30P-M进入加氢提质过程R30P-M-HP。
62.根据权利要求59所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,在氢气和加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC存在条件下,进行加氢择型短侧链反应R30P-M-HCXR得到加氢择型短侧链反应流出物R30P-M-HCXP。
63.根据权利要求62所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,在氢气和加氢择型断侧链催化剂R30P-M-HCXC存在条件下,加氢提质过程R30P-M-HP的反应流出物进入加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,进行加氢择型短侧链反应R30P-M-HCXR得到加氢择型短侧链反应流出物R30P-M-HCXP。
64.根据权利要求62所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX使进料中柴油馏分的凝点降低至少8℃。
65.根据权利要求62所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX,加氢择型短侧链反应区R30P-M-HCX使进料中柴油馏分的凝点降低至少15℃。
66.根据权利要求59所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,在氢气和加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC存在条件下,进行加氢异构降凝反应R30P-M-HCYR得到加氢异构降凝反应流出物R30P-M-HCYP。
67.根据权利要求66所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,在氢气和加氢异构降凝催化剂R30P-M-HCYC存在条件下,加氢提质过程R30P-M-HP的反应流出物进入加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,进行加氢异构降凝反应R30P-M-HCYR得到加氢异构降凝反应流出物R30P-M-HCYP。
68.根据权利要求66所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY使进料中柴油馏分的凝点降低至少8℃。
69.根据权利要求66所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的生成油的后续加氢改质过程;
在加氢提质过程R30P-M-HP之后设置加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY,加氢异构降凝反应区R30P-M-HCY使进料中柴油馏分的凝点降低至少15℃。
70.根据权利要求50所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20的高沸点生成油的循环加氢裂化过程;
分离第二加氢提质反应流出物R20P得到主要由高沸点常规液态烃组成的物流R30P-VGO,至少一部分R30P-VGO进入第一加氢反应过程R10与第一加氢催化剂R10RF1C接触。
71.根据权利要求70所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,R30P-VGO主要由常规沸点高于250℃的烃组分组成。
72.根据权利要求70所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,R30P-VGO主要由常规沸点高于300℃的烃组分组成。
73.根据权利要求70所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,R30P-VGO主要由常规沸点高于350℃的烃组分组成。
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