CN109988597A - 灵活凡士林加氢工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灵活凡士林加氢工艺。凡士林原料进入加氢精制反应器，通过上部加氢精制催化剂床层后的物料分成两股；一股物料为经床层中间设置的气液分离器进行分离，得到液体抽出精制反应器与氢气混合后进入加氢异构反应器进行异构反应；另一股物料为反应器内的气体和抽出后剩余的液体混合物流，混合物流继续向下流经下部的加氢精制催化剂床层；所得加氢精制反应物料和加氢异构反应物料分别进行气液分离和分馏，得到不同规格的凡士林产品。本发明首次提供了一种在一套加氢工艺装置上同时生产两种以上不同规格凡士林产品的加氢工艺，可以充分利用部分加氢精制物料所携带的热量，实现加氢精制反应器与加氢异构反应器的耦合操作。

Description

灵活凡士林加氢工艺
技术领域
本发明属于石油炼制领域，具体涉及一种灵活生产优质凡士林产品的凡士林加氢工艺。
背景技术
凡士林是具有一定特性的油膏状石油产品，是重要的医药、日用化工及其他精细化工产品的生产原料。凡士林原料主要是采用渣油蜡膏和润滑油料调和而成，常用的凡士林的精制方法有酸-白土精制、三氯化铝精制和加氢精制。前两种精制方法由于其产品手率低，产生了大量难以处理的废弃物，导致生产成本高，对环境污染严重，已逐渐被加氢精制方法所取代。
由于凡士林原料中含有较多的硫、氮化合物和芳烃，生产药品和化妆品用凡士林产品需进行深度加氢精制，加氢精制在苛刻的条件下进行。加氢法可有效脱除凡士林原料中的硫、氮、氧等杂环物质，并使稠环芳烃饱和。该方法在生产过程中无三废污染，可以生产高收率、高质量的凡士林产品。CN104910954A、CN001210882A等都公开了一种凡士林加氢精制方法，能够有效降低凡士林产品的杂质含量、稠环芳烃含量，CN 103102989 A发明涉及一种凡士林深度加氢脱芳烃的方法，使用贵金属催化剂和采用两段法流程进行加工；CN102453549 A公开了一种凡士林的生产方法，以HVI650蜡膏、减压馏分油基础油、选择性的减压渣油轻脱蜡膏为原料，使用加氢异构催化剂和加氢精制催化剂，拓宽了凡士林的来源。但是上述凡士林加氢工艺都只能生产一种凡士林产品，操作灵活性差。
综上所述，现有的凡士林加氢技术可以通过加氢精制的方法大幅度降低凡士林产品的硫氮等杂质含量，降低稠环芳烃含量，改善凡士林产品的性质，也可以通过使用异构催化剂的方法增加凡士林产品中异构烃含量、增加凡士林产品的拉丝性，但是上述工艺技术生产的凡士林产品只有一种，产品灵活性较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种灵活凡士林加氢工艺，即通过从加氢精制反应器中部设置的气液分离器中抽出部分反应液体物流将所述的凡士林原料通过加氢精制和加氢异构组合方法灵活生产高质量的加氢精制凡士林产品和具有拉丝性凡士林产品。
本发明的灵活凡士林加氢工艺的方法，包括如下步骤：
a、凡士林原料在加氢精制条件下通过加氢精制反应器上部加氢精制催化剂床层，得到第一加氢精制物流；这部分反应物流分成两部分，其中一部分为通过气液分离器，分离所得液体物流抽出加氢精制反应器；
b、步骤a中剩余部分的第一加氢精制物流继续在加氢精制条件下通过加氢精制反应器下部的加氢精制催化剂床层，加氢精制物流经分离、分馏得到加氢精制高压富氢气体、加氢精制气体产品、加氢精制石脑油产品和加氢精制凡士林产品；
c、步骤a所得的抽出加氢精制反应器的第一加氢精制液体物流在加氢异构条件下通过加氢异构反应器的加氢异构催化剂床层，加氢异构物流经分离、分馏得到加氢异构高压富氢气体、加氢异构气体、加氢异构石脑油和具有拉丝性凡士林产品。
根据本发明的加氢精制工艺，其中还可以包括步骤d：步骤b得到的加氢精制高压富氢气体和步骤c得到的加氢异构高压富氢气体混合后循环使用。
凡士林原料中的S、N、O等杂质通过加氢精制反应器上部加氢精制催化剂床层时得到有效脱除，芳烃一定程度上得到加氢饱和，反应物流的一部分继续通过加氢精制反应器下部加氢精制催化剂床层时，加氢反应深度更深，达到生产优质凡士林产品的要求；抽出的一部分第一加氢精制物流经过加氢异构催化剂后正构烷烃的一部分进行异构反应，得到具有拉丝性的凡士林产品。
与现有技术相比较，本发明灵活凡士林加氢工艺的优点在于：
1、本发明中，加氢精制反应器中包括至少两个加氢精制催化剂床层。通过设置在加氢精制反应器床层中间的气液分离器将其中一部分加氢精制液体物料抽取步骤，即可实现对加氢精制物料股的有效分配，再使所得到的物料经过不同的加氢工艺，从而可以灵活生产不同规格的目的凡士林产品。同时，在反应器床层中间抽取液体反应物流在技术上也是易于实现的。而在现有技术中，一套加氢装置通常只能得到一种规格的凡士林产品；如果想要得到不同规格的凡士林产品，需要两套以上的加氢装置。因此，本发明首次提供了一种在一套加氢工艺装置上同时生产两种以上不同凡士林产品的加氢转化工艺。
2、本发明通过在加氢精制反应器的催化剂床层中间设置气液分离器，通过气液分离器将石蜡原料经过加氢精制的第一加氢精制液体物流抽取出反应器，并将其送入单独设置的加氢异构反应器进行加氢异构反应，提高加氢异构凡士林产品的异构烃含量，使得加氢异构凡士林具有拉丝性，从而使得本发明的方法能够灵活生产不同异构烃的凡士林产品。
3、本发明中，经过加氢精制后得到的凡士林产品正构烃含量高；经过部分加氢精制、加氢异构后得到的凡士林产品异构烃含量高；可以分别满足生产不同目的指标的高质量凡士林产品要求。
4、本发明中，原料油中的S、N等杂质经过加氢精制和部分加氢改质后转化为H2S和NH3，经气液分离器分离后大部分H2S和NH3存在于气相中，而液相中H2S和NH3的含量较少，从而降低了对加氢异构催化剂分子筛的抑制作用，使得加氢异构催化剂的反应活性提高，即达到同样的异构效果时所需要的反应温度降低，而加氢精制反应器精制催化剂床层中间得到的液体本身具有很高的温度和压力，其与循环氢混合后的温度尽管略有降低，但是仍然可以直接进入新设置的加氢异构反应器中进行反应并达到异构效果，从而充分利用这股部分精制物料所携带的热量，实现加氢精制反应器与加氢异构反应器的耦合操作。
附图说明
图1为本发明的原则流程示意图。
其中：1-凡士林原料，2-加氢精制反应器循环氢，3-加氢精制反应器，4-加氢异构原料物流，5-加氢精制物流，6-加氢精制高压分离器，7-加氢异构反应器，8-加氢异构物流，9-加氢异构高压分离器，10-加氢精制汽提塔或分馏塔，11-加氢异构汽提塔或分馏塔，12-加氢精制石脑油产品，13-加氢精制凡士林产品，14-加氢异构石脑油产品，15-加氢异构凡士林产品，16-加氢精制高压分离器气体产物，17-加氢异构高压分离器气体产物，18-补充氢，19-加氢异构反应器循环氢，20-气液分离器。
具体实施方式
步骤a所述凡士林原料油可以是单一减压渣油轻脱蜡膏，也可以其与减压馏分油基础油、减压馏分油脱蜡油及其溶剂精制油等的一种或几种调和物的混合物。
步骤a所述的加氢精制催化剂均为常规的凡士林加氢精制催化剂。加氢催化剂中加氢活性组分为Co、Mo、W、Ni中的一种或几种，以氧化物计的重量含量为5%～70%，加氢催化剂的载体含有氧化铝、无定型硅铝、氧化硅和氧化钛中的至少一种，同时可以含有其它助剂，如P、Si、B、Ti、Zr等。可以采用市售催化剂，也可以按本领域现有方法制备。加氢活性组分为氧化态的催化剂，在使用之前进行常规的硫化处理，使加氢活性组分转化为硫化态。商业加氢催化剂主要有，如抚顺石油化工研究院（FRIPP）研制开发的481-2B、FV-1、FV-10、FV-20、FV-30等。所述加氢精制的操作条件可采用常规的条件，如反应压力3.0MPa~15.0MPa，体积空速为0.2h-1~6.0h-1，平均反应温度180℃~400℃，氢油体积比为100:1～1500:1。
步骤a中所述气液分离器为加氢精制反应器床层间或者催化剂床层入口设置的设备。气液分离器至少包括反应物流入口，液相导管和气相导管等几部分，其中液相导管将分离得到的液相抽离出加氢精制反应器，气相导管将分离得到的气相引入下部加氢精制催化剂床层。
步骤a中一部分加氢精制反应物流通过气液分离器入口进入气液分离器。其中抽出的液相物流以占原料油的重量百分比为5～95 wt%，优选为10～80 wt%。
步骤b中所述的分离通常包括为加氢精制高压分离器和低压分离器分离两部分。其中高压分离器分离得到加氢精制高压富氢气体和液体，高压分离器分离得到的液体进入低压分离器。低压分离器将高压液体产物分离得到富烃气体和低压液体产物。富烃气体经分离得到需要的加氢精制气体产物。
步骤b中所述的分馏在加氢精制汽提塔或分馏塔系统中进行。低压液体产物在汽提塔或分馏塔中分馏得到加氢精制石脑油产品和加氢精制凡士林产品。
步骤c所述的加氢异构催化剂为常规的凡士林加氢异构催化剂，一般以第ⅥB族和/或第Ⅷ族金属为活性组分，第ⅥB族金属一般为Mo和/或W，第Ⅷ族金属一般为Co和/或Ni。该催化剂的载体含有氧化铝、含硅氧化铝和分子筛中的一种或多种，最好是含有分子筛，所述的分子筛可以为β型分子筛、Sapo型分子筛等。以催化剂的重量计，第ⅥB族金属含量以氧化物计为10wt%～35wt%，第Ⅷ族金属含量以氧化物计为3wt%～15wt%，分子筛含量为2wt%～30wt%，氧化铝含量为10wt%～80wt%。主要的催化剂有抚顺石油化工研究院研制开发的FC-14、FC-20等。对于加氢异构催化剂来说，主要要求直链烷烃发生异构反应，裂解性能要弱。加氢异构的操作条件可采用常规的操作条件，一般为：反应压力3.0MPa~15.0MPa，体积空速为0.2h-1~12.0h-1，平均反应温度150℃~400℃，氢油体积比为100:1～1500:1。
步骤c所述的加氢异构反应器的下部可以装填补充加氢精制催化剂，补充加氢精制催化剂与加氢精制反应器内的加氢精制催化剂可以相同，也可以不同。加氢异构物料通过补充加氢精制催化剂的体积空速为1.0h-1~25.0h-1，反应压力3.0MPa~15.0MPa，平均反应温度150℃~400℃，氢油体积比为100:1～1500:1。
步骤c中所述的分离在加氢异构高压分离器和低压分离器内进行。其中加氢异构高压分离器分离得到加氢异构高压富氢气体和液体，高压分离器分离得到的液体进入低压分离器。低压分离器将高压液体产物分离得到富烃气体和低压液体产物。富烃气体经分离得到需要的加氢异构气体产物。
步骤c中所述的分馏为汽提塔或分馏塔系统，低压液体产物在汽提塔或分馏塔中分馏得到加氢异构石脑油产品和加氢异构凡士林产品。
步骤b和步骤c中所述的加氢精制气体产品和加氢异构气体产品可以单独作为产品，也可以混合为混合气体产品。
步骤b和步骤c中所述的加氢精制石脑油产品和加氢异构石脑油产品可以单独作为产品，也可以混合为混合石脑油产品。
步骤d中所述的高压富氢气体混合后可以直接作为循环氢使用，也可以选择通过循环氢脱硫系统脱除硫化氢后再循环使用。
结合图1，本发明的方法具体如下：凡士林原料1首先与循环氢2混合进入加氢精制反应器3，经过第一加氢精制催化剂床层的反应物流中经气液分离器20抽出加氢异构液体原料物流4，抽出加氢异构原料物流4后的物流继续进入后续加氢精制催化剂床层，加氢精制生成物流5进入加氢精制高压分离器6进行气液分离，分离得到的液体进入分馏塔10中分馏得到加氢精制石脑油产品12和加氢精制凡士林产品14，加氢异构液体原料物流4与加氢异构循环氢19混合后进入加氢异构反应器7，通过加氢异构催化剂床层的生成物流8进入加氢异构高压分离器9中进行气液分离，分离得到的液体进入分馏塔11中分馏得到加氢异构石脑油产品14和加氢异构凡士林产品15，加氢精制石脑油产品12和加氢异构石脑油产品14可以单独作为产品，也可以混合后得到混合石脑油产品，加氢精制高压分离器6分离得到的气体16和加氢异构高压分离器9分离得到的气体17混合后经循环氢压缩机后与补充氢18混合作为循环氢。
下面通过实施例说明本发明方案和效果。
实施例1-3
保护剂FZC-100、FZC-105和FZC106为中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院研制生产的加氢保护剂；催化剂FV-10为中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院研制生产的加氢精制催化剂；催化剂FC-20为中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院研制生产的加氢异构催化剂，含有β型分子筛。
表1 凡士林原料主要性质
表2工艺条件
表3 试验结果
由实施例可以看出，采用本发明的加氢工艺，通过从加氢精制反应器内抽出一部分液相反应物流，并使用加氢精制催化剂和加氢异构催化剂来实现生产不同性质凡士林产品的目的，生产方式灵活。

Claims (10)

1.一种灵活凡士林加氢工艺，包括如下步骤：
a、凡士林原料在加氢精制条件下通过加氢精制反应器上部加氢精制催化剂床层，得到第一加氢精制物流；这部分反应物流分成两部分，其中一部分为通过气液分离器，分离所得液体物流抽出加氢精制反应器；
b、步骤a中剩余部分的第一加氢精制物流继续在加氢精制条件下通过加氢精制反应器下部的加氢精制催化剂床层，加氢精制物流经分离、分馏得到加氢精制高压富氢气体、加氢精制气体产品、加氢精制石脑油产品和加氢精制凡士林产品；
c、步骤a所得的抽出加氢精制反应器的第一加氢精制液体物流在加氢异构条件下通过加氢异构反应器的加氢异构催化剂床层，加氢异构物流经分离、分馏得到加氢异构高压富氢气体、加氢异构气体、加氢异构石脑油和具有拉丝性凡士林产品。
2.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，还包括步骤d：步骤b得到的加氢精制高压富氢气体和步骤c得到的加氢异构高压富氢气体混合后循环使用。
3.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，所述的凡士林原料油选自减压渣油轻脱蜡膏，或减压渣油轻脱蜡膏与减压馏分油基础油、减压馏分油脱蜡油及减压馏分油溶剂精制油中的至少一种的混合物。
4.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，步骤a所述的加氢精制催化剂以Co、Mo、W、Ni中的一种或几种为加氢活性组分，催化剂载体含有氧化铝、无定型硅铝、氧化硅、氧化钛中的至少一种；以催化剂重量计，加氢活性组分以氧化物计的重量含量为5%～70%。
5.按照权利要求4所述的加氢工艺，所述加氢精制的条件为：反应压力3.0MPa~15.0MPa，体积空速为0.2h-1~6.0h-1，平均反应温度180℃~400℃，氢油体积比为100:1～1500:1。。
6.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，步骤a中抽出的液相物流以占原料油的重量百分比为5～95 wt%，优选为10～80 wt%。
7.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，所述的加氢异构催化剂以第ⅥB族和/或第Ⅷ族金属为活性组分，催化剂载体含有氧化铝、含硅氧化铝和分子筛中的一种或多种，所述的分子筛为β型分子筛或Sapo型分子筛。
8.按照权利要求7所述的加氢工艺，其特征在于，以催化剂的重量计，第ⅥB族金属含量以氧化物计为10wt%～35wt%，第Ⅷ族金属含量以氧化物计为3wt%～15wt%，分子筛含量为2wt%～30wt%，氧化铝含量为10wt%～80wt%。
9.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，所述加氢异构的条件为：反应压力3.0MPa~15.0MPa，体积空速为0.2h-1~6.0h-1，平均反应温度180℃~400℃，氢油体积比为100:1～1500:1。
10.按照权利要求9所述的加氢工艺，其特征在于，所述加氢异构反应器的下部装填补充加氢精制催化剂，加氢异构物料通过补充加氢精制催化剂的体积空速为1.0h-1~25.0h-1。
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