CN110878221B - 一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺 - Google Patents

一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺 Download PDF

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Abstract

一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺，新氢与循环氢混合加热，加热后分为两部分，第一部分与加热后的蜡油在一级高效气液混合分布器中混合，进入固定床一级催化剂床层，产物进入固定床二级催化剂床层，第二部分与一级高压分离器底部液相产物在二级高效气液混合分布器中混合后进入固定床二级催化剂床层，反应器底部产物进入一级高压分离器，一级高压分离器顶部气相产物进入二级高压分离器，一级高压分离器底部液相产物部分返回催化剂床层，剩余部分作为燃料油产品一排出；二级高压分离器顶部气相产物部分返回作为循环氢，二级高压分离器底部产物与燃料油产品一混合后作为燃料油产品二排出，本发明降低了操作苛刻度及操作成本。

Description

一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，特别涉及一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺。
背景技术
目前固定床加氢技术因操作苛刻度较高，操作成本较大，生产船用燃料油的经济性较差，这使得低苛刻度、低成本生产低硫清洁船用燃料油生产技术处于空白状态。
有鉴于此，有必要对现有的加氢生产船用燃料油技术提出改进措施，降低装置的操作苛刻度，提高经济效益。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺，利用高效气液混合分布器，强化反应过程中的传质，最大程度降低外扩散对反应的影响，降低反应的操作苛刻度(压力、氢油比)；同时将一级高压分离器底部产物部分循环，提高原料的处理深度，生产合格的船用燃料油。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺，包括如下步骤：
a)来自新氢管网的新氢1与循环氢22混合后进入氢气加热炉2加热，加热后的混合氢气分为两部分，第一部分3与经过原料油加热炉6加热后的蜡油7在一级高效气液混合分布器8中充分混合，进入固定床一级催化剂床层9；
b)步骤a)经固定床一级催化剂床层9生成的产物直接进入固定床二级催化剂床层12，加热后的混合氢气的第二部分4与一级高压分离器底部液相产物18在二级高效气液混合分布器11中充分混合后进入固定床二级催化剂床层12；
c)步骤b)经固定床二级催化剂床层12生成的反应器底部产物15进入一级高压分离器16，一级高压分离器顶部气相产物17进入二级高压分离器19，一级高压分离器底部液相产物18部分返回固定床二级催化剂床层12或固定床二级催化剂床层12与固定床一级催化剂床层9，剩余部分作为燃料油产品一26排出；
d)二级高压分离器顶部气相产物20部分作为外排废气21，部分返回作为循环氢22与新氢1混合，二级高压分离器底部产物25与燃料油产品一26混合后作为燃料油产品二27排出。
优选地，所述循环氢22经循环氢压缩机23压缩，得到加压后的循环氢24，加压后的循环氢24与新氢1混合。
优选地，所述固定床一级催化剂床层9和固定床二级催化剂床层12均为2-5个催化剂床层。
优选地，每级催化剂床层上方均设置一个高效气液混合分布器。
优选地，本发明工艺过程中反应平均温度为355-380℃、反应操作压力为4-8MPa、整体氢油体积比为200-600、整体空速为0.2-2.0h-1。
优选地，所述一级高压分离器底部液相产物18返回至催化剂床层的部分为循环一级高压分离器底部液相产物14，循环一级高压分离器底部液相产物14经加压泵13加压后得到加压后的循环一级高压分离器底部液相产物10，加压后的循环一级高压分离器底部液相产物10返回至固定床一级催化剂床层9或固定床二级催化剂床层12或固定床二级催化剂床层12与固定床一级催化剂床层9。
优选地，所述船用燃料油产品为RMB30、RMD80、RME180、RMG180。
优选地，所述二级高压分离器顶部气相产物20的外排比例为0～1，所述加热后的混合氢气的第一部分3占加热后的混合氢气的比例为0～1，所述燃料油产品一26占一级高压分离器底部液相产物18的比例为0～1。
本发明中，一级高压分离器16和二级高压分离器19结构相同，其原理是利用温度的变化使不同馏分的产品发生分离，二者的操作压力基本一致，均为系统压力，但一级高压分离器16的操作温度高于二级高压分离器19的操作温度；一级高效气液混合分布器8和二级高效气液混合分布器11结构相同，其基本原理是利用气体和液体的相互作用，使气体分散、切割成足够小的气泡，从而强化气体和液体的传质。
与现有技术相比，本发明该方法将固定床反应器、高效气液混合分布器及在线循环加氢相结合，降低反应的苛刻度，从而降低操作成本。
附图说明
图1是本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
参考图1，本发明的一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船舶燃料油工艺，包括如下步骤：
a)原料蜡油5经过原料油加热炉6加热，得到加热后的蜡油7。来自新氢管网的新氢1与循环氢22(或者循环氢22经循环氢压缩机23压缩得到的加压后的循环氢24)混合后进入氢气加热炉2加热，加热后的混合氢气分为两部分，第一部分3与加热后的蜡油7在一级高效气液混合分布器8中充分混合，之后进入其下方的固定床一级催化剂床层9；
b)步骤a)经固定床一级催化剂床层9生成的产物直接进入下方的固定床二级催化剂床层12，加热后的混合氢气的第二部分4与加压后的循环一级高压分离器底部液相产物10在二级高效气液混合分布器11中充分混合后进入固定床二级催化剂床层12；固定床一级催化剂床层9和固定床二级催化剂床层12均可为2-5级催化剂床层；
c)步骤b)经固定床二级催化剂床层12生成的反应器底部产物15进入一级高压分离器16，一级高压分离器顶部气相产物17进入二级高压分离器19，一级高压分离器底部液相产物18部分作为循环一级高压分离器底部液相产物14，其经加压泵13加压后即得加压后的循环一级高压分离器底部液相产物10，返回固定床二级催化剂床层12或固定床二级催化剂床层12与固定床一级催化剂床层9；一级高压分离器底部液相产物18的剩余部分作为燃料油产品一26排出；
d)二级高压分离器顶部气相产物20部分作为外排废气21，部分返回作为循环氢22与新氢1混合，二级高压分离器底部产物25与燃料油产品一26混合后作为燃料油产品二27排出。
本发明中，可为每级催化剂床层上方设置一个高效气液混合分布器，一级高压分离器底部液相产物循环至固定床一级催化剂床层9或固定床二级催化剂床层12或固定床二级催化剂床层12与固定床一级催化剂床层9。
本发明工艺过程中反应平均温度为355-380℃、反应操作压力为4-8MPa、整体氢油体积比为200-600、整体空速为0.2-2.0h-1。
本发明中，二级高压分离器顶部气相产物20的外排比例，加热后的混合氢气的第一部分3占加热后的混合氢气的比例以及燃料油产品一26占一级高压分离器底部液相产物18的比例均可为0～1，根据实际需求和工况选择。
本发明的原料即蜡油5的性质如下表：
项目 单位 原料
运动粘度(50℃) mm<sup>2</sup>/s 45.67
密度(20℃) kg/m<sup>3</sup> 928.9
硫含量 ％ 2.18
闪点 ℃ 41.3
所得燃料油为RMB30、RMD80、RME180、RMG180。
以下是本发明选择不同参数时的几个实施例。
实施例1：
反应器平均温度为355℃、整体空速0.2h-1、反应操作压力6MPa、氢油体积比200(V/V)。
产物性质和几种船用燃料油的性质见下表：
Figure BDA0002336214150000041
Figure BDA0002336214150000051
可见除粘度不满足RMB30船用燃料油标准外，其他指标均满足上述4种燃料油标准。
实施例2：
反应器平均温度为370℃、整体空速1h-1、反应操作压力6MPa、氢油体积比400(V/V)。
产物性质和几种船用燃料油的性质见下表：
项目 单位 RMB30 RMD80 RME180 RMG180 反应产物
运动粘度(50℃) mm<sup>2</sup>/s 30 180 180 180 28.7
密度(20℃) kg/m<sup>3</sup> 956.6 971.6 987.6 987.6 922.5
硫含量 ％ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.31
闪点 ℃ 60 60 60 60 36.7
根据反应产物与四种燃料油的四项主要指标对比，该工艺条件下生产的燃料油满足标准要求。
实施例3：
反应器平均温度为380℃、整体空速2h-1、反应操作压力6MPa、氢油体积比600(V/V)。
产物性质和几种船用燃料油的性质见下表：
项目 单位 RMB30 RMD80 RME180 RMG180 反应产物
运动粘度(50℃) mm<sup>2</sup>/s 30 180 180 180 23.3
密度(20℃) kg/m<sup>3</sup> 956.6 971.6 987.6 987.6 919.9
硫含量 ％ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.13
闪点 ℃ 60 60 60 60 34.3
根据反应产物与四种燃料油的四项主要指标对比，该工艺条件下生产的燃料油满足标准要求。
实施例4：
反应器平均温度为370℃、整体空速1h-1、反应操作压力4MPa、氢油体积比400(V/V)。
产物性质和几种船用燃料油的性质见下表：
项目 单位 RMB30 RMD80 RME180 RMG180 反应产物
运动粘度(50℃) mm<sup>2</sup>/s 30 180 180 180 29.4
密度(20℃) kg/m<sup>3</sup> 956.6 971.6 987.6 987.6 923.1
硫含量 ％ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.32
闪点 ℃ 60 60 60 60 37.5
根据反应产物与四种燃料油的四项主要指标对比，该工艺条件下生产的燃料油满足标准要求。
实施例5：
反应器平均温度为370℃、整体空速1h-1、反应操作压力8MPa、氢油体积比400(V/V)。
产物性质和几种船用燃料油的性质见下表：
项目 单位 RMB30 RMD80 RME180 RMG180 反应产物
运动粘度(50℃) mm<sup>2</sup>/s 30 180 180 180 27.8
密度(20℃) kg/m<sup>3</sup> 956.6 971.6 987.6 987.6 922.1
硫含量 ％ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.27
闪点 ℃ 60 60 60 60 37.3
根据反应产物与四种燃料油的四项主要指标对比，该工艺条件下生产的燃料油满足标准要求。

Claims (5)

1.一种外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a)来自新氢管网的新氢(1)与循环氢(22)混合后进入氢气加热炉(2)加热，加热后的混合氢气分为两部分，第一部分(3)与经过原料油加热炉(6)加热后的蜡油(7)在一级高效气液混合分布器(8)中充分混合，进入固定床一级催化剂床层(9)；
b)步骤a)经固定床一级催化剂床层(9)生成的产物直接进入固定床二级催化剂床层(12)，加热后的混合氢气的第二部分(4)与一级高压分离器底部液相产物(18)在二级高效气液混合分布器(11)中充分混合后进入固定床二级催化剂床层(12)，所述固定床一级催化剂床层(9)和固定床二级催化剂床层(12)均为2-5个催化剂床层，每级催化剂床层上方均设置一个高效气液混合分布器，过程中反应平均温度为355-380℃、反应操作压力为4MPa、整体氢油体积比为200-600、整体空速为0.2-2.0h-1；
c)步骤b)经固定床二级催化剂床层(12)生成的反应器底部产物(15)进入一级高压分离器(16)，一级高压分离器顶部气相产物(17)进入二级高压分离器(19)，一级高压分离器底部液相产物(18)部分返回固定床二级催化剂床层(12)或固定床二级催化剂床层(12)与固定床一级催化剂床层(9)，剩余部分作为燃料油产品一(26)排出，所述一级高压分离器底部液相产物(18)返回至催化剂床层的部分为循环一级高压分离器底部液相产物(14)，循环一级高压分离器底部液相产物(14)经加压泵(13)加压后得到加压后的循环一级高压分离器底部液相产物(10)，加压后的循环一级高压分离器底部液相产物(10)返回至固定床一级催化剂床层(9)或固定床二级催化剂床层(12)或固定床二级催化剂床层(12)与固定床一级催化剂床层(9)；
d)二级高压分离器顶部气相产物(20)部分作为外排废气(21)，部分返回作为循环氢(22)与新氢(1)混合，二级高压分离器底部产物(25)与燃料油产品一(26)混合后作为燃料油产品二(27)排出。
2.根据权利要求1所述外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺，其特征在于，所述循环氢(22)经循环氢压缩机(23)压缩，得到加压后的循环氢(24)，加压后的循环氢(24)与新氢(1)混合。
3.根据权利要求1所述外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺，其特征在于，所述船用燃料油产品为RMB30、RMD80、RME180、RMG180。
4.根据权利要求1所述外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺，其特征在于，所述二级高压分离器顶部气相产物(20)的外排比例为0～1，所述加热后的混合氢气的第一部分(3)占加热后的混合氢气的比例为0～1，所述燃料油产品一(26)占一级高压分离器底部液相产物(18)的比例为0～1。
5.根据权利要求1所述外循环式蜡油固定床加氢处理生产低硫船用燃料油工艺，其特征在于，所述一级高压分离器(16)和二级高压分离器(19)结构相同，利用温度的变化使不同馏分的产品发生分离，二者的操作压力均为系统压力，一级高压分离器(16)的操作温度高于二级高压分离器(19)的操作温度；所述一级高效气液混合分布器(8)和二级高效气液混合分布器(11)结构相同，利用气体和液体的相互作用，使气体分散、切割成足够小的气泡，强化气体和液体的传质。
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