CN111315849B - 用于对烃流进行加氢加工的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

方法和装置提供了用于加氢处理烃流的替代加氢处理反应器列。一个加氢处理反应器列小于另一个，并且较小列处理流以允许更换或再生较大列中的催化剂。硫化物系统还使不在流中的反应器列中的催化剂体积硫化，以使其在回到流时为进料的再生加氢处理作准备。该方法和装置可用于使加氢加工反应器处理流，以连续地向有较长关闭前时间的FCC单元提供进料。

Description

用于对烃流进行加氢加工的方法和装置
优先权声明
本申请要求2017年9月30日提交的美国申请15/721,887的优先权，其引用的申请的内容据此全文以引用方式并入。
技术领域
该技术领域是烃流的加氢加工。具体地讲，该技术领域涉及用于催化裂化的残余物流的加氢处理。
背景技术
加氢加工包括在加氢处理催化剂和氢气的存在下将烃转化为更有价值的产物的方法。加氢处理是在加氢处理催化剂的存在下使氢气与烃流接触的方法，该加氢处理催化剂主要用于从烃原料除去杂原子，诸如硫、氮和金属，诸如铁、镍、钒和沥青质。
从分馏塔的底部产生残留物或残渣流。残渣加氢处理是从大气残留物(AR)或真空残留物(VR)进料中除去金属、硫和氮以及沥青质的加氢处理方法，以便其可裂化成有价值的燃料产品。
残渣流的加氢处理要求高苛刻度。残渣加氢处理单元典型地预先具有加氢脱金属(HDM)催化剂，随后是加氢脱硫(HDS)催化剂以从残渣流中除去高浓度的金属和硫。
流体催化裂化(FCC)方法包括与再生器紧密耦合的反应器，然后进行下游烃产物分离。烃进料诸如残渣进料接触反应器中的催化剂，以将烃裂化成较小分子量的产物。在该过程中，焦炭趋于积聚在催化剂上，该催化剂在再生器中被燃烧掉。
残渣加氢处理单元通常安装在FCC单元的上游，以对残渣流进行脱金属和脱硫，以制备用于FCC单元的残渣进料。FCC单元通常可在用以维护的停机之间运行五年。残渣加氢处理单元通常需要每年停机以更换由于残渣进料中的高金属和硫浓度而快速失活的加氢处理催化剂。因此，虽然FCC单元已准备好供料，但它不以全容量运行，并且通常远低于全容量，而残渣加氢处理单元在FCC操作期间停机四次以进行维护。这种不一致性使炼油厂无法充分发挥其运营和经济潜力。
非常需要一种加氢处理方法，该方法可以在FCC单元在停机之间运行的整个期间内，对FCC单元的残渣进料进行加氢处理。
发明内容
主题方法和装置提供了用于加氢处理烃流的替代加氢处理反应器列。一个加氢处理反应器列小于另一个反应器列，但两者可以相同的容量运行。较小的反应器列处理流，以允许较大的反应器列离开流以更换或再生催化剂。硫化物系统还使不在流中的反应器列中的催化剂体积硫化，以使其在回到流时为进料的再生加氢处理作准备。
附图说明
图1为替代列加氢处理单元的示意图。
定义
术语“连通”意指在枚举的部件之间可操作地允许物质流动。
术语“下游连通”意指在下游连通中流向主体的至少一部分物质可以从与其连通的对象可操作地流动。
术语“上游连通”意指在上游连通中从主体流出的至少一部分物质可以可操作地流向与其连通的对象。
术语“直接连通”意指从上游部件流动进入下游部件，而不会由于物理分馏或化学转化而发生组成变化。
术语“塔”意指用于分离一种或多种不同挥发性的组分的一个或多个蒸馏塔。除非另外指明，否则每个塔包括在塔的塔顶上的用于冷凝一部分塔顶料流并使其回流回塔的顶部的冷凝器，以及在塔的底部的用于蒸发一部分底部料流并将其送回塔的底部的再沸器。吸收塔和洗涤塔不包括在塔的塔顶上的用于冷凝一部分塔顶料流并使其回流回塔的顶部的冷凝器，以及在塔的底部的用于蒸发一部分底部料流并将其送回塔的底部的再沸器。可以预热塔的进料。塔顶压力是塔的蒸汽出口处的塔顶蒸汽的压力。底部温度是液体底部出口温度。除非另外指明，否则塔顶管线和塔底管线是指从任何回流或再沸的塔下游到塔的净管线。汽提塔省略了塔的底部的再沸器，并且相反提供对液化的惰性蒸汽介质(诸如蒸汽)的加热要求和分离动力。
如本文所用，术语“真沸点”(TBP)意指与ASTM D-2892相对应的用于确定物质的沸点的测试方法，其用于生产可获得分析数据的标准化质量的液化气体、馏分和残余物，以及通过质量和体积两者确定上述馏分的收率，从所述质量和体积使用十五个理论塔板在回流比为5:1的塔中得到蒸馏温度与质量％的关系图。
如本文所用，术语“初始沸点”(IBP)意指使用ASTM D-7169得出的样品开始沸腾的温度。
如本文所用，术语“T5”、“T70”或“T95”分别是指使用ASTM D-7169得出的5质量百分比、70质量百分比或95质量百分比(根据具体情况)的样品沸腾的温度。
如本文所用，术语“分离器”意指这样的容器，其具有一个入口和至少一个塔顶蒸汽出口和一个底部液体出口，并且还可具有来自储槽(boot)的含水料流出口。闪蒸罐是一种可与分离器下游连通的分离器，后者可在较低的压力下操作。
具体实施方式
主题方法和装置确保用于向FCC反应器提供进料的对于进料的连续加氢处理。用于加氢处理和/或转化烃流的装置和方法10包括第一反应器列12、分离段14、第二反应器列16、FCC单元18和硫化段108。操作在其中第一反应器列12处理流且第二反应器列16离开流的第一条件与第二反应器列16处理流且第一反应器列离开流的第二条件之间交替。在第一条件下，第二反应器列16可以进行催化剂更换或再生和硫化，而在第二条件下，第一反应器列12可以进行催化剂更换或再生和硫化。
来自第一缓冲筒的进料管线20中的烃流可以与反应器流出物进行热交换，并在混合的烃进料管线22中与氢气流混合。混合烃管线24中的混合烃流可被传送至进料加热器，并在烃分支26处分开。烃分支26将混合的烃进料管线22连接至第一烃进料管线28和第二烃进料管线30。方法和装置10可在第一条件和第二条件下交替操作。在第一条件下，打开第一烃进料管线28上的控制阀以允许混合烃流进入包含第一催化剂体积31的第一反应器列12的第一列入口管线29，并且关闭第二烃进料管线30上的控制阀以防止混合烃流进入第二反应器列入口管线101。在第二条件下，打开第二烃进料管线30上的控制阀以允许混合烃流进入包含第二催化剂体积102的第二反应器列16的第二列入口管线101，并且关闭第一烃进料管线28上的控制阀以防止混合烃进料进入第一反应器列入口管线29。可将水流加入混合烃料管线22中的混合烃流中。
在一个方面，本文所述的方法和装置特别适用于加氢处理包含残渣烃原料的烃进料流。残渣原料可从大气分馏塔或真空分馏塔的底部获取。合适的残渣进料是具有316℃(600℉)至399℃(750℉)的T5和510℃(950℉)至704℃(1300℉)的T70的AR。具有482℃(900℉)至565℃(1050℉)范围内的T5的VR也可以是合适的进料。VR，具有288℃(550℉)至315℃(600℉)的T5的大气瓦斯油和具有316℃(600℉)至399℃(750℉)的T5的真空瓦斯油(VGO)也可以与AR共混以制备合适的残渣进料。脱沥青油、减粘裂化炉残渣、澄清的淤浆油和页岩油也可以是单独或与AR或VR共混的合适的残渣进料。
通常，这些残渣进料包含显著浓度的金属，必须在催化脱硫之前将其除去，因为金属将吸附在HDS催化剂上，从而使其失活。通常，适宜的残渣进料包括50至500wppm金属，但具有小于200wppm金属的残渣进料是优选的。镍、钒和铁是残渣进料中的一些典型金属。残渣进料可以包含5至200wppm镍，50至500wppm钒，1至150wppm铁和/或5至25重量％Conradson碳残余物。残渣进料可包含10,000wppm至60,000wppm硫。通常，炼油厂具有目标产品规格，这取决于加氢处理产物的下游应用，主要是硫和金属含量。
加氢处理是在加氢处理催化剂的存在下使氢气与烃接触的一类加氢加工，该加氢处理催化剂主要用于从烃原料除去杂原子，诸如硫、氮、金属和沥青质。第一反应器列可包括一个或多个加氢加工反应器32、34和36。加氢加工反应器可包括三个加氢加工反应器，这三个加氢加工反应器包括第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36。可使用更多或更少的加氢加工反应器，并且每个加氢加工反应器32、34和36可包括加氢加工反应器容器的一部分或者包括一个或多个加氢加工反应器容器。每个加氢加工反应器32、34和36可在一个或多个加氢加工反应器容器中包括催化剂床的一部分或一个或多个催化剂床。在图1中，第一反应器列12包括三个加氢处理反应器32、34和36，每个反应器包括位于单个反应器容器中的单个加氢加工催化剂床。
第一反应器列12包括第一体积31的加氢加工催化剂聚集体。在一方面，第一体积31的催化剂聚集地设置在至少两个单独的反应器中。在一个实施方案中，第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36包含分布在三个反应器中的第一体积31的加氢加工催化剂。
用于第一反应器列12的合适的加氢加工催化剂是任何常规残渣加氢处理催化剂，并且包括在高表面积载体物质(优选地氧化铝)上由至少一种VIII族金属(优选地铁、钴和镍，更优选地镍和/或钴)和至少一种VI族金属(优选地钼和钨)组成的那些。在本发明的范围内的是，在同一反应容器或催化剂床中使用多于一种的加氢处理催化剂。VIII族金属通常以1重量％至10重量％、优选地2重量％至5重量％的范围内的量存在于加氢处理催化剂上。VI族金属将通常以1重量％至20重量％、优选地2重量％至10重量％的范围内的量存在于加氢处理催化剂上。
在一个实施方案中，第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36可包含加氢加工催化剂，该加氢加工催化剂包含在γ氧化铝上包含钴和钼的残渣加氢处理催化剂。第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36中的残渣加氢处理催化剂可具有双峰孔径分布，其中催化剂颗粒上至少25％的孔被表征为在5至不超过30nm的微孔或中孔范围内的小孔，并且至少25％的孔被表征为在大于30至100nm的中孔或大孔范围内的大孔。大孔更适合于加氢脱金属，而小孔更适合于加氢脱硫。在第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36中，大孔与小孔的比率可以从上游向下游降低，以提供第一大孔与小孔的梯度和大孔与小孔的第一总比率。在一方面，第一加氢加工反应器32具有比第二加氢加工反应器34更大的大孔与小孔的比率。在另一方面，第二加氢加工反应器34具有比第三加氢加工反应器36更大的大孔与小孔的比率。
在第一条件下，第一反应器列12从混合烃管线24接收混合烃流。第一反应器列12通过第一列入口管线29与第一烃进料管线28流体连接，因此第一反应器列12与第一烃进料管线28、烃分支26和混合烃管线24在下游连通。可以将第一烃进料管线28中的混合烃流进料至第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36。第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36可以串联布置，使得来自一个级联的流出物进入另一个的入口。预期可在第一反应器列12中设置更多或更少的加氢加工反应器。第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36用于对混合烃流进行加氢处理，从而将新鲜进料流中的金属浓度降低40-90重量％，以产生离开第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36中的一个、一些或全部的加氢加工流出物流。加氢加工的残渣流的金属含量可小于50wppm，并且优选地1至25wppm。第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36也可以对混合烃原料流进行脱硫、脱沥青和脱氮，以使新鲜原料流中的硫浓度通常降低65至95重量％，并使新鲜原料流中的焦炭沥青质浓度降低40至90重量％。相对于进料到第一反应器列12的混合烃进料流的有机金属、氮和硫浓度降低的第一加氢加工流可以在第一列出口管线37中离开包含第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36的第一反应器列12。
第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36中每一个的优选反应条件包括66℃(151℉)至455℃(850℉)的温度，合适地316℃(600℉)至427℃(800℉)，并且优选地343℃(650℉)至399℃(750℉)；2.1Mpa(表压)(300psig)至27.6Mpa(表压)(4000psig)的压力，优选地13.8Mpa(表压)(2000psig)至20.7Mpa(表压)(3000psig)；0.1hr-1至5hr-1的新鲜残渣进料的液时空速，优选地0.2至2hr-1；以及168Nm3/m3(1,000scf/bbl)至1,680Nm3/m3油(10,000scf/bbl)的氢气速率，优选地674Nm3/m3油(4,000scf/bbl)至1,011Nm3/m3油(6,000scf/bbl)。
在第一条件下，第一加氢加工流出物流可通过第三加氢加工反应器36或最后运行第一列出口管线37中第一反应器列12中的流的加氢加工反应器32、34、36中的任一者离开第一反应器列12。关闭第一贫硫化物油出口管线39上的控制阀以防止第一加氢加工流出物流在第一条件终止之前在第一条件期间离开第一列出口管线37进入硫化物段108。在第一条件下打开第一加氢加工流出物管线38上的控制阀，以使来自第一列出口管线37的第一加氢加工流出物流在第一条件下通过第一加氢加工流出物管线38到达分离段31。
加氢加工反应器32、34和36的第一反应器列12可以加工高金属和硫浓度的烃进料诸如残渣。因此，加氢加工催化剂可能会迅速失活并需要再生或用新鲜的加氢加工催化剂更换。为了再生或更换催化剂，通过关闭第一烃进料管线28和第一加氢加工流出物管线38上的阀终止第一条件，来终止混合烃进料流进料到包含第一体积31的加氢加工催化剂的第一反应器列12中。在第一催化剂列12的隔离期间，第一催化剂体积31可被更换或再生。在残渣加氢加工单元中，催化剂通常被更换。
例如，第一反应器列12可能需要终止第一条件，使其每年停工一次；然而，下游FCC单元可具有五年的连续裂化期，在此期间不需要关闭直到五年后。然而，为了保持加氢加工烃进料流向下游FCC单元18，当在第二条件下时，可将混合烃流转移到第二反应器列16中，该第二反应器列包含第二体积102的加氢加工催化剂，其小于第一反应器列12中的第一体积31的催化剂。因此，通过包含第二体积102的催化剂的第二反应器列16的空速大于通过包含第一体积31的催化剂的第一反应器列12的空速，因为通过两个反应器列12、16的烃进料流速相同，并且催化剂体积和质量在第一反应器列12中更大。
在第二条件下，打开第二烃进料管线30和第二加氢加工流出物管线104上的阀；然而，关闭第一烃进料管线28和第一加氢加工流出物管线38上的阀。第二列入口101接收来自烃分支26和第二烃进料管线30的混合烃进料流并将其进料至第二反应器列16。因为第一体积31的催化剂大于第二体积102的催化剂，所以其中将混合烃流进料到第一反应器列12中的第一体积31的加氢加工催化剂的第一条件的持续时间比其中将混合烃流进料到第二反应器列16中的第二体积102的催化剂的第二条件的持续时间更长。
流体催化裂化单元18可以在连续裂化期内运行而无需关闭。在第一条件下，在第一加氢加工期间将第一烃进料管线28中的混合烃流进料到第一反应器列12中的第一体积31的加氢加工催化剂，直到在连续裂化期间终止。第一加氢加工期比连续裂化期更短。在第二条件下，在第二加氢加工期间将第二烃进料管线30中的混合烃流进料到第二反应器列16中的第二体积102的加氢加工催化剂中，直到在连续裂化期间终止。第二加氢加工期比第一加氢加工期和连续裂化期更短。例如，第一加氢加工期可以为10至12个月，第二加氢加工期可以为20至40天。连续裂化期可为4至6年。
第二反应器列16可以包括一个或多个加氢加工反应器100。每个加氢加工反应器100可在一个或多个加氢加工反应器容器中包括催化剂床的一部分或一个或多个催化剂床。在第二反应器列16中，在单个反应器100中提供第二体积102的催化剂。在图1中，第二反应器列16包括单个第四加氢加工反应器100，其在单个反应器容器中包括单个加氢加工催化剂床。第四加氢加工反应器100可以包括更多或更少的加氢加工反应器，并且每个加氢加工反应器100可以包括加氢加工反应器容器的一部分或者包括一个或多个加氢加工反应器容器。
在第二反应器列16中，特别是第四加氢加工反应器100中，大孔与小孔的比率可以从上游向下游降低，以在第二反应器列16中提供第二大孔与小孔的梯度和大孔与小孔的第二总比率。第二反应器列16中第二体积102的催化剂的第二大孔与小孔的梯度和大孔与小孔的第二总比率可以与第一反应器列12中第一体积31的催化剂的第一大孔与小孔的梯度和大孔与小孔的第一总比率相同或相似。第一反应器列12具有比第二反应器列16中第二体积的催化剂更大的第一体积的催化剂，并且优选地具有比第二反应器列16更多的反应器容器。
在第二条件下，第二反应器列16接受来自混合烃管线24的混合烃流。第二反应器列16与第二烃进料管线30流体连接，因此第二反应器列16与第二烃进料管线30、烃分支26和混合烃管线24在下游连通。可以将第二烃进料管线30中的混合烃流进料到第四加氢加工反应器100中。第四加氢加工反应器100用于使加热的烃流加氢脱金属，从而使新鲜进料流中的金属浓度降低40至90重量％，以产生离开第四加氢加工反应器100的加氢处理流出物流。加氢处理烃流的金属含量可以小于50wppm，优选地介于1至25wppm。第四加氢加工反应器100还可以对混合烃流进行脱硫、脱沥青和脱氮以使新鲜进料流中的硫浓度通常降低65至95重量％并使新鲜进料流中的沥青质浓度降低40至90重量％。金属和硫浓度相对于进料到第二反应器列16的混合烃进料流降低的第二加氢加工流可离开第二列出口管线103中第二反应器列16中的第四加氢加工反应器100。
第四加氢加工反应器100中的优选反应条件通常与第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36中的相同。然而，因为第二反应器列必须在较小体积的催化剂上加氢加工相同量的进料，所以第二反应器列16的压力和/或温度将大于第一反应器列12。换句话说，第二反应器列16中整个第二加氢加工期的温度和/或压力分布将高于第一反应器列12中整个第一加氢加工期的温度和/或压力分布。
第二加氢加工流出物流可离开第二列出口管线103中第四加氢加工反应器100。在第二条件下，当打开第二烃管线30上的控制阀时，打开第二加氢加工流出物管线104上的控制阀以允许第二加氢加工流出物流从第二列出口管线103传送到第二加氢加工流出物管线104。在第二条件下，关闭第二贫硫化物油出口管线106上的控制阀以防止第二加氢加工流出物流进入硫化段108。
加氢加工反应器100的第二反应器列16可以加工高金属和硫浓度的烃进料诸如残渣。因此，加氢加工催化剂可能会迅速失活并需要再生或用新鲜的加氢加工催化剂更换。为了再生或更换催化剂，通过关闭第二烃进料管线30和第二加氢加工流出物管线104上的阀终止混合烃进料流进料到包含第二体积102的加氢加工催化剂的第二反应器列16中。在第二催化剂列16的隔离期间，第二催化剂体积102可被更换或再生。在残渣加氢加工单元中，催化剂通常被更换。
为了保持加氢加工烃进料流向下游FCC单元18，可通过打开第一烃进料管线28和第一加氢加工流出物管线38上的阀将方法和装置10切换回第一条件，其中将混合烃流转移回第一反应器列12，该第一反应器列中第一体积31的加氢加工催化剂大于第二反应器列16中第二体积102的加氢加工催化剂。可以无限地重复第一条件和第二条件之间的循环，或者至少直到必须关闭FCC单元18之后，才可以重复所有循环。
当在第一状态下打开第一加氢加工流出物管线38上的控制阀并关闭第一贫硫化物油出口管线39上的控制阀时，第一加氢加工流出物流在连接器107处被接收。当在第二状态下打开第二加氢加工流出物管线104上的控制阀并关闭第二硫化物油出口管线106上的控制阀时，第二加氢加工流出物流在连接器107处接收。连接器107将第一加氢加工流出物管线38和第二加氢加工流出物管线104流体地连接到共同的加氢加工流出物管线109。共同的加氢加工流出物管线109携带第一加氢加工流出物流或第二加氢加工流出物流，因为条件可被、将被与管线20中烃流的热交换而冷却并进入分离段14。
分离段14包括与第一反应器列12和包括热分离器40的第二反应器列16在下游连通的一个或多个分离器。第一加氢加工流出物管线38将冷却的加氢加工流出物流送到热分离器40。因此，热分离器40与第一加氢加工反应器32、第二加氢加工反应器34和第三加氢加工反应器36在下游连通。热分离器40在终止之前在第一条件下分离第一加氢加工流出物管线38中的第一加氢加工流，并在第一条件终止之后和第二条件终止之前在第二条件下分离第二加氢加工流出物管线104中的第二加氢加工烃流。
热分离器40分离第一加氢加工流以在热塔顶管线42中提供热蒸汽流和在热塔底管线44中提供含烃热液体流。热蒸汽流包含来自脱金属和脱硫的第一加氢加工流出物流的大部分硫化氢。热液体流具有比第一加氢加工流更小的硫化氢浓度。
热分离器40可在177℃(350℉)至371℃(700℉)下操作，并且优选地在232℃(450℉)至315℃(600℉)下操作。考虑到通过居间设备的压降，热分离器40可在比加氢加工反应器32、34、36和100略低的压力下操作。热分离器40可在介于3.4MPa(表压)(493psig)和20.4MPa(表压)(2959psig)之间的压力下操作。热塔顶管线42中的热蒸汽流的温度可为热分离器40的操作温度。可以将第一热塔底管线44中的热液体流引导至汽提塔50。
在进入冷分离器60之前，可冷却热塔顶管线42中的热蒸汽流。冷分离器60可与热塔顶管线42在下游连通。
由于在第一反应器列12和第二反应器列16中发生反应，其中从进料中氮和硫被反应，因此形成氨和硫化氢。热分离器40在热的液体流离开热塔底管线44之前从其中除去硫化氢和氨，并将其转移到热塔顶管线42中的热蒸汽流中，以提供变温和的、脱金属和脱硫的流，用于诸如在FCC单元18中进一步加工。
为了防止硫化氢铵盐在运输热蒸汽流的热塔顶管线40中的沉积，可以通过水洗涤管线将适量的洗涤水引入第一热塔顶管线42。
冷却的第一阶段蒸汽流可在冷分离器60中分离以在冷塔顶管线62中提供包括含氨和硫化氢的富氢气体流的冷蒸汽流和在冷塔底管线64中提供冷液体流。冷分离器60用于从热蒸汽流中的烃液体中分离富氢气体，以用于再循环到第一和第二反应器列12和16。因此，冷分离器60与热分离器40的热塔顶管线42在下游连通。
冷分离器60可在100℉(38℃)至150℉(66℃)、合适地115℉(46℃)至145℉(63℃)并且恰好低于最后的加氢加工反应器32、34、36或100和热分离器40的压力(考虑到通过居间设备的压降)下操作，以保持氢气和轻质气体处于塔顶以及通常液态烃处于塔底。冷分离器60可在介于3MPa(表压)(435psig)和20MPa(表压)(2,901psig)之间的压力下操作。冷分离器60还可具有用于收集水相的储槽。冷塔底管线64中的冷液体流的温度低于冷分离器60的操作温度。在一个实施方案中，在高于热塔底管线44中的热液体流的位置处，可以将冷塔底管线64中的冷液体流输送至汽提塔50中。可以设想，热塔底管线44中的热液体流和冷塔底管线64中的冷液体流在输送到汽提塔50和/或使用两个汽提塔之前可以在闪蒸罐中进一步减压并分离。
冷塔顶管线62中的冷蒸汽流富含氢气。因此，可从冷蒸汽流回收氢气。然而，此流包含大量从第一加氢加工流或第二加氢加工流分离的硫化氢和氨。冷塔顶管线62中的冷蒸汽流可通过塔盘或填充的再循环洗涤塔70，其中冷蒸汽流被洗涤提取液(诸如通过管线72进料的水溶液)洗涤，以通过将含有硫化氢和氨的气体萃取到水溶液中来除去该气体。优选的水溶液包括贫胺，诸如链烷醇胺包括DEA、MEA和MDEA。代替所列举的胺或除了所列举的胺之外，可使用其他胺。贫胺与冷蒸汽流接触并吸收气体污染物，诸如硫化氢和氨。所得的“变温和的”冷蒸汽流在再循环洗涤塔顶管线74中从再循环洗涤塔70的塔顶出口取出，并且富胺在再循环洗涤塔底管线76中在再循环洗涤塔的塔底出口处从塔底取出。来自塔底的用过的洗涤液可再生并在管线72中再循环回到再循环洗涤塔70。经洗涤的富氢气流经由再循环洗涤器塔顶管线74从洗涤器排出，并被压缩以在管线78中提供循环氢气流。循环氢气流可用取自补充氢气管线82的第一补充氢气管线80中的第一补充氢气流补充。第一补充管线80中的第一补充氢气流的流量通过用于供应氢气管线22中的氢气流的其上的控制阀调节。再循环洗涤塔70可以介于38℃(100℉)和66℃(150℉)之间的气体入口温度和3MPa(表压)(435psig)至20MPa(表压)(2900psig)的塔顶压力操作。
冷液体流和热液体流可在汽提塔50中用汽提介质汽提脱除气体，该汽提介质是惰性气体，诸如来自汽提介质管线52的蒸汽，以在汽提塔塔顶管线54中提供氢气、硫化氢、蒸汽和其他轻质气体的汽提塔蒸汽流，并且在汽提塔塔底管线56中提供汽提的加氢加工流。汽提塔塔顶管线54中的汽提塔蒸汽流可以在接收器中冷凝和分离以提供作为净汽提废气的汽提塔蒸汽流。可以提供来自汽提塔侧出口的不稳定的液体石脑油用于进一步的石脑油加工。
汽提塔50可以介于160℃(320℉)和360℃(680℉)之间的塔底温度和0.7MPa(表压)(100psig)、优选地不小于0.50MPa(表压)(72psig)至不超过2.0MPa(表压)(290psig)的塔顶压力操作。塔顶管线54中的温度在38℃(100℉)至66℃(150℉)的范围内。
可以将可包含加氢脱金属和加氢脱硫残渣的汽提塔塔底管线56中的汽提的加氢加工流送到FCC单元18。当打开第一加氢加工流出物管线38上的阀时，在第一条件下，FCC单元18与第一反应器列12流体连接，或者当打开第二加氢加工流出物管线104上的阀时，在第二条件下，与第二反应器列16流体连接。在FCC单元18中，取自汽提塔塔底管线56的烃流与裂化催化剂接触一段连续的裂化时间。裂化催化剂可以包含竖管反应器容器90中的Y沸石，以将汽提的加氢加工流裂化成较轻燃料范围的烃，诸如石脑油和馏出物。竖管反应器容器90中的条件为大气压以及550℃与650℃之间。将废催化剂与裂化产物分离并转移至再生器92，在其中废催化剂上的焦炭在700至800℃下燃烧以再生催化剂，并将其返回至竖管反应器容器90。在FCC蒸汽管线94中回收裂化产物蒸汽，其可以被转移到主分馏塔中以将裂化产物蒸汽分离成包括LPG、石脑油、柴油、LCO和浆油的产物流。
第一催化剂体积31和第二催化剂体积102必须在再生或更换之后被硫化以准备用于加氢加工进料。硫化段108用于在第二条件下硫化第一反应器列12中第一体积31的催化剂和在第一条件下硫化第二反应器列16中第二体积102的催化剂。
在第一条件下，来自冲洗管线110中缓冲筒的冲洗油接受来自硫化物管线112的可包含二甲基二硫化物(DMDS)或叔丁基多硫化物(DTBPS)的硫化剂的注入，以在硫化物冲洗管线114中的硫化物冲洗油流中实现1.0重量％至2.0重量％的硫浓度。将来自硫化氢管线116的硫化氢气流与硫化物冲洗油混合以在硫化物油管线118中提供混合硫化物油。将混合硫化物油流在炉中加热至145℃(293℉)至360℃(680℉)的硫化温度，合适地180℃(356℉)至350℃(662℉)且优选地205℃(400℉)至315℃(600℉)并且进料至硫化物分支120。混合硫化物油流的温度可保持在特定温度下，并随时间升高或降低，以在硫化过程中实现所需的温度分布。硫化物分支120将混合的硫化物油管线118连接至第一硫化物油管线122和第二硫化物油管线124。
可以打开第二硫化物油管线124上的控制阀，以允许混合硫化物油流通过第二列输入管线101进入第二反应器列16，同时方法和装置10在第一条件终止之前处于第一条件下。在第一条件下，关闭第二烃进料管线30上的控制阀，以便不混合进料和硫化物油。关闭第一硫化物油管线122上的控制阀以防止混合硫化物油流在第一条件终止之前在第一条件期间通过第一列入口管线29进入第一加氢加工催化剂体积31到达第一反应器列12。第二反应器列16中的第二体积的催化剂102的硫化不需要第一加氢加工时间那么长，但必须活化加氢加工催化剂以使其能够催化加氢加工反应。贫硫化物油流离开第二出口管线103中的第二反应器列16，同时在第一条件下硫化。在第一条件下，关闭第二加氢加工流出物管线104上的控制阀，并且在硫化时打开第二贫硫化物油出口管线106上的控制阀，使得贫硫化物油流通过第二贫硫化物油出口管线106离开第二出口管线103，并进入油分离器入口管线124，以在冷却之后输送至硫化物油冷分离器126。硫化物油冷分离器126将油塔顶管线128中的富含硫化氢的循环气体与油塔底管线130中存在的硫化物油循环流分离。
将油塔顶管线128中的富含硫化氢的循环气送入循环压缩机，其在压缩循环管线132中提供压缩的富含硫化氢的循环气体。将压缩的富含硫化氢的循环气体与取自补充管线82中的补充气体流的第二补充氢气管线84中的第二补充氢气流混合。通过第二补充氢气管线上的控制阀调节第二补充氢气流流量，以在硫化物氢气管线116中提供与硫化物冲洗管线114中的硫化物冲洗油混合的硫化物氢气流。油塔底管线130中的硫化物油循环流可以在冲洗油进料缓冲筒以进一步使用之前或之后与冲洗管线110中的冲洗油混合。
当方法和装置10处于第二条件时，第一反应器列12中替换或再生的催化剂体积31可以被硫化。为了使第一反应器列12中的第一催化剂体积31硫化，打开第一硫化物油管线122上的控制阀，以允许混合硫化物油流在第二条件终止之前通过第一列入口管线29进入第一反应器列12。在第二条件下，关闭第一烃进料管线28上的控制阀，打开第二烃进料管线30上的控制阀。关闭第二硫化物油管线124上的控制阀以防止混合硫化物油流在第二条件终止之前在第二条件期间通过第二列入口管线101进入第二加氢加工催化剂体积102到达第二反应器列16，以便不混合烃进料和硫化物油。第一反应器列12中的第一体积的催化剂31的硫化不需要第二加氢加工时间那么长，但必须活化加氢加工催化剂以使其能够催化加氢加工反应。贫硫化物油流离开第一出口管线37中的第一反应器列12，同时在第二条件下硫化。在第二条件下，关闭第一加氢加工流出物管线38上的控制阀，并且打开第一贫硫化物油出口管线39上的控制阀，使得贫硫化物油流通过第一贫硫化物油出口管线39离开第一出口管线37，并进入油分离器入口管线124，以在冷却之后输送至硫化物油冷分离器126。硫化物油冷分离器126将油塔顶管线128中的富含硫化氢的循环气体与在油塔底管线130中离开的硫化物油循环流分离，并且硫化物段108准备在第一条件下在硫化期间使第一反应器体积31硫化。
具体的实施方案
虽然结合具体的实施方案描述了以下内容，但应当理解，该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。
本发明的第一实施方案是用于加氢加工烃流的方法，其包括将烃流和氢气流进料至第一体积的加氢加工催化剂以在氢气流的存在下加氢加工烃流从而提供第一加氢加工流；终止将烃流进料到第一体积的催化剂；以及将烃流和氢气流进料至第二体积的加氢加工催化剂，第二体积比第一体积的催化剂更小，以在氢气流的存在下对烃流进行加氢加工，从而提供第二加氢加工流。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中第一体积的催化剂聚集地提供在至少两个单独的反应器中，并且第二体积的催化剂提供在单个反应器中。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中至第一体积的催化剂的第一进料步骤比至第二体积的催化剂的第二进料步骤持续更长的时间。本发明的一个实施方案为本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在终止步骤之前将第一加氢加工流进料至流体催化裂化反应器以及在终止步骤之后将第二加氢加工烃流进料至流体催化裂化反应器。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在不关闭的情况下使流化催化裂化单元运行连续裂化期。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括将烃流和氢气流进料至第一体积的加氢加工催化剂中，持续短于连续裂化期的至终止步骤的第一加氢加工期，并且终止步骤在裂化期内。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在终止步骤之前将包含硫化剂的硫化物油进料到第二体积的催化剂中以及在终止步骤之后将包含硫化剂的硫化物油进料到第一体积的催化剂中。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在终止步骤之前在分离器中分离第一加氢加工流以及在终止步骤之后在分离器中分离第二加氢加工烃流。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括汽提来自分离步骤的液体烃流并将汽提的液体烃流送入流体催化裂化反应器。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括终止烃流进料至第二体积的催化剂以及重复该段的第一实施方案的步骤。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中第一体积的催化剂比第二体积的催化剂提供在更多的反应器容器中。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中第二体积的催化剂和第一体积的催化剂具有与加氢加工催化剂上的大孔与小孔的相同比率。
本发明的第二实施方案是用于转化烃流的装置，其包括用于携带烃流的进料管线；在进料管线中接合到第一烃进料管线和第二烃进料管线的烃分支；与第一烃进料管线流体连接的第一反应器列；与第二进料管线流体连接的第二反应器列，其中第一反应器列包括比第二反应器列更多的反应器体积。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在第一烃进料管线上的第一控制阀和在第二烃进料管线上的第二控制阀。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括用于携带硫化剂的硫化剂管线；在硫化剂管线中接合到第一硫化管线和第二硫化管线的硫化剂分支；与第一硫化管线连接的第一反应器列；以及与第二硫化管线连接的第二反应器列。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括与第一反应器列流体连接和或者与第二反应器列流体连接的流体催化裂化反应器。
本发明的第三实施方案是用于加氢加工烃流的方法，其包括将烃流和第一氢气流进料至包含加氢加工催化剂的第一加氢加工反应器，以在氢气流的存在下加氢加工烃流，从而提供第一加氢加工流；将包含硫化剂的冲洗油和第二氢气流进料至第二加氢加工反应器中以硫化第二加氢加工反应器中的加氢加工催化剂；终止将烃流和第一氢气流进料至第一加氢加工反应器；终止将冲洗油和第二氢气流进料至第二加氢加工反应器；将烃流和第一氢气流进料到第二加氢加工反应器以在第一氢气料流的存在下加氢加工烃流以提供第二加氢加工流；以及将包含硫化剂的冲洗油和第二氢气流进料至第一加氢加工反应器中以硫化第一加氢加工反应器中的加氢加工催化剂。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括终止将烃流和第一氢气流进料到第二反应器以及终止将冲洗油和第二氢气流进料到第一加氢加工反应器并重复该段中第三实施方案的步骤。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在终止步骤之前将第一加氢加工烃流进料到流体催化裂化反应器以及在终止步骤之后将第二加氢加工烃流进料到流体催化裂化反应器。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中第一反应器包括含有第一反应器体积的一个或多个第一反应器并且第二反应器包括含有第二反应器体积的一个或多个第二反应器，并且第一反应器体积大于第二反应器体积。
尽管没有进一步的详细说明，但据信，本领域的技术人员通过使用前面的描述可最大程度利用本发明并且可容易地确定本发明的基本特征而不脱离本发明的实质和范围以作出本发明的各种变化和修改，并且使其适合各种使用和状况。因此，前述优选的具体的实施方案应理解为仅例示性的，而不以无论任何方式限制本公开的其余部分，并且旨在涵盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置。
在前述内容中，所有温度均以摄氏度示出，并且所有份数和百分比均按重量计，除非另外指明。

Claims (8)

1.一种用于加氢加工烃流的方法，其包括：
将所述烃流和氢气流进料至第一体积的加氢加工催化剂以在所述氢气流的存在下加氢加工所述烃流从而提供第一加氢加工流；
终止将所述烃流进料到所述第一体积的催化剂；以及
将所述烃流和所述氢气流进料至第二体积的加氢加工催化剂，第二体积比所述第一体积的催化剂更小，以在所述氢气流的存在下对所述烃流进行加氢加工，从而提供第二加氢加工流，其中在所述终止步骤之前将所述第一加氢加工流进料至流体催化裂化反应器以及在所述终止步骤之后将所述第二加氢加工流进料至所述流体催化裂化反应器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一体积的催化剂聚集地提供在至少两个单独的反应器中，并且所述第二体积的催化剂提供在单个反应器中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中至所述第一体积的催化剂的第一进料步骤比至所述第二体积的催化剂的第二进料步骤持续更长的时间。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在不关闭的情况下使所述流体催化裂化反应器运行连续裂化期。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括将所述烃流和所述氢气流进料至所述第一体积的加氢加工催化剂中，所述进料持续第一加氢加工期，所述第一加氢加工期持续直至所述终止步骤，所述第一加氢加工期短于所述连续裂化期，并且所述终止步骤在所述连续裂化期内。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述终止步骤之前将包含硫化剂的硫化物油进料到所述第二体积的催化剂中，以及在所述终止步骤之后将包含所述硫化剂的所述硫化物油进料到所述第一体积的催化剂中。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述终止步骤之前在分离器中分离所述第一加氢加工流和在所述终止步骤之后在所述分离器中分离所述第二加氢加工流。
8.一种用于转化烃流的装置，其包括：
进料管线，所述进料管线用于携带烃流；
烃分支，所述烃分支在所述进料管线中接合到第一烃进料管线和第二烃进料管线；
第一反应器列，所述第一反应器列与所述第一烃进料管线流体连接；和第二反应器列，所述第二反应器列与所述第二烃进料管线流体连接，其中所述第一反应器列包括比所述第二反应器列更多的反应器体积；
还包括在所述第一烃进料管线上的第一控制阀和在所述第二烃进料管线上的第二控制阀；
还包括与第一反应器列流体连接并且替换性地与第二反应器列流体连接的流体催化裂化反应器。
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