CN114456836A - 一种汽柴油混合原料加氢工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽柴油混合原料加氢工艺，包括以下内容：固定床加氢反应器内由上至下依次设置五个区；原料油由第二反应区进入，氢气由第四反应区进入；第二反应区内，原料油分离为气相A和液相A，气相A向上流动进入第一反应区，液相A向下流动进入第三反应区；第三反应区内液相A和来自第四反应区的气相进行逆向接触，发生加氢反应，过量的氢气继续向上流动进入第二反应区和第一反应区，液相物流继续向下进入第四反应与氢气进行充分接触，再进入第五反应区进一步发生加氢反应；第一反应区反应物可经过进一步汽提或分馏得到低硫石脑油；第五反应区反应物流出反应器后进行汽提得到低硫柴油。本发明能够同时生产低硫石脑油和低硫柴油产品，还可以防止加氢反应器内的液泛现象的产生。
Description
技术领域
本发明属于清洁炼油领域，具体地涉及一种汽柴油混合原料加氢工艺。
背景技术
目前，随着环保法规日益严格，除了对汽柴油产品的硫含量有严格的限制，对柴油产品中芳烃含量的要求也日趋严苛。在国Ⅵ汽油标准中，对硫含量的限制值为≯10mg/kg，在国Ⅵ柴油标准中，对硫含量的限制为≯10mg/kg，而对多环芳烃的限制为≯7m%。因此需要对汽柴油原料深度的加氢精制，使硫、氮和芳烃含量达标。加氢精制过程中，反应生成的H2S、NH3等气体会吸附在催化剂表面的活性中心上，抑制催化剂有效发挥活性。同时，H2S、NH3及气态轻烃的存在也会降低氢分压，进而影响芳烃加氢饱和程度。而常规的气液并流加氢过程中，H2S会随着物料流向不断富集，达不到很深的脱硫程度。所以目前可以采用气液逆流加氢工艺过程，即氢气从反应器底部进入，原料从反应器顶部进入，利用氢气的汽提作用，将大部分硫化氢由气相带出反应装置，进而避免其对深度脱硫的影响。另外，由于在反应器底部氢分压更高，也利于富集于此处的芳烃发生深度饱和。但是，气液逆流过程中，反应器内很容易产生液泛现象，主要是由于在反应过程中生成的轻烃在反应器顶部液化返回反应器内，进入反应区的轻烃再次汽化，增加了上流动气相的流量和流速，同时，也增加了流动阻力，下行液体流速变慢，增加了反应器内持液量，进而发生液泛，降低气液传质效率，将未发生反应的液体组分带出到反应系统。
气液逆流反应器容易产生液泛的问题还没有得到根本性解决。气液逆流反应器由于在深度加氢脱硫过程中，既要提供有效的氢气浓度，保证反应物的传质速度，促进深度加氢反应发生，也要尽量减少反应过程中生成的气相杂质及轻烃与液相油品间的摩擦阻力，抑制液泛发生。但由于气相轻烃只能随氢气向上流动，若不随氢气一同流出反应器，就要再次形成液相向下流动，而进入反应剧烈区再次形成气相，造成轻烃在反应器顶部富集，发生液泛。现有技术中控制液泛的主要手段包括改变催化剂床层孔隙率、增加气相流通旁路、增加反应器上部气液流通面积以及设置具有气体收集作用的内构件等。
CN03133547.0公开了一种轻质烃类加氢方法，该方法设置两个反应器，分别采用逆流和并流两种反应环境，主要用于劣质汽油的改质过程。该方法流程较复杂，两个反应器内氢气流量无法准确控制，容易对加氢反应造成较大影响。
CN02133121.9公开了一种柴油加氢处理方法，该方法通过采用不同孔隙率的催化剂组合，提高逆流反应器气液体积比，降低发生液泛的可能性。但是，以装填不同外形结构催化剂来控制床层孔隙率的方法在实际装填过程中对装填操作要求很高，难以达到理想状态。而且对气液返混量较大的条件，同样难以避免液泛情况发生。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种汽柴油混合原料加氢工艺，本发明工艺能够在一个加氢反应器内加工汽柴油混合原料同时生产低硫石脑油和低硫柴油产品，还可以防止加氢反应器内的液泛现象的产生。
本发明的汽柴油混合原料加氢工艺，包括以下内容：固定床加氢反应器内由上至下依次设置第一反应区、第二反应区、第三反应区、第四反应区、第五反应区；
原料油由第二反应区进入反应器，第二反应区内，原料油与第三反应区来的气相接触，并分离为气相A和液相A，气相A向上流动进入第一反应区，液相A向下流动进入第三反应区；
氢气由第四反应区进入反应器，在第四反应区内氢气与第三反应区来的液相A充分接触，使液相A内氢气含量达到饱和溶解度的80~150%，液相A向下进入第五反应区，过量的氢气以气相形式向上进入第三反应区；
第三反应区内设置加氢催化剂床层Ⅱ，液相A和来自第四反应区的低温氢气逆流接触，发生加氢反应，并进行热量传递和质量交换。反应区内主要发生加氢脱硫、加氢脱氮和芳烃饱和等放热反应，该区内的温度随着液相A流动方向逐渐增加，低温氢气的逆向流动则降低了反应区的温升，通过调节氢气流量可以控制逆流区的温升的大小，使第三反应区温度更均匀，有利于加氢反应深度的控制和保护催化剂活性稳定性。反应生成的硫化氢、氨和低分子烃等产物扩散到气相物流中，随气相向上流动带出第三反应区。液相A进入第四反应区时基本不含低分子烃和硫化氢等，有利于氢气溶解混合，并对深度加氢脱硫和其他加氢反应有促进作用。
第三反应区的顶部的气相继续向上流动，经过第二反应区与气相A混合进入第一反应区。第一反应区内设置加氢催化剂床层I，主要进行加氢脱硫、加氢脱氮、烯烃饱和等反应，气相反应产物从顶部流出反应器，反应流出物可经过进一步汽提或分馏得到低硫石脑油。逆流区气相因携带大量反应热，温度比原料油和气相A的温度高，对加氢反应有促进作用，弥补第二反应区因气液分离过程引起的温降，防止第三反应区产生的气相因温度降低而发生凝结回流。
第五反应区内设置加氢催化剂床层Ⅲ，溶有氢气的液相物流进行深度加氢脱硫、脱芳反应，通常反应放热量不大，反应温度均匀，反应物流出反应器后进行汽提得到低硫柴油。
本发明工艺中，所述的汽柴油混合原料中，汽油馏分的馏程为30~200℃，可以为直馏馏分或二次加工汽油中的一种或多种，如焦化汽油、催化裂化汽油、催化裂解汽油、热裂化汽油等二次加工汽油；柴油馏分的馏程为160~380℃，可以为直馏柴油二次加工柴油中的一种或多种，如催化裂化柴油、焦化柴油、沸腾床渣油加氢柴油等二次加工柴油；汽柴油混合原料中的汽油馏分和柴油馏分质量比为任意比例，优选1:10~10：1。
本发明工艺中，所述的各催化剂床层可以级配装填一种至多种催化剂。催化剂床层Ⅰ可以装填常规的加氢脱硫催化剂，如FRIPP研发的FH-40系列轻质馏分油加氢专用催化剂，进一步地，优选脱硫活性更高的FH-40B催化剂。
本发明工艺中，所述的催化剂床层Ⅱ可以装填床层Ⅰ中所述催化剂，也可以是柴油馏分加氢脱硫专用催化剂，如FRIPP开发的FHUDS系列加氢脱硫催化剂。进一步地，优选脱硫活性高的FHUDS-5、FHUDS-7催化剂。
本发明工艺中，所述的催化剂床层Ⅲ可以装填床层Ⅰ、Ⅱ中所述催化剂。进一步地，优选FRIPP开发的脱氮、脱芳活性高的FHUDS-6、FHUDS-8催化剂。以反应器内总催化剂量为基准，加氢催化剂床层I催化剂装填体积比例为1~60%，优选5~40%，加氢催化剂床层II催化剂装填体积比例为10~90%，优选5~60%，加氢催化剂床层III催化剂装填体积比例为1~70%，优选5~50%。
本发明工艺中，所述的第一反应区的操作条件一般为：压力2.0~12.0MPa，优选6.0~10.0MPa，其中氢分压占总压比例为40%~80%；体积空速0.1~10.0h-1，优选0.5~6.0h-1；反应温度200~380℃，优选260~360℃；氢油体积比10：1~600：1，优选60：1~300：1。
第二反应区本发明工艺中，所述的第三反应区的操作条件一般为：压力2.0~12.0MPa，优选6.0~10.0MPa，其中氢分压占总压比例为50~90%；体积空速0.1~5.0h-1，优选0.5~3h-1；反应温度220~420℃，优选300~400℃；氢油体积比10：1~800：1，优选100：1~400：1。
本发明工艺中，所述的第五反应区的操作条件一般为：压力2.0~12.0MPa，优选6.0~10.0MPa，此为纯第五反应区，标准状态下氢气体积与油体积比为2~50，优选10~30；体积空速0.1~8.0h-1，优选0.5~6.0h-1；反应温度220~420℃，优选280~380℃。
进一步地，为保证第三反应区维持较高的深度脱硫活性，要控制第三反应区床层温度比第二反应区高5-30℃。为控制第五反应区有足够的氢气参与深度加氢脱氮、脱芳反应，第四反应区设置提高氢气在油品中溶解或分散度的内构件，例如采用强对流返混的混氢气或微孔道产生微气泡的混氢器增加溶解度，采用均匀分布气孔和下降管的支撑盘来提高气相分散度。
目前汽柴油加氢装置采用常规滴流床加氢技术，从反应器顶部进入反应器，在反应器内完成全部反应，这样精制柴油或未汽化油作为精制柴油调和组分，加氢石脑油受系统硫化氢含量及气液固三相反应性能的影响，精制油中含有少量硫化物，不能作为重整进料，只能作为重整预加氢进料。这样生产合格产品需要进行两次加氢，增加了生产合格产品的能耗。已有的气液逆流技术专利，处理汽柴油时，未加氢的石脑油影响产品质量。且需要底部有较大的氢油比，容易造成反应器内催化剂位移，影响床层完整性。本发明通过将原料进料位置与设置的五个区巧妙结合，将加氢脱硫过程进行有机分解和整合，大幅减少了气液逆流接触区域（仅第三反应区为气液逆流接触区域），防止液泛现象的发生，同时不影响脱硫效果。反应产生的H2S、NH3以及轻质气相馏分均从反应器顶部流出，第一反应器没有液相回流，避免了在传统气液逆流装置中因气相轻烃也需要回流至反应器底部出装置而引起的气液流动阻力增加。第三反应区为反应发生相对剧烈的区域，放热较多，温度较低的氢气从第三反应区下方进入，可以携带大量反应热至上方气相并流反应区（第一反应区），有效弥补第二反应区因气液分离过程引起的温降，防止第三反应区产生的气相因温度降低而发生凝结回流，同时维持第一反应区和第三反应区温度维持在平稳水平，并实现的热能的有效利用。第三反应区的流出物料溶有一定氢气进入第五反应区进行液相加氢反应，经过物料在第三反应区与氢气之间发生的换热，进入第五反应区的物料温度已有所降低。同时第五反应区上部为氢气入口，氢分压最高，且此反应区不受轻烃影响，氢气溶解度也很高，此低温高压的反应环境更适于芳烃发生深度加氢饱和反应。另外该反应区也具有液相加氢反应温度平稳、催化剂因不受扩散限制活性更高等本质优势。本发明可以利用一个加氢反应器加工汽柴油混合原料，同时生产硫含量0.5μg/g以下的石脑油和硫含量在10μg/g以下的柴油产品。
附图说明
图1为本发明的汽柴油混合原料加氢工艺示意图。
图中：1-反应原料油，2-氢气，3-顶部流出的气相，4-底部流出的液相，A-第一反应区，B-第二反应区，C-第三反应区，D-第四反应区，E-第五反应区。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明进行详细说明，但不因此限制本发明。
以附图1为例说明本发明的汽柴油混合原料加氢工艺的实现过程：反应原料1在一定温度和压力条件下进入反应器内第二反应区B，与由第三反应区C来的气相接触，，在第二反应区B进行闪蒸分离为气相和液相两股物流，气相物流受压力影响向上进入气相反应器A，液相物流受重力影响向下进入第三反应区C。氢气2进入第四反应区D，与第三反应区C向下流出的液相物流接触混合，第四反应区D中过量未溶解氢气向上进入第三反应区C，第四反应区D中溶解较多氢气的液相物流向下进入第五反应区E。
第一反应区A中反应物均为气相，主要为石脑油馏分，发生加氢脱硫、加氢脱氮和烯烃饱和等反应。第三反应区C中反应物为气液两相，液相主要为柴油馏分向下流动，气相主要为氢气向上流动，气液逆向接触，在发生加氢脱硫、加氢脱氮和芳烃饱和反应的同时进行传质交换，反应生成的硫化氢、氨、低分子烃和石脑油馏分等进入气相物流，向上流动，从顶部离开第三反应区C，进行加氢后的液相物流向下流出第三反应区C。第五反应区E反应物为液相，柴油馏分在液相状态下与溶解的氢气进行深度加氢反应，生成超低硫、低芳烃的优质柴油馏分，从反应器底部流出。
实施例1~3
实施例中采用催化剂总装填体积为200ml的小型实验装置，在第一反应区、第三反应区、第五反应区各设置一个催化剂床层，各床层催化剂按反应器容积容积的指定体积比例装填，见表3。在床层Ⅰ中装填Co-Mo型加氢精制催化剂，在床层Ⅱ中装填Co-Mo型加氢精制催化剂，在床层Ⅲ中装填Ni-Mo型加氢精制催化剂。原料由第二反应区进入，氢气从第四反应区进入，并设置高效混氢器。反应过程中床层温度平稳可控，反应器顶部流出物料经分馏汽提后得到超低硫石脑油馏分，反应器底部流出物料经汽提得到超低硫柴油馏分。停工后观察催化剂床层平整，无严重扰动发生。催化剂性质见表1，原料油性质见表2，反应工艺条件及结果见表3。
比较例1
采用气液逆流和并流两台反应器串联，其中气液逆流反应器设置一个催化剂床层Ⅰ，并流反应器设置床层Ⅱ、Ⅲ，总催化剂装填体积量与实施例相同，各床层按照表3中比例装填。原料油自第一反应器顶部进入，氢气自第一反应器底部进入，反应过程中两个反应器氢气流量不易平稳控制，反应温度有波动，第一反应器顶部流出气相中夹带石脑油，反应器底部脉冲式流出液相产品。停工后观察催化剂床层有扰动现象，均与装填的瓷球有一定程度返混。
比较例2
采用气200mL液逆流加氢小型实验装置，反应器内设置三个催化剂床层，分别为床层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。装填不同孔隙率的催化剂，原料油自进入反应器顶部进入，氢气自反应器底部进入。运行过程中反应器顶部压力不稳，气体流量波动大，反应器顶部流出气相中夹带石脑油，反应器底部脉冲式流出液相产品。
表1 催化剂物化性质
表2 原料油性质
表3 加氢工艺条件及结果
Claims (11)
1.一种汽柴油混合原料加氢工艺，其特征在于包括以下内容：固定床加氢反应器内由上至下依次设置第一反应区、第二反应区、第三反应区、第四反应区、第五反应区；原料油由第二反应区进入，氢气由第四反应区之间进入；第二反应区内，原料油分离为气相A和液相A，气相A向上流动进入第一反应区，液相A向下流动进入第三反应区；第三反应区内设置加氢催化剂床层Ⅱ，液相A和来自第四反应区的含氢气相进行逆流接触，发生加氢反应，过量的氢气继续向上流动经第二反应区进入第一反应区，溶有部分氢气的液相物流进入第五反应区进一步发生深度加氢反应；第一反应区内设置加氢催化剂床层I，过量的氢气和气相A进行加氢脱硫、加氢脱氮、烯烃饱和反应，反应物经过进一步汽提或分馏得到低硫石脑油；第五反应区内设置加氢催化剂床层Ⅲ，溶有部分氢气的液相物流进行深度加氢脱硫、脱芳反应，反应物流出反应器后进行汽提得到低硫优质柴油。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的汽柴油混合原料中，汽油馏分的馏程为30~200℃，为直馏馏分或二次加工汽油中的一种或多种；柴油馏分的馏程为160~380℃，为直馏柴油或二次加工柴油中的一种或多种；汽柴油混合原料中的汽油馏分和柴油馏分为任意比例。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的催化床层Ⅰ装填加氢脱硫催化剂，优选FRIPP研发的FH-40系列轻质馏分油加氢专用催化剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的催化剂床层Ⅱ装填催化剂床层Ⅰ中所述催化剂或柴油馏分加氢脱硫专用催化剂中的一种或多种，优选FRIPP开发的FHUDS系列加氢脱硫催化剂。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的催化剂床层Ⅲ装填催化剂床层Ⅰ或催化剂床层Ⅱ中所述催化剂中的一种或多种，优选FRIPP开发的FHUDS-6、FHUDS-8催化剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的第一反应区的操作条件为：压力2.0~10.0MPa，优选6.0~9.0MPa，其中氢分压占总压比例为40%~80%；体积空速0.1~10.0h-1，优选0.5~6.0h-1；反应温度200~380℃，优选260~360℃；氢油体积比10：1~800：1，优选100：1~400：1。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的第二反应区的操作条件为：压力2.0~10.0MPa，其中氢分压占总压比例为45%~80%；进料温度150~380℃；氢油体积比10：1~800：1。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的第三反应区的操作条件为：压力2.0~10.0MPa，优选6.0~9.0MPa，其中氢分压占总压比例为50~90%；体积空速0.1~5.0h-1，优选0.5~3h-1；反应温度220~420℃，优选300~400℃；氢油体积比10：1~800：1，优选100：1~400：1。
9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的第五反应区的操作条件为：压力2.0~10.0MPa，优选6.0~9.0MPa，此为纯液相反应区，标准状态下氢气体积与油体积比为2~50，优选10~30；体积空速0.1~8.0h-1，优选0.5~6.0h-1；反应温度220~420℃，优选280~380℃。
10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：第三反应区床层温度比第二反应区高5~30℃。
11.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：第四反应区设置提高氢气在油品中溶解或分散度的内构件。
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| CN101343562A (zh) * | 2007-07-09 | 2009-01-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种汽油加氢脱硫、降烯烃方法 |
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