全餾分粗苯加氫方法及催化劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種全餾分粗苯加氫方法及催化劑，屬于全餾分粗苯加工【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明先將其≥70℃粗苯餾分和氫氣依次通過(guò)微粒子發(fā)生器和靜態(tài)混合器，將兩種原料混合成直徑0.1-20μm均勻的微粒子態(tài)，這種微粒子態(tài)原料在低溫加氫催化劑的催化作用及一定壓力、空速、溫度條件下通過(guò)加氫充分飽，使其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的飽和化合物。低溫加氫生成油與新氫、循環(huán)氫和預(yù)分餾塔出來(lái)的＜70℃粗苯餾分混合后再此加氫，加氫后的全餾分粗苯生成油在經(jīng)過(guò)氣提、分餾后得到輕芳烴餾分和重芳烴產(chǎn)品，再經(jīng)預(yù)蒸餾、萃取和精餾等分離流程得到純苯、甲苯、二甲苯和非芳烴產(chǎn)品。本發(fā)明解決了全餾分粗苯原料在高溫加氫過(guò)程中的結(jié)焦問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)粗苯加氫裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】全餾分粗苯加氫方法及催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤焦化副產(chǎn)品粗苯的有效利用，屬于用一種有效的加氫組合工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)全餾分粗苯加工處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粗苯是由煤焦化的粗煤氣中回收得到的一種輕餾分油，其產(chǎn)率通常為裝入干煤的
0.9%~1.3%。粗苯是由多種芳烴和其他化合物組成的復(fù)雜混合物，其中的苯、甲苯、二甲苯含量占85%以上，通過(guò)精制可獲得苯、甲苯、二甲苯等重要的化工產(chǎn)品。[0003]粗苯精制的方法主要有酸洗精制法和加氫精制法。酸洗法工藝流程簡(jiǎn)單、操作靈活、設(shè)備投資少，但污染嚴(yán)重、產(chǎn)品收率低、質(zhì)量差，目前該工藝由于環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的原因已屬于淘汰產(chǎn)業(yè)；加氫精制法污染小、產(chǎn)品收率高、質(zhì)量高等，但工藝流程較復(fù)雜、投資較大，是目前主流的粗苯精制技術(shù)。目前主流的粗苯加氫技術(shù)包括高溫加氫(Litol法)工藝和中低溫加氫(環(huán)丁砜法和KK法)工藝，其中高溫加氫工藝在高溫、高壓的條件下通過(guò)加氫精制和加氫產(chǎn)品脫烷基化生產(chǎn)純苯產(chǎn)品；中低溫加氫工藝在中低溫和中低壓的條件下通過(guò)加氫精制和溶劑萃取分離，得到純苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。在上述加氫工藝中所采用的原料均是粗苯經(jīng)過(guò)預(yù)分餾后得到的< 160°C的輕苯餾分，這是因?yàn)榇直皆现泻胁糠窒N、二烯烴、苯乙烯等不飽和化合物，這些不飽和化合物在光、催化劑或在高溫下極易發(fā)生聚合反應(yīng)形成塊狀、結(jié)構(gòu)致密的結(jié)焦物，其聚合速度在較低的溫度下很緩慢，隨著溫度的升高而加快，特別是當(dāng)溫度>180°C其聚合結(jié)焦速度達(dá)到最快。而粗苯加氫一般需要在較高的溫度下進(jìn)行(一般在180~320°C)，因此如果利用全餾分粗苯加氫會(huì)因?yàn)榇直皆显诟邷叵陆Y(jié)焦而使加氫裝置的換熱器、加熱爐、反應(yīng)器和管線等發(fā)生堵塞造成加氫裝置的頻繁停工。
[0004]CN101967078A公開(kāi)了一種粗苯加氫精制方法。該方法將粗苯經(jīng)脫重芳烴處理后，利用粗苯輕餾分進(jìn)行加氫，在加氫反應(yīng)器中進(jìn)行的是以氣相為主的反應(yīng)。為了進(jìn)一步抑制粗苯結(jié)焦，采用一段不飽和烴加氫飽和反應(yīng)加一段加氫脫硫脫氮精制反應(yīng)即兩段加氫反應(yīng)來(lái)達(dá)到粗苯精制的目的，反應(yīng)過(guò)程需要大量的氫氣循環(huán)，反應(yīng)氫耗和能耗較高，而且脫除的重芳烴需要另行加工。
[0005]CN101519338A公開(kāi)了一種粗苯加氫方法。該方法先將粗苯原料預(yù)處理脫除C9以上重組分、再經(jīng)多級(jí)蒸發(fā)處理后利用輕苯原料進(jìn)行一段預(yù)加氫反應(yīng)和兩段主加氫反應(yīng)串聯(lián)進(jìn)行的三段加氫反應(yīng)，加氫反應(yīng)以氣相為主，而且脫除的重苯需要另行加工。
[0006]ZL201110147149.9公開(kāi)了一種粗苯加氫方法，該方法先將氫氣溶解在全餾分粗苯中，然后控制壓力使全餾分粗苯在全液相形態(tài)下發(fā)生加氫反應(yīng)以生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。全液相加氫反應(yīng)可以減緩粗苯加氫過(guò)程中的結(jié)焦反應(yīng)，要達(dá)到粗苯精制的目的，需要部分加氫生成油循環(huán)和較高的反應(yīng)溫度條件，在高溫下粗苯原料的結(jié)焦速度會(huì)加快，因此該方法只能延緩而不能根本解決粗苯加氫過(guò)程的結(jié)焦問(wèn)題，而加氫生成油部分循環(huán)也會(huì)增加加氫裝置能耗。
[0007]ZL200610136857.1公開(kāi)了一種粗苯加氫方法，該方法原料不需預(yù)處理，通過(guò)向全餾分粗苯原料中摻入一定比例的常三線油，經(jīng)過(guò)加氫精制、分餾、溶劑萃取和精餾等過(guò)程從全餾分粗苯中獲得高純度的苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。該方法加入稀釋油可以降低原料中易結(jié)焦的不飽和化合物含量，在粗苯加氫過(guò)程中可以減緩結(jié)焦速度，但也無(wú)法從根本上解
決粗苯受熱的結(jié)焦問(wèn)題，而且稀釋油的加入降低了裝置的處理能力，不利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效Mo
[0008]由此可見(jiàn)，為了保證粗苯加氫裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，目前主流的粗苯加氫技術(shù)均首先要對(duì)粗苯原料進(jìn)行預(yù)脫重處理，將得到的輕苯作為加氫原料。這樣的做法雖然可以有效避免發(fā)生裝置結(jié)焦問(wèn)題，但是粗苯中剩余重組分無(wú)法增值，且由于其較高的硫氮含量，存在環(huán)境隱患；
[0009]此外，如ZL201110147149.9、ZL200610136857.1等可以利用全餾分粗苯為原料，
但其過(guò)程均只能實(shí)現(xiàn)延緩粗苯加氫過(guò)程的結(jié)焦速度，而無(wú)法從根本上解決粗苯結(jié)焦的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種全餾分粗苯加氫方法及催化劑，是一種能徹底解決粗苯加氫過(guò)程結(jié)焦問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)粗苯的全餾分加氫精制和加氫裝置長(zhǎng)周期正常運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。
[0011]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]一種全餾分粗苯加氫方法，包括以下步驟:
[0013]⑴粗苯全餾分原料經(jīng)過(guò)濾后，由原料泵打入預(yù)蒸餾塔，在預(yù)蒸餾塔頂部分離出
<70°C粗苯餾分，在預(yù)蒸餾塔的塔底部分離出> 70°C粗苯餾分；
[0014]⑵步驟⑴中預(yù)蒸餾塔底部分離出的≥70°C粗苯餾分經(jīng)泵I加壓至2.0~8.0MPa、換熱器I換熱至30~50°C后從側(cè)面進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器；
[0015]⑶新氫經(jīng)氫氣壓縮機(jī)升壓至2.0~8.0MPa后分成三路，兩路分別經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)控制流量后分別進(jìn)入兩個(gè)微粒子發(fā)生器，這兩路氫氣流量控制標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)計(jì)算后充分飽和^ 70°C粗苯餾分中不飽和烴所需總氫量的50~80% ;其余氫氣與步驟⑴中從預(yù)蒸餾塔頂部出來(lái)的< 70°C粗苯餾分、第二段低溫加氫反應(yīng)器出來(lái)的> 70°C粗苯餾分低溫加氫產(chǎn)物和氣液分離器來(lái)的循環(huán)氫共同經(jīng)換熱器II換熱至160~190°C后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器；
[0016]⑷步驟⑶中進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器的氫氣進(jìn)入微粒子發(fā)生器中最里一層表面布滿微孔的金屬或陶瓷管，通過(guò)金屬或陶瓷管表面的微孔向外擴(kuò)散，在微孔的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m的微氣泡；步驟⑵中進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器的> 70°C粗苯餾分進(jìn)入微粒子發(fā)生器最外一層表面布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，通過(guò)特質(zhì)磁性管表面的十字微孔向內(nèi)擴(kuò)散，在磁力線的切割和微孔分散的作用下被分散為直徑為0.1~20μπι的乳狀微液滴；
[0017](5)步驟⑷中在第一個(gè)微粒子發(fā)生器內(nèi)生成的氫氣微氣泡和> 70°C粗苯餾分的微液滴以微粒子形態(tài)進(jìn)入第一個(gè)靜態(tài)混合器，在第一個(gè)靜態(tài)混合器內(nèi)被混合成直徑為0.1~20 μ m均勻的混合態(tài)微粒子；
[0018](6)步驟(5)中由第一個(gè)靜態(tài)混合器出來(lái)的直徑為0.1~20 μ m混合態(tài)微粒子自下而上進(jìn)入第一段低溫加氫反應(yīng)器，在一種低溫加氫催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa、空速1.0~8.0h-1，溫度30~60°C的條件下發(fā)生低溫加氫反應(yīng)以脫除粗苯原料中的大部分烯烴、二烯烴等不飽和化合物；第一段低溫加氫產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器；
[0019](7)步驟⑶中進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器的新氫進(jìn)入最里一層表面布滿微孔的金屬或陶瓷管，在微正壓的情況下通過(guò)金屬或陶瓷管表面的微孔向外擴(kuò)散，在微孔的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m的微氣泡；步驟(6)中由第一段低溫加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫產(chǎn)物進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器最外一層表面布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，通過(guò)特質(zhì)磁性管表面的十字微孔向內(nèi)擴(kuò)散，在磁力線的切割和微孔分散的作用下被分散為直徑為0.1~20μπι的乳狀微液滴；
[0020](8)步驟(7)中在第二個(gè)微粒子發(fā)生器內(nèi)生成的微氣泡和微液滴以微粒子形態(tài)進(jìn)入第二個(gè)靜態(tài)混合器，在第二個(gè)靜態(tài)混合器內(nèi)被混合成直徑為0.1~20 μ m均勻的混合態(tài)微粒子；
[0021](9)步驟⑶中由第二個(gè)靜態(tài)混合器出來(lái)直徑為0.1~20 μ m的混合態(tài)微粒子自上而下進(jìn)入第二段低溫加氫反應(yīng)器，在低溫加氫催化劑的催化作用和壓力2.0~8.0MPa、空速
1.0~8.0h-1，溫度30~60°C的條件下進(jìn)一步發(fā)生低溫加氫反應(yīng)，以基本脫除粗苯原料在第一段低溫加氫反應(yīng)器中剩余的未被脫除的烯烴、二烯烴等不飽和化合物；
[0022](10)步驟(9)中的第二段低溫加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫產(chǎn)物與步驟⑴中預(yù)蒸餾塔頂出來(lái)的<70°C粗苯餾分、步驟⑶中出來(lái)的第三路新氫、氣液分離器出來(lái)的循環(huán)氫混合，并經(jīng)換熱器II換熱至160~190°C后自上而下進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器，在預(yù)加氫精制催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa，空速1.0~4.0h_l，溫度160~230°C的條件下發(fā)生加氫脫硫、加氫脫氮反應(yīng)，以脫除粗苯原料中部分含硫、含氮雜質(zhì)；
[0023](11)步驟(1Φ中預(yù)加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫生成物進(jìn)入加熱爐加熱至280~300°C后進(jìn)入自上而下進(jìn)入主加氫反應(yīng)器，在主加氫精制催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa，空速
1.0~2.0h-1，溫度280~330°C的條件下發(fā)生深度加氫脫硫、加氫脫氮反應(yīng)，以基本脫除粗苯原料在預(yù)加氫反應(yīng)器中剩余的未被脫除的含硫、含氮雜質(zhì)；
[0024](12)步驟(11)中主加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫生成產(chǎn)品經(jīng)換熱器換熱后進(jìn)入氣液分離器；
[0025](13)步驟(12)中氣液分離器分離出的氣體經(jīng)堿吸附脫硫后，由循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓至
2.0~8.0MPa后，與步驟(9)中的第二段低溫加氫反應(yīng)器中出來(lái)的加氫產(chǎn)物、步驟⑴中預(yù)蒸餾塔頂出來(lái)的< 70°C粗苯餾分、步驟⑶中出來(lái)的第三路新氫混合后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器；液體產(chǎn)品進(jìn)入氣提塔通過(guò)氣提除去液相產(chǎn)品中的硫化氫和氨；
[0026](M)步驟(13)中氣提塔頂部排出的含硫化氫和氨的氣體進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)，底部出來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)入分餾塔；
[0027](15)步驟(M)中分餾塔頂部分離出含苯、甲苯、二甲苯及非芳烴的餾分，經(jīng)預(yù)蒸餾、溶劑萃取和精餾等常規(guī)分離過(guò)程得到非芳烴、純苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品；
[0028](16)步驟(M)中分餾塔底部直接分出重芳烴產(chǎn)品。
[0029]本發(fā)明所述粗 苯全餾分是指焦化廠出來(lái)的未經(jīng)任何處理的全餾分粗苯原料。
[0030]本發(fā)明所述的第一個(gè)微粒子發(fā)生器和第二個(gè)微粒子發(fā)生器均制作成一圓柱形罐體，圓柱形罐體包括圓柱形殼體，圓柱形殼體的一端連接有套管I，套管I的一端與管道連接而形成氫氣通道，套管I的另一端伸入所述的圓柱形殼體內(nèi)并且在端部封閉，套管I伸入圓柱形殼體內(nèi)的部分是管壁上布滿微孔的金屬或陶瓷管，微孔的直徑在0.1~50 μ m之間；所述的圓柱形殼體的另一端連接有套管II，套管II的一端與管道連接而形成混和微粒子通道，套管II的另一端伸入所述的圓柱形殼體內(nèi)并套裝在所述的套管I上，套管II伸入圓柱形殼體內(nèi)的部分是管壁上布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，特質(zhì)磁性管的材料為永久性的釹鐵硼磁性材料，所述的十字微孔的孔道直徑在0.1~50ym之間，所述的混和微粒子通道與氫氣通道之間通過(guò)所述的套管I上的微孔相連通，所述的圓柱形殼體的徑向上與管道連接形成> 70°C粗苯餾分通道，^ 70°C粗苯餾分通道與混和微粒子通道之間通過(guò)所述的套管II上的十字微孔相連通。
[0031]所述的套管I上的微孔直徑在0.1~50 μ m之間，其中直徑≤20 μ m的微孔數(shù)量占總數(shù)的80%以上；所述的套管II上的十字微孔的孔道直徑在0.1~50μπι之間，其中孔道直徑< 10 μ m的微孔數(shù)量占總數(shù)的80%以上，每個(gè)十字微孔的微孔長(zhǎng)度為孔道直徑的3倍。
[0032]一種上述全餾分粗苯加氫方法的步驟(6)和步驟(9)中所述的低溫加氫催化劑，它是一種在< 60°C溫度范圍內(nèi)即具有良好不飽和烴加氫飽和活性的低溫加氫催化劑，它可以在(600C的條件下實(shí)現(xiàn)粗苯原料中易結(jié)焦的不飽和化合物的加氫飽和，從而從根本上解決粗苯在高溫下易結(jié)焦的問(wèn)題。該催化劑具有以下特征:
[0033]⑴所述的低溫加氫催化劑由以下組分組成:包括含有20~50w%的金屬N1、0.001~0.02w%的金屬Pd或Pt、0.001~0.2w%的金屬M(fèi)g、其余部分為具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物，其中金屬Ni為活性金屬，金屬Pd或Pt、Mg為助活性金屬，具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物為載體；
[0034]⑵催化劑的比表面積為150~200m2/g，孔體積為0.3~0.6ml/g，壓碎強(qiáng)度≥15N/cm，堆密度為 700 ~1200Kg/m3 ；
[0035]⑶是將經(jīng)過(guò)900~1300°C溫度下焙燒制備的具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物為載體，其中包括Y或π-αι2ο3。
[0036]所述的低溫加氫催化劑的制備方法，其特征在于:
[0037]⑴先將載體依次浸潰含金屬Pd或Pt的可溶性鹽、含Mg的可溶性鹽，然后經(jīng)過(guò)干燥、焙燒后制得含金屬Pd或Pt、Mg的載體；再將含金屬Pd或Pt、Mg的載體共浸含Ni的可溶性鹽，然后經(jīng)過(guò)干燥、焙燒和還原過(guò)程制得成品催化劑；
[0038]⑵上述制備方法中，浸潰含金屬Pd或Pt的可溶性鹽、含Mg的可溶性鹽后的干燥及焙燒條件為:干燥溫度為120~150°C、干燥時(shí)間為12~24h ;焙燒溫度為500~600°C，焙燒時(shí)間為12~24h ；
[0039]⑶上述制備方法中，共浸含Ni的可溶性鹽后的干燥及焙燒條件為:干燥溫度為120~150°C、干燥時(shí)間為12~24h ;焙燒溫度為500~600°C，焙燒時(shí)間為12~24h ；
[0040]⑷上述制備方法中催化劑還原條件為:在氫氣氛圍下、持續(xù)保持400~500°C恒溫20 ~40h。
[0041]一種全餾分粗苯加氫方法的步驟(1Φ所述的預(yù)加氫反應(yīng)器裝填的預(yù)加氫精制催化劑，其特征在于:
[0042]它是一種具有較高加氫脫硫脫氮活性和低芳烴飽和活性的負(fù)載在無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體上的含金屬M(fèi)o、Ni和Mg的非貴金屬催化劑，其特征為，以催化劑為基準(zhǔn)，其組成為:含有10~25w%的金屬M(fèi)o、2~10w%的金屬N1、I~3w%的金屬M(fèi)g、其余部分為無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體；催化劑的比表面積為150~250m2/g，孔體積為0.3~0.6ml/g，壓碎強(qiáng)度≥20N/cm，堆密度為800~1200Kg/m3。
[0043]所述的預(yù)加氫反應(yīng)器裝填的預(yù)加氫精制催化劑中，所述的金屬M(fèi)g可替換為Zn或Cu等。
[0044]—種全餾分粗苯加氫方法的步驟(11)所述的主加氫反應(yīng)器裝填的主加氫精制催化劑，其特征在于:
[0045]它是一種具有高加氫脫硫脫氮活性和低芳烴飽和活性的負(fù)載在無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體上的含金屬M(fèi)o、Co、Zn和P的非貴金屬催化劑，其特征為，以催化劑為基準(zhǔn)，其組成為:含有10~25w%的金屬M(fèi)o、1.5~10w%的金屬Co、I~3w%的金屬Zn、I~3w%的P、其余部分為無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體；，催化劑的比表面積為150~200m2/g，孔體積為0.4~0.8ml/g,壓碎強(qiáng)度> 20N/cm,堆密度為700~1200Kg/m3。
[0046]所述的主加氫反應(yīng)器裝填的主加氫精制催化劑中:所述的金屬Zn可替換為Mg或Cu等。[0047]本發(fā)明的有益效果是:
[0048]⑴采用本發(fā)明既可實(shí)現(xiàn)粗苯全餾分的加氫精制，將粗苯全部轉(zhuǎn)化為清潔的純苯、甲苯、二甲苯、非芳烴和重芳烴等產(chǎn)品，提升粗苯的綜合利用價(jià)值，又能徹底解決粗苯加氫過(guò)程中的結(jié)焦問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)粗苯加氫裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0049]⑵本發(fā)明采用了特制的微粒子發(fā)生器將粗苯加氫的原料氫氣和> 70°C粗苯餾分制造成0.1~20 μ m的微粒子形態(tài)，微粒子態(tài)原料可以大幅提升反應(yīng)物分子在催化劑上的擴(kuò)散速度和吸附速度，同時(shí)可以更充分與催化劑中的活性金屬接觸，從而大幅提升催化劑的催化性能和粗苯原料與氫氣的加氫反應(yīng)效率；
[0050]⑶本發(fā)明采用了一種<60°C溫度范圍內(nèi)即具有良好不飽和烴加氫飽和活性的低溫加氫催化劑，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)粗苯原料中的烯烴、二烯烴、苯乙烯等的不飽和化合物的聚合速度很慢，這樣就可以在這些聚合物性成結(jié)焦物之前實(shí)現(xiàn)粗苯原料中的不飽和化合物的充分加氫飽和，變成了穩(wěn)定的飽和化合物，從而較好地解決了粗苯在高溫下的聚合結(jié)焦問(wèn)題；
[0051]⑷本發(fā)明采用了一種具有較高加氫脫硫脫氮活性和較低芳烴飽和活性的預(yù)加氫精制催化劑和一種有較高加氫脫硫脫氮活性和低芳烴飽和活性的主加氫精制催化劑組合，可以有效脫除原料中的硫、氮等雜質(zhì)，得到輕質(zhì)芳烴損失率< 0.5%，總硫< lppm，總氮<Ippm的加氫產(chǎn)品，通過(guò)后續(xù)的分離精制，可以得到石油級(jí)的純苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0052]下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0053]圖1是本發(fā)明全餾分粗苯加氫方法流程圖；
[0054]圖2是本發(fā)明微粒子發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖3是圖2的左視圖(剖面圖)；
[0056]圖4是圖2的十字微孔的放大圖。
[0057]圖1中，1-氫氣壓縮機(jī),2-質(zhì)量流量計(jì)I , 3-質(zhì)量流量計(jì)II, 4-粗苯原料罐,5_過(guò)濾器，6-原料泵，7-預(yù)蒸餾塔，8-第一個(gè)微粒子發(fā)生器，9-第一個(gè)靜態(tài)混合器，10-第一段低溫加氫反應(yīng)器，11-第二個(gè)微粒子發(fā)生器，12-第二段低溫加氫反應(yīng)器，13-預(yù)加氫反應(yīng)器，14-加熱爐，15-主加氫反應(yīng)器，16-換熱器I，17-換熱器II，18-氣液分離器，19-循環(huán)氫壓縮機(jī)，20-泵I，21-氣提塔，22-分餾塔，23-第二個(gè)靜態(tài)混合器，24-堿吸附脫硫罐，25-泵II。
[0058]圖2、圖3、圖4中，Al-氫氣通道，A2-混和微粒子通道，A3-≥70°C粗苯餾分通道，B1-套管I，B2-套管II，B3-圓柱形殼體，C-微孔通道，Dl-孔道直徑，D2-微孔長(zhǎng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0059]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0060]一種全餾分粗苯加氫方法，包括以下步驟:
[0061]⑴粗苯全餾分原料經(jīng)過(guò)濾后，由原料泵6打入預(yù)蒸餾塔7，在預(yù)蒸餾塔頂部分離出
<70°C粗苯餾分，在預(yù)蒸餾塔的塔底部分離出> 70°C粗苯餾分；
[0062]⑵步驟⑴中預(yù)蒸餾塔底部分離出的> 70°C粗苯餾分經(jīng)泵I 20加壓至2.0~8.0MPa、換熱器I 16換熱至30~50°C后從側(cè)面進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器8 ；
[0063]⑶新氫經(jīng)氫氣壓縮機(jī)I升壓至2.0~8.0MPa后分成三路,兩路分別經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)控制流量后分別進(jìn)入兩個(gè)微粒子發(fā)生器，這兩路氫氣流量控制標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)計(jì)算后充分飽和^ 70°C粗苯餾分中不飽和烴所需總氫量的50~80% ;其余氫氣與步驟⑴中從預(yù)蒸餾塔頂部出來(lái)的< 70°C粗苯餾分、第二段低溫加氫反應(yīng)器12出來(lái)的> 70°C粗苯餾分低溫加氫產(chǎn)物和氣液分離器18來(lái)的循環(huán)氫共同經(jīng)換熱器II 17換熱至160~190°C后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器13 ；
[0064]⑷步驟⑶中進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器的氫氣進(jìn)入微粒子發(fā)生器中最里一層表面布滿微孔的金屬或陶瓷管，通過(guò)金屬或陶瓷管表面的微孔向外擴(kuò)散，在微孔的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m的微氣泡；步驟⑵中進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器的> 70°C粗苯餾分進(jìn)入微粒子發(fā)生器最外一層表面布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，通過(guò)特質(zhì)磁性管表面的十字微孔向內(nèi)擴(kuò)散，在磁力線的切割和微孔分散的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m的乳狀微液滴；
[0065](5)步驟⑷中在第一個(gè)微粒子發(fā)生器內(nèi)生成的氫氣微氣泡和> 70°C粗苯餾分的微液滴以微粒子形態(tài)進(jìn)入第一個(gè)靜態(tài)混合器9,在第一個(gè)靜態(tài)混合器內(nèi)被混合成直徑為0.1~20 μ m均勻的混合態(tài)微粒子；
[0066](6)步驟(5)中由第一個(gè)靜態(tài)混合器出來(lái)的直徑為0.1~20 μ m混合態(tài)微粒子自下而上進(jìn)入第一段低溫加氫反應(yīng)器10，在一種低溫加氫催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa、空速1.0~8.0h-Ι，溫度30~60°C的條件下發(fā)生低溫加氫反應(yīng)以脫除粗苯原料中的大部分烯烴、二烯烴等不飽和化合物；第一段低溫加氫產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器11 ；
[0067](7)步驟⑶中進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器11的新氫進(jìn)入最里一層表面布滿微孔的金屬或陶瓷管，在微正壓的情況下通過(guò)金屬或陶瓷管表面的微孔向外擴(kuò)散，在微孔的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m的微氣泡；步驟(6)中由第一段低溫加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫產(chǎn)物進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器最外一層表面布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，通過(guò)特質(zhì)磁性管表面的十字微孔向內(nèi)擴(kuò)散，在磁力線的切割和微孔分散的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m的乳狀微液滴；[0068](8)步驟(7)中在第二個(gè)微粒子發(fā)生器內(nèi)生成的微氣泡和微液滴以微粒子形態(tài)進(jìn)入第二個(gè)靜態(tài)混合器23，在第二個(gè)靜態(tài)混合器內(nèi)被混合成直徑為0.1~20 μ m均勻的混合態(tài)微粒子；
[0069](9)步驟⑶中由第二個(gè)靜態(tài)混合器出來(lái)直徑為0.1~20 μ m的混合態(tài)微粒子自上而下進(jìn)入第二段低溫加氫反應(yīng)器12，在低溫加氫催化劑的催化作用和壓力2.0~8.0MPa、空速1.0~8.0h-1，溫度30~60°C的條件下進(jìn)一步發(fā)生低溫加氫反應(yīng)，以基本脫除粗苯原料在第一段低溫加氫反應(yīng)器中剩余的未被脫除的烯烴、二烯烴等不飽和化合物；
[0070](10)步驟(9)中的第二段低溫加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫產(chǎn)物與步驟⑴中預(yù)蒸餾塔頂出來(lái)的<70°C粗苯餾分、步驟⑶中出來(lái)的第三路新氫、氣液分離器出來(lái)的循環(huán)氫混合，并經(jīng)換熱器II 17換熱至160~190°C后自上而下進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器13，在預(yù)加氫精制催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa，空速1.0~4.0h_l，溫度160~230°C的條件下發(fā)生加氫脫硫、加氫脫氮反應(yīng)，以脫除粗苯原料中部分含硫、含氮雜質(zhì)；
[0071](11)步驟(1Φ中預(yù)加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫生成物進(jìn)入加熱爐14加熱至280~300°C后進(jìn)入自上而下進(jìn)入主加氫反應(yīng)器15，在主加氫精制催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa，空速1.0~2.0h-Ι，溫度280~330°C的條件下發(fā)生深度加氫脫硫、加氫脫氮反應(yīng)，以基本脫除粗苯原料在預(yù)加氫反應(yīng)器中剩余的未被脫除的含硫、含氮雜質(zhì)；
[0072](12)步驟(11)中主加氫反應(yīng)器15出來(lái)的加氫生成產(chǎn)品經(jīng)換熱器換熱后進(jìn)入氣液分離器18 ；
[0073](13)步驟(12)中氣液分離器分離出的氣體經(jīng)堿吸附脫硫后，由循環(huán)氫壓縮機(jī)19升壓至2.0~8.0MPa后，與步驟(9)中的第二段低溫加氫反應(yīng)器中出來(lái)的加氫產(chǎn)物、步驟⑴中預(yù)蒸餾塔頂出來(lái)的< 70°C粗苯餾分、步驟⑶中出來(lái)的第三路新氫混合后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器；液體產(chǎn)品進(jìn)入氣提塔21通過(guò)氣提除去液相產(chǎn)品中的硫化氫和氨；
[0074](M)步驟(13)中氣提塔21頂部排出的含硫化氫和氨的氣體進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)，底部出來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)入分餾塔22 ；
[0075](15)步驟(M)中分餾塔頂部分離出含苯、甲苯、二甲苯及非芳烴的餾分，經(jīng)預(yù)蒸餾、溶劑萃取和精餾等常規(guī)分離過(guò)程得到非芳烴、純苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品；
[0076](16)步驟(M)中分餾塔底部直接分出重芳烴產(chǎn)品。
[0077]所述粗苯全餾分是指焦化廠出來(lái)的未經(jīng)任何處理的全餾分粗苯原料。
[0078]將所述的第一個(gè)微粒子發(fā)生器和第二個(gè)微粒子發(fā)生器均制作成一圓柱形罐體，圓柱形罐體包括圓柱形殼體B3，圓柱形殼體B3的一端連接有套管I BI，套管I BI的一端與管道連接而形成氫氣通道Al，套管I BI的另一端伸入所述的圓柱形殼體B3內(nèi)并且在端部封閉，套管I BI伸入圓柱形殼體B3內(nèi)的部分是管壁上布滿微孔的金屬或陶瓷管，微孔的直徑在0.1~50 μ m之間；所述的圓柱形殼體B3的另一端連接有套管II B2，套管II B2的一端與管道連接而形成混和微粒子通道A2，套管II B2的另一端伸入所述的圓柱形殼體B3內(nèi)并套裝在所述的套管I BI上，套管II B2伸入圓柱形殼體B3內(nèi)的部分是管壁上布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，特質(zhì)磁性管 的材料為永久性的釹鐵硼磁性材料，所述的十字微孔的孔道直徑Dl在0.1~50 μ m之間，所述的混和微粒子通道A2與氫氣通道Al之間通過(guò)所述的套管I BI上的微孔相連通，所述的圓柱形殼體B3的徑向上與管道連接形成> 70°C粗苯餾分通道A3，^ 70°C粗苯餾分通道A3與混和微粒子通道A2之間通過(guò)所述的套管II B2上的十字微孔相連通。
[0079]所述的套管I BI上的微孔直徑在0.1~50 μ m之間，其中直徑< 20 μ m的微孔數(shù)量占總數(shù)的80%以上；所述的套管II B2上的十字微孔的孔道直徑Dl在0.1~50 μ m之間，其中孔道直徑< 10 μ m的微孔數(shù)量占總數(shù)的80%以上，每個(gè)十字微孔的微孔長(zhǎng)度D2為孔道直徑Dl的3倍。
[0080]一種上述全餾分粗苯加氫方法的步驟(6)和步驟(9)中所述的低溫加氫催化劑，它是一種在< 60°C溫度范圍內(nèi)即具有良好不飽和烴加氫飽和活性的低溫加氫催化劑，它可以在(600C的條件下實(shí)現(xiàn)粗苯原料中易結(jié)焦的不飽和化合物的加氫飽和，從而從根本上解決粗苯在高溫下易結(jié)焦的問(wèn)題。該催化劑具有以下特征:
[0081]⑴所述的低溫加氫催化劑由以下組分組成:包括含有20~50w%的金屬N1、0.001~0.02w%的金屬Pd或Pt、0.001~0.2w%的金屬M(fèi)g、其余部分為具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物，其中金屬Ni為活性金屬，金屬Pd或Pt、Mg為助活性金屬，具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物為載體；
[0082]⑵催化劑的比表面積為150~200m2/g，孔體積為0.3~0.6ml/g，壓碎強(qiáng)度≥15N/cm，堆密度為 700 ~1200Kg/m3 ；
[0083]⑶是將經(jīng)過(guò)900~1300°C溫度下焙燒制備的具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物為載體，其中包括Y或π-αι2ο3。
[0084]所述的低溫加氫催化劑的制備方法，其特征在于:
[0085]⑴先將載體依次浸潰含金屬Pd或Pt的可溶性鹽、含Mg的可溶性鹽，然后經(jīng)過(guò)干燥、焙燒后制得含金屬Pd或Pt、Mg的載體；再將含金屬Pd或Pt、Mg的載體共浸含Ni的可溶性鹽，然后經(jīng)過(guò)干燥、焙燒和還原過(guò)程制得成品催化劑；
[0086]⑵上述制備方法中，浸潰含金屬Pd或Pt的可溶性鹽、含Mg的可溶性鹽后的干燥及焙燒條件為:干燥溫度為120~150°C、干燥時(shí)間為12~24h ;焙燒溫度為500~600°C，焙燒時(shí)間為12~24h ；
[0087]⑶上述制備方法中，共浸含Ni的可溶性鹽后的干燥及焙燒條件為:干燥溫度為120~150°C、干燥時(shí)間為12~24h ;焙燒溫度為500~600°C，焙燒時(shí)間為12~24h ；
[0088]⑷上述制備方法中催化劑還原條件為:在氫氣氛圍下、持續(xù)保持400~500°C恒溫20 ~40h。
[0089]一種全餾分粗苯加氫方法的步驟(1Φ所述的預(yù)加氫反應(yīng)器裝填的預(yù)加氫精制催化劑，其特征在于:
[0090]它是一種具有較高加氫脫硫脫氮活性和低芳烴飽和活性的負(fù)載在無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體上的含金屬M(fèi)o、Ni和Mg的非貴金屬催化劑，其特征為，以催化劑為基準(zhǔn)，其組成為:含有10~25w%的金屬M(fèi)o、2~10w%的金屬N1、I~3w%的金屬M(fèi)g、其余部分為無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體；催化劑的比表面積為150~250m2/g，孔體積為0.3~0.6ml/g，壓碎強(qiáng)度≥20N/cm，堆密度為800~1200Kg/m3。
[0091]所述的預(yù)加氫反應(yīng)器裝填的預(yù)加氫精制催化劑中，所述的金屬M(fèi)g可替換為Zn或Cu等。
[0092]一種全餾分粗苯加氫方法的步驟(11)所述的主加氫反應(yīng)器裝填的主加氫精制催化劑，其特征在于:[0093]它是一種具有高加氫脫硫脫氮活性和低芳烴飽和活性的負(fù)載在無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體上的含金屬M(fèi)o、Co、Zn和P的非貴金屬催化劑，其特征為，以催化劑為基準(zhǔn)，其組成為:含有10~25w%的金屬M(fèi)o、1.5~10w%的金屬Co、I~3w%的金屬Zn、I~3w%的P、其余部分為無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體；，催化劑的比表面積為150~200m2/g，孔體積為0.4~0.8ml/g,壓碎強(qiáng)度> 20N/cm,堆密度為700~1200Kg/m3。
[0094]所述的主加氫反應(yīng)器裝填的主加氫精制催化劑中:所述的金屬Zn可替換為Mg或Cu等。
[0095]本發(fā)明全餾分粗苯加氫方法，按照?qǐng)D1所示的工藝流程，粗苯原料罐4中的全餾分粗苯原料經(jīng)過(guò)濾器5過(guò)濾后，由原料泵6打入預(yù)蒸餾塔7 ;預(yù)蒸餾塔7塔底部分離出的≥70°C粗苯餾分經(jīng)泵I 20加壓至2.0~8.0MPa、換熱器I 16換熱至30~50°C后從側(cè)面進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器8。
[0096]新氫原料經(jīng)氫氣壓縮機(jī)I升壓至2.0~8.0MPa后分成三路，一路經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)I 2控制流量后從正面進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器8。
[0097]從第一個(gè)微粒子發(fā)生器8中出來(lái)的被分散成直徑為0.1~20 μ m微氣泡的新氫和被分散成微液滴的>70°C粗苯餾分以微粒子形態(tài)繼續(xù)進(jìn)入第一個(gè)靜態(tài)混合器9，在第一個(gè)靜態(tài)混合器9內(nèi)被混合成直徑為0.1~20 μ m均勻的混合態(tài)微粒子；
[0098]從第一個(gè)靜態(tài)混合器9出來(lái)的直徑為0.1~20 μ m混合態(tài)微粒子自下而上進(jìn)入第一段低溫加氫反應(yīng)器10，在一種低溫加氫催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa、空速1.0~8.0h-Ι、溫度30~60°C的條件下發(fā)生低溫加氫反應(yīng)以脫除粗苯原料中的大部分烯烴、二烯烴等不飽和化合物；
[0099]從第一段低溫加氫反應(yīng)器10中出來(lái)的初步低溫加氫生成油從側(cè)面進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器11 ;從氫氣壓縮機(jī)I出來(lái)的第二路新氫經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)II 3控制流量后從正面進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器11 ；
[0100]從第二個(gè)微粒子發(fā)生器11中出來(lái)的被分散成直徑為0.1~20μπι微氣泡的新氫和被分散成微液滴的初步低溫加氫生成油以微粒子形態(tài)繼續(xù)進(jìn)入第二個(gè)靜態(tài)混合器23，在第二個(gè)靜態(tài)混合器23內(nèi)被混合成直徑為0.1~20 μ m均勻的混合態(tài)微粒子；
[0101]從第二個(gè)靜態(tài)混合器23出來(lái)的直徑為0.1~20 μ m混合態(tài)微粒子自上而下進(jìn)入第二段低溫加氫反應(yīng)器12，在一種低溫加氫催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa、空速
1.0~8.0h-Ι、溫度30~60°C的條件下進(jìn)一步發(fā)生低溫加氫反應(yīng)，以基本脫除粗苯原料在第一段低溫加氫反應(yīng)器10中剩余的未被脫除的烯烴、二烯烴等不飽和化合物；
[0102]從第二段低溫加氫反應(yīng)器12中出來(lái)的穩(wěn)定低溫加氫產(chǎn)物與從預(yù)蒸餾塔7塔頂出來(lái)的< 70°C粗苯餾分、氫氣壓縮機(jī)I出來(lái)的第三路新氫、循環(huán)氫壓縮機(jī)19出來(lái)的循環(huán)氫混合后進(jìn)入換熱器II 17換熱至160~190°C后進(jìn)入自上而下進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器13，在預(yù)加氫精制催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa,空速1.0~4.0h-1，溫度160~230°C的條件下發(fā)生加氫脫硫、加氫脫氮反應(yīng)，以脫除粗苯原料中部分含硫、含氮雜質(zhì)；
[0103]預(yù)加氫反應(yīng)器13出來(lái)的預(yù)加氫生成物進(jìn)入加熱爐14加熱至280~300°C后自上而下進(jìn)入主加氫反應(yīng)器15，在主加氫精制催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa，空速1.0~
2.0h_l，溫度280~330°C的條件下發(fā)生深度加氫脫硫、加氫脫氮反應(yīng)，以基本脫除粗苯原料在預(yù)加氫反應(yīng)器中剩余的未被脫除的含硫、含氮雜質(zhì)；[0104]主加氫反應(yīng)器15出來(lái)的加氫生成產(chǎn)品經(jīng)換熱器I 16、換熱器II 17換熱后進(jìn)入氣液分離器18 ；
[0105]氣液分離器18分離出的氣體經(jīng)堿吸附脫硫器24脫硫處理后，由循環(huán)氫壓縮機(jī)19升壓至2.0~8.0MPa后返回預(yù)加氫反應(yīng)器13入口 ；液體產(chǎn)品經(jīng)泵II 25打入氣提塔21通過(guò)氣提除去液相產(chǎn)品中的硫化氫和氨；
[0106]氣提塔21頂部排出的含硫化氫和氨的氣體進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)，底部出來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)入分餾塔22 ；
[0107]分餾塔22塔頂部分離 出含苯、甲苯、二甲苯及非芳烴的餾分，經(jīng)預(yù)蒸餾、溶劑萃取和精餾等常規(guī)分離過(guò)程得到非芳烴、純苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品；塔底部直接分出重芳烴產(chǎn)品O
[0108]實(shí)施例
[0109]本發(fā)明的實(shí)施例采用分析> 70°C粗苯餾分和二段低溫加氫生成油中的溴價(jià)來(lái)驗(yàn)證本發(fā)明的低溫加氫效果(溴價(jià)是考察油品中不飽和化合物含量的指標(biāo))；采用分析主加氫反應(yīng)器出口壓力和第一段低溫反應(yīng)器入口的差值來(lái)考察本發(fā)明裝置的結(jié)焦情況；采用分析汽提塔底部出口加氫產(chǎn)品總硫、總氮含量和芳烴飽和率來(lái)驗(yàn)證本發(fā)明的加氫精制效果。
[0110]本發(fā)明實(shí)施例所有試驗(yàn)均在自制的試驗(yàn)裝置上進(jìn)行，其流程嚴(yán)格遵守本發(fā)明說(shuō)明書(shū)附圖。
[0111]實(shí)施例1
[0112]一種粗苯低溫加氫催化劑，其制備方法如下:采用一種經(jīng)90(TC溫度下焙燒制備的具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物為載體，先將載體置于裝有硝酸鈀和硝酸鎂的混合溶液的容器中進(jìn)行混合浸潰24小時(shí)，將浸潰后的產(chǎn)品在120°C條件下干燥12小時(shí)，再置于焙燒爐中在500°C條件下焙燒12小時(shí)；再將經(jīng)干燥、焙燒后的產(chǎn)品置于裝有硝酸鎳的溶液中浸潰48小時(shí)，將浸潰后的產(chǎn)品在120°C條件下干燥12小時(shí)，再置于焙燒爐中在500°C條件下焙燒12小時(shí)；制得的產(chǎn)品在氫氣的氛圍下、持續(xù)保持400°C恒溫20小時(shí)后即為成品。
[0113]一種粗苯低溫加氫催化劑、粗苯預(yù)加氫催化劑和主加氫催化劑的物化性質(zhì)見(jiàn)表1。
[0114]—種全懼分粗苯原料,其性質(zhì)見(jiàn)表2。其加氫反應(yīng)條件為:第一段低溫加氫反應(yīng)器反應(yīng)溫度60°C、反應(yīng)液時(shí)空速8.0h'反應(yīng)壓力8.0MPa ;第二段低溫加氫反應(yīng)器反應(yīng)溫度60°C、反應(yīng)液時(shí)空速8.0h_\反應(yīng)壓力8.0MPa ;預(yù)加氫反應(yīng)器反應(yīng)溫度230°C、反應(yīng)液時(shí)空速4.0h—1、反應(yīng)壓力8.0MPa ;主加氫反應(yīng)器反應(yīng)溫度330°C、反應(yīng)液時(shí)空速2.0h—1、反應(yīng)壓力8.0MPa0
[0115]加氫反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表3。
[0116]表1
[0117]
【權(quán)利要求】
1.一種全餾分粗苯加氫方法，其特征在于:包括以下步驟: ⑴粗苯全餾分原料經(jīng)過(guò)濾后，由原料泵(6)打入預(yù)蒸餾塔(7)，在預(yù)蒸餾塔頂部分離出≤70°C粗苯餾分，在預(yù)蒸餾塔的塔底部分離出> 70°C粗苯餾分； ⑵步驟⑴中預(yù)蒸餾塔底部分離出的≤70°C粗苯餾分經(jīng)泵I (20)加壓至2.0~8.0MPa,換熱器I (16)換熱至30~50°C后從側(cè)面進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器(8)； ⑶新氫經(jīng)氫氣壓縮機(jī)(I)升壓至2.0~8.0MPa后分成三路，兩路分別經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)控制流量后分別進(jìn)入兩個(gè)微粒子發(fā)生器，這兩路氫氣流量控制標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)計(jì)算后充分飽和^ 70°C粗苯餾分中不飽和烴所需總氫量的50~80% ;其余氫氣與步驟⑴中從預(yù)蒸餾塔頂部出來(lái)的< 70°C粗苯餾分、第二段低溫加氫反應(yīng)器(12)出來(lái)的> 70°C粗苯餾分低溫加氫產(chǎn)物和氣液分離器(18)來(lái)的循環(huán)氫共同經(jīng)換熱器II (17)換熱至160~190°C后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器(13)； ⑷步驟⑶中進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器的氫氣進(jìn)入微粒子發(fā)生器中最里一層表面布滿微孔的金屬或陶瓷管，通過(guò)金屬或陶瓷管表面的微孔向外擴(kuò)散，在微孔的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m 的微氣泡；步驟⑵中進(jìn)入第一個(gè)微粒子發(fā)生器的> 70°C粗苯餾分進(jìn)入微粒子發(fā)生器最外一層表面布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，通過(guò)特質(zhì)磁性管表面的十字微孔向內(nèi)擴(kuò)散，在磁力線的切割和微孔分散的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m的乳狀微液滴； (5)步驟⑷中在第一個(gè)微粒子發(fā)生器內(nèi)生成的氫氣微氣泡和>70°C粗苯餾分的微液滴以微粒子形態(tài)進(jìn)入第一個(gè)靜態(tài)混合器(9),在第一個(gè)靜態(tài)混合器內(nèi)被混合成直徑為0.1~20 μ m均勻的混合態(tài)微粒子； (6)步驟(5)中由第一個(gè)靜態(tài)混合器出來(lái)的直徑為0.1~20 μ m混合態(tài)微粒子自下而上進(jìn)入第一段低溫加氫反應(yīng)器(10)，在一種低溫加氫催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa、空速1.0~8.0h-Ι，溫度30~60°C的條件下發(fā)生低溫加氫反應(yīng)以脫除粗苯原料中的大部分烯烴、二烯烴等不飽和化合物；第一段低溫加氫產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器(11)； (7)步驟⑶中進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器(11)的新氫進(jìn)入最里一層表面布滿微孔的金屬或陶瓷管，在微正壓的情況下通過(guò)金屬或陶瓷管表面的微孔向外擴(kuò)散，在微孔的作用下被分散為直徑為0.1~20 μ m的微氣泡；步驟(6)中由第一段低溫加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫產(chǎn)物進(jìn)入第二個(gè)微粒子發(fā)生器最外一層表面布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，通過(guò)特質(zhì)磁性管表面的十字微孔向內(nèi)擴(kuò)散，在磁力線的切割和微孔分散的作用下被分散為直徑為0.1~20μπι的乳狀微液滴； (8)步驟(7)中在第二個(gè)微粒子發(fā)生器內(nèi)生成的微氣泡和微液滴以微粒子形態(tài)進(jìn)入第二個(gè)靜態(tài)混合器(23)，在第二個(gè)靜態(tài)混合器內(nèi)被混合成直徑為0.1~20 μ m均勻的混合態(tài)微粒子； (9)步驟⑶中由第二個(gè)靜態(tài)混合器出來(lái)直徑為0.1~20 μ m的混合態(tài)微粒子自上而下進(jìn)入第二段低溫加氫反應(yīng)器(12)，在低溫加氫催化劑的催化作用和壓力2.0~8.0MPa、空速1.0~8.0h-1，溫度30~60°C的條件下進(jìn)一步發(fā)生低溫加氫反應(yīng)，以基本脫除粗苯原料在第一段低溫加氫反應(yīng)器中剩余的未被脫除的烯烴、二烯烴等不飽和化合物； (10)步驟(9)中的第二段低溫加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫產(chǎn)物與步驟⑴中預(yù)蒸餾塔頂出來(lái)的<70°C粗苯餾分、步驟⑶中出來(lái)的第三路新氫、氣液分離器出來(lái)的循環(huán)氫混合，并經(jīng)換熱器11(17)換熱至160~190°C后自上而下進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器(13)，在預(yù)加氫精制催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa，空速1.0~4.0h_l，溫度160~230°C的條件下發(fā)生加氫脫硫、加氫脫氮反應(yīng)，以脫除粗苯原料中部分含硫、含氮雜質(zhì)； (11)步驟(1Φ中預(yù)加氫反應(yīng)器出來(lái)的加氫生成物進(jìn)入加熱爐(14)加熱至280~300°C后進(jìn)入自上而下進(jìn)入主加氫反應(yīng)器(15)，在主加氫精制催化劑的作用和壓力2.0~8.0MPa,空速1.0~2.0h-1，溫度280~330°C的條件下發(fā)生深度加氫脫硫、加氫脫氮反應(yīng)，以基本脫除粗苯原料在預(yù)加氫反應(yīng)器中剩余的未被脫除的含硫、含氮雜質(zhì)； (12)步驟(11)中主加氫反應(yīng)器(15)出來(lái)的加氫生成產(chǎn)品經(jīng)換熱器換熱后進(jìn)入氣液分離器(18)； (13)步驟(12)中氣液分離器 分離出的氣體經(jīng)堿吸附脫硫后，由循環(huán)氫壓縮機(jī) (19)升壓至2.0~8.0MPa后，與步驟(9)中的第二段低溫加氫反應(yīng)器中出來(lái)的加氫產(chǎn)物、步驟⑴中預(yù)蒸餾塔頂出來(lái)的< 70°C粗苯餾分、步驟⑶中出來(lái)的第三路新氫混合后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器；液體產(chǎn)品進(jìn)入氣提塔(21)通過(guò)氣提除去液相產(chǎn)品中的硫化氫和氨； (M)步驟(13)中氣提塔(21)頂部排出的含硫化氫和氨的氣體進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)，底部出來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)入分餾塔(22); (15)步驟(M)中分餾塔頂部分離出含苯、甲苯、二甲苯及非芳烴的餾分，經(jīng)預(yù)蒸餾、溶劑萃取和精餾等常規(guī)分離過(guò)程得到非芳烴、純苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品； (16)步驟(14)中分餾塔底部直接分出重芳烴產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗苯加氫方法，其特征在于:所述粗苯全餾分是指焦化廠出來(lái)的未經(jīng)任何處理的全餾分粗苯原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗苯加氫方法，其特征在于:將所述的第一個(gè)微粒子發(fā)生器和第二個(gè)微粒子發(fā)生器均制作成一圓柱形罐體，圓柱形罐體包括圓柱形殼體(B3)，圓柱形殼體(B3)的一端連接有套管I (BI)，套管I (BI)的一端與管道連接而形成氫氣通道(Al)，套管I (BI)的另一端伸入所述的圓柱形殼體(B3)內(nèi)并且在端部封閉，套管I (BI)伸入圓柱形殼體(B3)內(nèi)的部分是管壁上布滿微孔的金屬或陶瓷管，微孔的直徑在0.1~50 μ m之間；所述的圓柱形殼體(B3)的另一端連接有套管II (B2)，套管II (B2)的一端與管道連接而形成混和微粒子通道(A2)，套管II (B2)的另一端伸入所述的圓柱形殼體(B3)內(nèi)并套裝在所述的套管I (BI)上，套管II (B2)伸入圓柱形殼體(B3)內(nèi)的部分是管壁上布滿十字微孔的特質(zhì)磁性管，特質(zhì)磁性管的材料為永久性的釹鐵硼磁性材料，所述的十字微孔的孔道直徑(Dl)在0.1~50 μ m之間，所述的混和微粒子通道(A2)與氫氣通道(Al)之間通過(guò)所述的套管I (BI)上的微孔相連通，所述的圓柱形殼體(B3)的徑向上與管道連接形成> 700C粗苯餾分通道(A3)，^ 70°C粗苯餾分通道(A3)與混和微粒子通道(A2)之間通過(guò)所述的套管II (B2)上的十字微孔相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粗苯加氫方法，其特征在于:所述的套管I(BI)上的微孔直徑在0.1~50 μ m之間，其中直徑< 20 μ m的微孔數(shù)量占總數(shù)的80%以上；所述的套管II(B2)上的十字微孔的孔道直徑(Dl)在0.1~50 μ m之間，其中孔道直徑< 10 μ m的微孔數(shù)量占總數(shù)的80%以上，每個(gè)十字微孔的微孔長(zhǎng)度(D2)為孔道直徑(Dl)的3倍。
5.一種權(quán)利要求1的步驟(6)和步驟(9)中所述的低溫加氫催化劑，其特征在于:它是一種在60°C以內(nèi)具有良好不飽和烴加氫飽和活性的低溫加氫催化劑，它具有以下特征:⑴所述的低溫加氫催化劑由以下組分組成:包括含有20~50w%的金屬N1、0.001~.0.02w%的金屬Pd或Pt、0.001~0.2w%的金屬M(fèi)g、其余部分為具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物，其中金屬Ni為活性金屬，金屬Pd或Pt、Mg為助活性金屬，具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物為載體； ⑵催化劑的比表面積為150~200m2/g，孔體積為0.3~0.6ml/g，壓碎強(qiáng)度≥15N/cm,堆密度為700~1200Kg/m3 ； ⑶是將經(jīng)過(guò)900~1300°C溫度下焙燒制備的具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MAl2O3混合氧化物為載體，其中包括Y或n-Ai2O3。
6.—種權(quán)利要求5所述的低溫加氫催化劑的制備方法,其特征在于: ⑴先將載體依次浸潰含金屬Pd或Pt的可溶性鹽、含Mg的可溶性鹽，然后經(jīng)過(guò)干燥、焙燒后制得含金屬Pd或Pt、Mg的載體；再將含金屬Pd或Pt、Mg的載體共浸含Ni的可溶性鹽，然后經(jīng)過(guò)干燥、焙燒和還原過(guò)程制得成品催化劑； ⑵上述制備方法中，浸潰含金屬Pd或Pt的可溶性鹽、含Mg的可溶性鹽后的干燥及焙燒條件為:干燥溫度為120~150°C、干燥時(shí)間為12~24h ;焙燒溫度為500~600°C，焙燒時(shí)間為12~24h ； ⑶上述制備方法中，共浸含Ni的可溶性鹽后的干燥及焙燒條件為:干燥溫度為120~.150°C、干燥時(shí)間為12~24h ;焙燒溫度為500~600°C，焙燒時(shí)間為12~24h ； ⑷上述制備方法中催化劑還原條件為:在氫氣氛圍下、持續(xù)保持400~500°C恒溫.20 ~40h。
7.—種權(quán)利要求1的步驟(1Φ所述的預(yù)加氫反應(yīng)器裝填的預(yù)加氫精制催化劑，其特征在于: 它是一種具有較高加氫脫硫脫氮活性和低芳烴飽和活性的負(fù)載在無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體上的含金屬M(fèi)o、Ni和Mg的非貴金屬催化劑，其特征為，以催化劑為基準(zhǔn)，其組成為:含有10~25w%的金屬M(fèi)o、2~10w%的金屬N1、I~3w%的金屬M(fèi)g、其余部分為無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體；催化劑的比表面積為150~250m2/g，孔體積為0.3~0.6ml/g，壓碎強(qiáng)度> 20N/cm,堆密度為800~1200Kg/m3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)加氫反應(yīng)器裝填的預(yù)加氫精制催化劑，其特征在于:所述的金屬M(fèi)g替換為Zn或Cu。
9.一種權(quán)利要求1的步驟(11)所述的主加氫反應(yīng)器裝填的主加氫精制催化劑，其特征在于: 它是一種具有高加氫脫硫脫氮活性和低芳烴飽和活性的負(fù)載在無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體上的含金屬M(fèi)o、Co、Zn和P的非貴金屬催化劑，其特征為，以催化劑為基準(zhǔn)，其組成為:含有10~25w%的金屬M(fèi)o、1.5~10w%的金屬Co、I~3w%的金屬Zn、I~3w%的P、其余部分為無(wú)定型氧化鋁和/或硅鋁載體；，催化劑的比表面積為150~200m2/g，孔體積為.0.4 ~0.8ml/g,壓碎強(qiáng)度 > 20N/cm,堆密度為 700 ~1200Kg/m3。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的主加氫反應(yīng)器裝填的主加氫精制催化劑，其特征在于:所述的金屬Zn替換為Mg或Cu。
【文檔編號(hào)】C07C15/04GK103910596SQ201410149479
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】曹雪陽(yáng) 申請(qǐng)人:徐州龍輝化工科技有限公司