專利名稱：一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油煉制領(lǐng)域，涉及一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)，生產(chǎn)和使用清潔燃料已成為大的發(fā)展趨勢。由于采用加氫精制方法生產(chǎn)清潔燃料，有著產(chǎn)品收率高、污染小和不產(chǎn)生難于處理的廢物等特點(diǎn)，加氫精制裝置已經(jīng)成為煉油廠提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要選擇。中國專利CN1552812A就公開了一種柴油深度脫硫、脫芳工藝。采用加氫精制方法生產(chǎn)清潔燃料，由于在臨氫、高溫和高壓下操作，裝置投資和操作費(fèi)用較高，給煉油廠生產(chǎn)清潔燃料帶來了高成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益。
加氫裂化裝置是煉油廠另一重要裝置，以其加工原料油范圍廣、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活、產(chǎn)品質(zhì)量好、液體收率高等特點(diǎn)日益成為平衡煉廠生產(chǎn)和市場需求的關(guān)鍵手段。目前按加氫裂化裝置反應(yīng)流出物的分離方法可將反應(yīng)部分的流程劃分為熱高壓分離器流程(簡稱熱分流程)和冷高壓分離器流程(簡稱冷分流程)。熱分流程，即反應(yīng)產(chǎn)物通常在換熱至250～300℃這一較高溫度水平時，進(jìn)入熱高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，熱高壓分離器氣相進(jìn)入冷高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，熱高壓分離器液相減壓后進(jìn)入熱低壓分離器進(jìn)行低壓氣液分離，熱低壓分離器氣相進(jìn)冷低壓分離器再次分離，而熱低壓分離器液相在較高的溫度條件下直接進(jìn)入分餾部分。相對于冷分流程而言，熱分流程提高了裝置熱利用效率，同時可以防止稠環(huán)芳烴在低溫部位析出堵塞換熱器和冷卻器，因此在加氫裂化的工藝設(shè)計(jì)中被廣泛采用。
然而隨著社會對清潔油品需求的持續(xù)升級，以生產(chǎn)清潔油品著稱的加氫裝置也開始面臨產(chǎn)品質(zhì)量的問題。在常規(guī)加氫裂化裝置上，僅通過催化劑的升級換代來達(dá)到滿足產(chǎn)品要求的目的，變的越來越困難，成本也越來越高。因此，如何有效利用加氫裂化本身高溫、高壓、臨氫的特性，將加氫反應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大和延伸，成為加氫技術(shù)進(jìn)步的一個發(fā)展方向。
中國專利CN1476475A公開了一種加氫裂化方法，在加氫裂化反應(yīng)區(qū)設(shè)置熱高壓氣提塔，熱高壓氣提塔下端設(shè)置加氫區(qū)，單獨(dú)引高壓氫氣至加氫區(qū)，利用該加氫區(qū)來氫化與向上流動的氫氣相接觸的向下流動的液態(tài)烴，從而將其轉(zhuǎn)化為更低沸點(diǎn)的烴類。該方法的特點(diǎn)在于由于經(jīng)過熱高壓氣提塔中加氫區(qū)域的向下流動的烴已經(jīng)氣提出硫化氫和氨，所以氫化在稱作低硫環(huán)境的條件下進(jìn)行，有利于從烴中除去相對低含量的硫。該方法要求加氫裂化反應(yīng)流出物在氣提前不進(jìn)行冷卻，僅允許發(fā)生因不可避免的熱損失而導(dǎo)致的溫度降低，并且氣提的壓力也維持在與加氫裂化反應(yīng)基本相同的壓力，其實(shí)質(zhì)是對主反應(yīng)的一種補(bǔ)充或延伸，或者理解為加氫裂化反應(yīng)的后精制過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法，利用現(xiàn)有加氫裂化工藝熱高壓分離器流程中的熱低壓分離器具有相對較高的溫度和壓力、同時具備臨氫環(huán)境這一特點(diǎn)，來精制加氫裂化本裝置產(chǎn)品和來自裝置外的其它需精制烴油，從而利用一套裝置來同時達(dá)到生產(chǎn)輕質(zhì)和清潔燃料產(chǎn)品的目的。
為此本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案為一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法，其特征在于加氫裂化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)換熱后進(jìn)入熱高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，熱高壓分離器氣相進(jìn)入冷高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，冷高壓分離器氣相為富氫氣體，經(jīng)循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)脫硫處理后，進(jìn)壓縮機(jī)升壓，升壓后的氣體作為循環(huán)氫與新氫混合成為混合氫氣體，返回加氫裂化反應(yīng)系統(tǒng)；熱高壓分離器液相減壓后單獨(dú)或和需精制的烴油組分一起進(jìn)入熱低壓分離器進(jìn)行低壓氣、液分離，在熱低壓分離器上部裝填精制催化劑床層，熱低壓分離器氣相由下向上地通過設(shè)置在熱低壓分離器上部的精制催化劑床層，發(fā)生脫硫、脫氮，烯烴、芳烴飽和反應(yīng)，然后進(jìn)冷低壓分離器再次分離，熱低壓分離器液相進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品；冷高壓分離器液相經(jīng)減壓后也進(jìn)入冷低壓分離器；冷低壓分離器氣相為富氫氣體，可進(jìn)氫回收裝置回收氫氣或作為燃料氣送出裝置，冷低壓分離器液相進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品。
本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案為一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法，其特征在于加氫裂化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)換熱后進(jìn)入熱高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，然后進(jìn)入冷高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，冷高壓分離器氣相為富氫氣體，經(jīng)循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)脫硫處理后，進(jìn)壓縮機(jī)升壓，升壓后的氣體作為循環(huán)氫與新氫混合成為混合氫氣體，返回加氫裂化反應(yīng)系統(tǒng)；熱高壓分離器液相減壓后單獨(dú)或和需精制的烴油組分一起進(jìn)入熱低壓分離器進(jìn)行低壓氣、液分離，在熱低壓分離器和冷低壓分離器之間設(shè)置加氫精制反應(yīng)器，熱低壓分離器氣相單獨(dú)或和需精制的烴油組分一起進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器，發(fā)生脫硫、脫氮，烯烴、芳烴飽和反應(yīng)，反應(yīng)后氣體進(jìn)冷低壓分離器再次分離，熱低壓分離器液相進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品；冷高壓分離器液相經(jīng)減壓后也進(jìn)入冷低壓分離器；冷低壓分離器氣相為富氫氣體，可進(jìn)氫回收裝置回收氫氣或作為燃料氣送出裝置，冷低壓分離器液相進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品。
本發(fā)明兩種技術(shù)方案其共同的特征在于都是利用熱低壓分離器氣相溫度、壓力和含氫的條件，通過設(shè)置加氫精制催化床層，對熱低壓分離器氣相或和需精制的烴油組分一起進(jìn)行加氫精制反應(yīng)，從而生產(chǎn)清潔產(chǎn)品。不同的地方僅在于加氫精制催化劑床層，在第一種方案中是直接設(shè)于熱低壓分離器上部，第二種方案中是單獨(dú)設(shè)置一臺加氫精制反應(yīng)器，設(shè)于熱低壓分離器和冷低壓分離器之間。
本發(fā)明方法具有的有益效果體現(xiàn)在熱高壓加氫分離器液相單獨(dú)或和需精制的烴油組分一起在熱低壓分離器中首次分離，氫氣、輕烴、輕油甚至中油組分在規(guī)定的溫度、壓力下由熱低壓分離器頂部分出，通過在其頂部設(shè)置精制催化劑床層，實(shí)現(xiàn)這部分油品的加氫精制。其優(yōu)勢在于可以根據(jù)產(chǎn)品種類和質(zhì)量要求實(shí)現(xiàn)對不同種類產(chǎn)品指標(biāo)的有效控制，同時熱低壓分離器的溫度和壓力條件，不僅能實(shí)現(xiàn)汽油、煤油脫硫的目的，而且在這樣一種壓力相對較高、溫度相對較低的條件下，更利于滿足生產(chǎn)高品質(zhì)汽油和煤油的要求。這樣，根據(jù)需精制烴油的數(shù)量和產(chǎn)品要求，適當(dāng)加大熱低壓分離器的體積，適當(dāng)增加催化劑的用量，適當(dāng)加大循環(huán)氫壓縮機(jī)、加熱爐的負(fù)荷，適當(dāng)考慮分餾系統(tǒng)的適應(yīng)能力，就可解決新建一套加氫精制裝置所要解決的問題，因此從全廠流程優(yōu)化的角度，本發(fā)明效果還在于大大降低了全廠生產(chǎn)清潔燃料的一次投資加工成本。
當(dāng)采取本發(fā)明第二種技術(shù)方案，設(shè)置獨(dú)立的加氫精制反應(yīng)器時，需精制的烴油還可不進(jìn)熱低壓分離器，而直接引入加氫精制反應(yīng)器。該方案，對精制原料的適應(yīng)性更廣，反應(yīng)的控制和調(diào)節(jié)更為靈活有效。


圖1本發(fā)明的一種典型流程圖；圖2本發(fā)明的另種典型流程圖；圖中，1-熱高壓分離器，2-熱低壓分離器，3-冷高壓分離器，4-冷低壓分離器，5-加氫精制反應(yīng)器，6-高壓換熱器，7-換熱器，8-加氫裂化反應(yīng)流出物，9-熱高壓分離器氣相，10-熱高壓分離器液相，11-精制反應(yīng)后氣相，12-冷高壓分離器氣相，13-冷高壓分離器液相，14-熱低壓分離器氣相，15-熱低壓分離器液相，16-冷低壓分離器氣相，17-冷低壓分離器液相，18-需精制的烴油。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作詳細(xì)說明，附圖只是為了說明本發(fā)明的基本內(nèi)容而繪制的，并不限定本發(fā)明的范圍。
如圖1所示，加氫裂化反應(yīng)流出物8經(jīng)高壓換熱器6換熱后進(jìn)熱高壓分離器1進(jìn)行氣、液分離，熱高壓分離器1通常在壓力5.0～20.0MPa、溫度200～400℃的條件下操作。熱高壓分離器氣相9經(jīng)換熱器7換熱冷卻后進(jìn)入冷高壓分離器3進(jìn)行氣、液分離，冷高壓分離器3通常在壓力5.0～20.0MPa、溫度40～70℃的條件下操作。冷高壓分離器氣相12為富氫氣體，經(jīng)脫硫、壓縮后進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)系統(tǒng)。熱高壓分離器液相10減壓后單獨(dú)或和需精制烴油18一起進(jìn)入熱低壓分離器2進(jìn)行低壓氣液分離，熱低壓分離器2通常在壓力1.0～5.0MPa、溫度200～400℃的條件下操作，熱低壓分離器氣相14為氫氣和小分子烴類與輕油的混合物，由下至上的通過設(shè)置在熱低壓分離器頂部的精制催化劑床層，液時空速的通常范圍(LHSV)為0.1～10hr-1，進(jìn)行深度脫硫和脫芳反應(yīng)，精制反應(yīng)后的氣體11離開熱低壓分離器2進(jìn)冷低壓分離器4再次分離，熱低壓分離器液相15進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品。冷高壓分離器液相13經(jīng)減壓后也進(jìn)入冷低壓分離器4，冷低壓分離器4通常在壓力1.0～5.0MPa、溫度40～70℃的條件下操作。冷低壓分離器氣相16為富氫氣體，可進(jìn)氫回收裝置回收氫氣或作為燃料氣送出裝置，冷低壓分離器液相17進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品。
圖2與圖1流程基本相同，不同點(diǎn)僅在于不在熱低壓分離器2上部設(shè)置加氫精制催化劑床層，而在熱低壓分離器2和冷低壓分離器4之間設(shè)置加氫精制反應(yīng)器5。根據(jù)圖2，需精制的烴油18可在熱低壓分離器2前與熱高壓分離器液相10一起進(jìn)入熱低壓分離器2，也可直接自加氫精制反應(yīng)器5上部與熱低壓分離器氣相14一起進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器5。
本發(fā)明涉及的加氫精制催化劑屬本領(lǐng)域常規(guī)加氫精制催化劑，如金屬活性組分為VIB族金屬(主要包括鎢或鉬)以及VIII族金屬(主要包括鈷和鎳)的加氫精制催化劑。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法，其特征在于加氫裂化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)換熱后進(jìn)入熱高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，熱高壓分離器氣相進(jìn)入冷高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，冷高壓分離器氣相為富氫氣體，經(jīng)循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)脫硫處理后，進(jìn)壓縮機(jī)升壓，升壓后的氣體作為循環(huán)氫與新氫混合成為混合氫氣體，返回加氫裂化反應(yīng)系統(tǒng)；熱高壓分離器液相減壓后單獨(dú)或和需精制的烴油組分一起進(jìn)入熱低壓分離器進(jìn)行低壓氣、液分離，在熱低壓分離器上部裝填精制催化劑床層，熱低壓分離器氣相由下向上地通過設(shè)置在熱低壓分離器上部的精制催化劑床層，發(fā)生脫硫、脫氮，烯烴、芳烴飽和反應(yīng)，然后進(jìn)冷低壓分離器再次分離，熱低壓分離器液相進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品；冷高壓分離器液相經(jīng)減壓后也進(jìn)入冷低壓分離器；冷低壓分離器氣相為富氫氣體，進(jìn)氫回收裝置回收氫氣或作為燃料氣送出裝置，冷低壓分離器液相進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品。
2.一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法，其特征在于加氫裂化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)換熱后進(jìn)入熱高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，然后進(jìn)入冷高壓分離器進(jìn)行氣、液分離，冷高壓分離器氣相為富氫氣體，經(jīng)循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)脫硫處理后，進(jìn)壓縮機(jī)升壓，升壓后的氣體作為循環(huán)氫與新氫混合成為混合氫氣體，返回加氫裂化反應(yīng)系統(tǒng)；熱高壓分離器液相減壓后單獨(dú)或和需精制的烴油組分一起進(jìn)入熱低壓分離器進(jìn)行低壓氣、液分離，在熱低壓分離器和冷低壓分離器之間設(shè)置加氫精制反應(yīng)器，熱低壓分離器氣相單獨(dú)或和需精制的烴油組分一起進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器，發(fā)生脫硫、脫氮，烯烴、芳烴飽和反應(yīng)，反應(yīng)后氣體進(jìn)冷低壓分離器再次分離，熱低壓分離器液相進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品；冷高壓分離器液相經(jīng)減壓后也進(jìn)入冷低壓分離器；冷低壓分離器氣相為富氫氣體，進(jìn)氫回收裝置回收氫氣或作為燃料氣送出裝置，冷低壓分離器液相進(jìn)分餾部分分離出各種產(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求2所述的一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法，其特征在于所述的熱高壓分離器液相減壓后單獨(dú)進(jìn)入熱低壓分離器進(jìn)行低壓氣、液分離，所述的熱低壓分離器氣相和需精制的烴油組分一起進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器，發(fā)生脫硫、脫氮，烯烴、芳烴飽和反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)清潔燃料的加氫方法，利用現(xiàn)有加氫裂化工藝中的熱低壓分離器具有相對較高的溫度和壓力、同時具備臨氫環(huán)境這一特點(diǎn)，通過在熱低壓分離器上部裝填精制催化劑床層或在熱低壓分離器和冷低壓分離器之間設(shè)置加氫精制反應(yīng)器，來精制加氫裂化本裝置產(chǎn)品和來自裝置外的其它需精制烴油，具有利用一套加氫裂化裝置就可同時實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)輕質(zhì)和清潔燃料產(chǎn)品的效果。
文檔編號C10G69/00GK1962829SQ200610128328
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者李立權(quán), 師敬偉 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司