加氫裝置的濕法開(kāi)工方法、低能耗加氫工藝及加氫設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種加氫裝置濕法開(kāi)工方法、低能耗加氫工藝以及加氫設(shè)備。在加氫裝置反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝填硫化型加氫催化劑，開(kāi)工過(guò)程首先開(kāi)工油通過(guò)換熱達(dá)到一定溫度通過(guò)催化劑床層，利用換熱和活化時(shí)的反應(yīng)熱使得催化劑床層達(dá)到180±10℃或以上，在循環(huán)氣中摻混一部分烯烴含量高的氣體，利用烯烴加氫反應(yīng)得到的反應(yīng)熱繼續(xù)升溫至230±5℃恒溫活化，溫度至270±10℃或以上時(shí)，分步換進(jìn)原料油，利用原料油中加氫反應(yīng)得到反應(yīng)熱繼續(xù)升溫，最后通過(guò)冷氫量和換熱器來(lái)調(diào)整反應(yīng)溫度，轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法可以使加氫裝置開(kāi)工過(guò)程中取消了加熱爐，開(kāi)工過(guò)程平穩(wěn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】加氫裝置的濕法開(kāi)工方法、低能耗加氫工藝及加氫設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煉油技術(shù)的加工方法，特別是涉及使用硫化型催化劑的加氫裝置濕法開(kāi)工方法、低能耗加氫工藝以及加氫設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球范圍內(nèi)環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，對(duì)清潔輕質(zhì)燃料的需求量越來(lái)越多,加氫技術(shù)是生產(chǎn)清潔產(chǎn)品的有效手段，因此加氫裝置已經(jīng)成為煉油廠(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)配置，煉油企業(yè)中的加氫裝置不斷增多。
[0003]加氫裝置的技術(shù)核心是使用加氫催化劑，加氫催化劑的加氫功能來(lái)自于活性金屬，活性金屬通常分為貴金屬和非貴金屬兩種，最主要的是非貴金屬，主要包括VI B和VDI族金屬元素(如Mo、W、Ni和Co等)，商品加氫催化劑中這些金屬通常是以氧化態(tài)的形式存在。由于氧化態(tài)金屬和金屬原子的加氫性能較低，只有將其轉(zhuǎn)化為硫化態(tài)才具有較高的加氫性能，因此為了使加氫催化劑的性能達(dá)到最佳，需要在使用前對(duì)催化劑進(jìn)行硫化。加氫催化劑可分為硫化型(只是將硫化劑引入催化劑中，活性金屬未完全轉(zhuǎn)化為硫化態(tài))和硫化態(tài)(活性金屬轉(zhuǎn)化為硫化態(tài))兩種。
[0004]加氫過(guò)程一般需要在較高溫度下進(jìn)行，加氫裝置開(kāi)工過(guò)程中，需要將裝置從常溫升到較高溫度(一般為300°C以上)，通常加氫裝置設(shè)置加熱爐，為裝置開(kāi)工和生產(chǎn)過(guò)程中提供熱量。加氫反應(yīng)一般是強(qiáng)放熱反應(yīng)，在加氫裝置正常生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)器出口溫度遠(yuǎn)高于入口溫度，此時(shí)通過(guò)換熱方式即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)原料的加熱，不需要設(shè)置加熱爐。但在開(kāi)工過(guò)程中，由于沒(méi)有進(jìn)入正常加氫反應(yīng)，裝置升溫沒(méi)有熱量來(lái)源，采用其它設(shè)備一般無(wú)法達(dá)到所需的溫度，因此開(kāi)工過(guò)程需要設(shè)置加熱爐。加熱爐是加氫裝置中的高溫高壓設(shè)備，設(shè)備投資很大，而加熱爐只在開(kāi)工過(guò)程中使用，裝置利用率低。
`[0005]CN200910188142.4公開(kāi)了催化劑濕法硫化過(guò)程的硫化劑供給方法，該方法主要針對(duì)液相循環(huán)加氫裝置開(kāi)工過(guò)程，開(kāi)工過(guò)程必須有加熱爐。CN200510047487.X公開(kāi)了一種FCC汽油加氫脫硫降烯烴技術(shù)的開(kāi)工方法，該方法主要選擇重整生成油作為硫化油，避免硫化過(guò)程產(chǎn)生的溫升，而且僅適合含分子篩催化劑的汽油加氫裝置。
[0006]US5688736公開(kāi)了一種催化劑硫化方法，開(kāi)工過(guò)程中嚴(yán)禁使用含烯烴的開(kāi)工油。CN200910188114.2、CN200910204266.7、CN200810010242.3、CN200810010245.7、CN200910204248.9、CN200910204249.3公開(kāi)了使用硫化型催化劑加氫裝置的開(kāi)工方法，這些方法在開(kāi)工過(guò)程中均要求使用烯烴含量少的活化油進(jìn)行開(kāi)工，且在催化劑活化過(guò)程中反應(yīng)系統(tǒng)升溫所需要的熱量均通過(guò)使用加熱爐來(lái)提供。CN200910204283.0渣油加氫工藝的開(kāi)工方法，該方法公開(kāi)了一種含有部分硫化型加氫保護(hù)劑的加氫裝置開(kāi)工方法，開(kāi)工過(guò)程需要加熱爐來(lái)提供熱量。
[0007]對(duì)于使用硫化型加氫催化劑的加氫裝置開(kāi)工，最主要的方法是在低溫時(shí)引入開(kāi)工活化油，通過(guò)加熱并按照一定的升溫速度進(jìn)行升溫，直到溫度接近原料油的起始反應(yīng)溫度時(shí)分步換進(jìn)原料油，在開(kāi)工過(guò)程中均需要使用加熱爐來(lái)提供反應(yīng)系統(tǒng)升溫過(guò)程的熱量，開(kāi)工過(guò)程能耗較大，對(duì)于沒(méi)有加熱爐的裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)開(kāi)工過(guò)程，另外，由于加熱爐的內(nèi)部構(gòu)造較復(fù)雜，使用加熱爐會(huì)大幅度增加系統(tǒng)的壓力降而增大能量消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種使用硫化型加氫催化劑加氫裝置的濕法開(kāi)工方法、低能耗加氫工藝以及加氫設(shè)備，在不使用加熱爐的前提下實(shí)現(xiàn)裝置平穩(wěn)開(kāi)工和正常操作。
[0009]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法包括如下步驟:
[0010](a)利用低溫?zé)嵩醇訜衢_(kāi)工活化油，將加熱的開(kāi)工活化油與循環(huán)氫引入裝有硫化型加氫催化劑的加氫裝置，以活化所述硫化型加氫催化劑；
[0011](b)停止使用低溫?zé)嵩?，利用硫化型加氫催化劑活化反?yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料升溫到180±10°C，然后向加氫裝置中引入富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油，進(jìn)行烯烴加氫反應(yīng)；
[0012](C)利用烯烴加氫反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料繼續(xù)升溫到230±10°C，并恒溫不少于4小時(shí)；
[0013](d)繼續(xù)升溫至超過(guò)240°C后，逐漸減少富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的引入量，并將開(kāi)工活化油逐漸更換為原料油，利用原料油加氫反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料繼續(xù)升溫，達(dá)到目的溫度。
[0014]本發(fā)明還提供一種低能耗加氫工藝，該工藝包括，利用上述方法進(jìn)行濕法開(kāi)工，達(dá)到目的溫度后，將開(kāi)工活化油切換為原料油進(jìn)行加氫反應(yīng)。
[0015]本發(fā)明還提供一種加氫設(shè)備，該設(shè)備包括進(jìn)料系統(tǒng)、加氫反應(yīng)器、循環(huán)氫系統(tǒng)、反應(yīng)流出物與進(jìn)料的換熱系統(tǒng)和加氫產(chǎn)物分離系統(tǒng)，其特征在于，在所述反應(yīng)流出物與進(jìn)料的換熱系統(tǒng)中，換熱后進(jìn)料的出口管路直接與加氫反應(yīng)器入口連通。
[0016]本發(fā)明方法特別適用于反應(yīng)總溫升大于20°C，優(yōu)選反應(yīng)總溫升大于30°C的加氫過(guò)程，如柴油加氫改質(zhì)或柴油加氫精制，焦化石腦油加氫精制，加氫裂化，蠟油加氫處理，渣油加氫處理等反應(yīng)過(guò)程。加氫反應(yīng)加熱爐指加氫裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，將反應(yīng)進(jìn)料加熱至加氫反應(yīng)器入口所需溫度的加熱設(shè)備。
[0017]現(xiàn)有技術(shù)加氫裝置的濕法開(kāi)工過(guò)程中，需要使用加熱爐來(lái)實(shí)現(xiàn)催化劑床層溫度的提高。本發(fā)明通過(guò)使用低溫?zé)嵩?、硫化型催化劑活化過(guò)程產(chǎn)生的熱量、引入富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油在較低溫度下反應(yīng)得到的反應(yīng)熱、在較高溫度下利用原料油加氫反應(yīng)得到的反應(yīng)熱來(lái)共同完成裝置開(kāi)工過(guò)程，可以不使用加熱爐。裝置開(kāi)工后，由于加氫反應(yīng)屬于強(qiáng)放熱反應(yīng)，利用反應(yīng)放熱就可以維持正常的反應(yīng)過(guò)程。大大減少了設(shè)備投資和操作費(fèi)用。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法包括如下步驟:
[0019](a)利用低溫?zé)嵩醇訜衢_(kāi)工活化油，將加熱的開(kāi)工活化油與循環(huán)氫引入裝有硫化型加氫催化劑的加氫裝置，以活化所述硫化型加氫催化劑；
[0020](b)停止使用低溫?zé)嵩矗昧蚧图託浯呋瘎┗罨磻?yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料升溫到180±10°C，然后向加氫裝置中引入富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油，進(jìn)行烯烴加氫反應(yīng)；
[0021](C)利用烯烴加氫反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料繼續(xù)升溫到230±10°C，并恒溫不少于4小時(shí)；
[0022](d)繼續(xù)升溫至超過(guò)240°C后，優(yōu)選在250°C以上，逐漸減少富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的引入量，并將開(kāi)工活化油逐漸更換為原料油，利用原料油加氫反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料繼續(xù)升溫，達(dá)到目的溫度。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，步驟(a)中，利用低溫?zé)嵩醇訜衢_(kāi)工活化油優(yōu)選至所述硫化型加氫催化劑活化反應(yīng)開(kāi)始的溫度，即硫化型加氫催化劑進(jìn)行活化放熱反應(yīng)的開(kāi)始溫度，換言之，活化反應(yīng)一開(kāi)始就可以停止使用低溫?zé)嵩矗D(zhuǎn)而利用催化劑活化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的溫升，這樣能夠最大程度利用反應(yīng)熱而降低能量消耗。具體優(yōu)選地，加熱至80~170°C，進(jìn)一步優(yōu)選為130~170°C。
[0024]本發(fā)明中，若無(wú)特別指明，所述反應(yīng)裝置內(nèi)物料的溫度或反應(yīng)溫度指平均溫度。
[0025]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(a)中，所說(shuō)的硫化型加氫催化劑可以是任意硫化型催化劑，優(yōu)選為含有作為硫化劑的單質(zhì)硫的硫化型催化劑，硫化型催化劑可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)制備，或采用商品化的硫化型催化劑。
[0026]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(a)中，所說(shuō)的硫化型加氫催化劑最優(yōu)選不含有分子篩，若使用了含分子篩的催化劑，所述硫化型加氫催化劑中分子篩的質(zhì)量含量應(yīng)優(yōu)選小于5%，進(jìn)一步優(yōu)選小于3%，最好小于2%。
[0027]在另一種優(yōu)選實(shí)施 方式中，所述硫化型加氫催化劑可以包括含有分子篩的加氫裂化催化劑和/或含有分子篩的加氫改質(zhì)催化劑，以所述硫化型加氫催化劑的總量為基準(zhǔn)，分子篩的質(zhì)量含量可以為5%~60%，優(yōu)選為10%~40% ;此時(shí)，需要配合在步驟(d)從230±10°C升溫至260±10°C時(shí)開(kāi)始引入氨，并且，優(yōu)選在升溫至280°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選在280-300°C時(shí)，停止引入氨。
[0028]引入氨的目的是中和分子篩的酸性中心，降低催化劑的活性，以便于控制溫升，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)需要選擇合適的氨引入量。優(yōu)選地，氨的引入量使得高分水中氨和銨離子的總質(zhì)量濃度為0.4%~2.0%，優(yōu)選為0.6%~1.8%。所述高分水為本領(lǐng)域公知的概念，指的是高壓空冷器前注入的軟化水或者反應(yīng)過(guò)程中生成的水溶解吸收了氨后動(dòng)態(tài)存放于高分中的水，水中還有少量硫化氫、輕質(zhì)油等其他物質(zhì)。所述高分水可以連續(xù)排放也可以按要求排放。
[0029]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(a)中，循環(huán)氫指的是開(kāi)工過(guò)程中富含氫氣的高壓氣體，以循環(huán)氫的體積為基準(zhǔn)，其中氫氣純度不小于50體積％，優(yōu)選不小于60體積％，最好不小于70體積％。
[0030]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(a)中，加氫裝置開(kāi)工時(shí)使用的開(kāi)工活化油優(yōu)選是富含飽和烴的石油餾分，如直餾航煤、直餾柴油等，也可以為經(jīng)過(guò)深度加氫精制得到的航煤、柴油，或者加氫裂化得到的航煤、柴油等。以所述開(kāi)工活化油的重量為基準(zhǔn)，所述開(kāi)工活化油中氮含量一般不大于2 00 μ g/g，優(yōu)選不大于100 μ g/g。引入開(kāi)工活化油時(shí)的加氫裝置的入口溫度優(yōu)選為50°C~150°C，進(jìn)一步優(yōu)選為60~120°C，最優(yōu)選為70~90°C。開(kāi)工過(guò)程在氫氣存在下進(jìn)行，氫油體積比一般為100:1~2000:1，優(yōu)選為200~2000:1，進(jìn)一步優(yōu)選為500~1200:1 ;液時(shí)體空速一般為0.1~10.0h-1，優(yōu)選為0.2-8.0h-1，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5~2.0h—1。開(kāi)工活化油可循環(huán)使用，優(yōu)選采用熱油循環(huán)方式，即從反應(yīng)器排出的開(kāi)工活化油不經(jīng)冷卻即進(jìn)行氣液分離，液相循環(huán)使用，氣相冷卻后經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)循環(huán)使用。
[0031]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(a)中，對(duì)于低溫?zé)嵩吹木唧w溫度沒(méi)有特別的限定，能夠加熱開(kāi)工活化油達(dá)到上述目的即可，低溫?zé)嵩赐ǔＶ笢囟葹?00~240°C的熱源，優(yōu)選為120~200°C的熱源。所述低溫?zé)嵩从傻蜏責(zé)嵩垂┙o裝置提供，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置可以為蒸汽發(fā)生器、蒸汽伴熱器、電加熱器和分餾塔加熱爐中的至少一種，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置優(yōu)選通過(guò)換熱器與所述加氫裝置連通。
[0032]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(b)中，富含烯烴的氣體一般指單烯烴質(zhì)量含量為5%~80%的氣體烴類(lèi)，如催化裝置、乙烯裝置、甲醇制備烯烴裝置等得到的富含烯烴的氣體，或者焦?fàn)t煤氣等，一般含有C2~C4烯烴。富含烯烴的輕質(zhì)餾分油指單烯烴質(zhì)量含量為10%~60%的液體烴類(lèi)，優(yōu)選為焦化汽油、蒸汽裂解制乙烯副產(chǎn)的輕油和輕質(zhì)煤焦油中的至少一種。在進(jìn)入加氫裝置前應(yīng)進(jìn)行凈化處理并達(dá)到氣體的雜質(zhì)含量要求。在此溫度下，烯烴發(fā)生加氫反應(yīng)放熱，提升加氫裝置的溫度，可以根據(jù)升溫的速度需要引入不同比例的富含烯烴的氣體和/富含烯烴的輕質(zhì)餾分油。
[0033]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(d)中，逐漸減少富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的引入量，并將開(kāi)工油逐漸更換為原料油，兩者配合，優(yōu)選使得加氫裝置入口溫度(即第一催化劑床層入口溫度)與出口溫度(即最后催化劑床層出口溫度)的差值為5~40°C，優(yōu)選為8~25°C。溫度達(dá)到280°C以上，優(yōu)選為280~300°C時(shí)，可停止注入富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油。
[0034]一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于富含烯烴的氣體，其引入量占新氫(即開(kāi)工過(guò)程的補(bǔ)充氫氣)體積量的20%以上，優(yōu)選為25%~90%。對(duì)于富含烯烴的輕質(zhì)餾分油，其引入量占總進(jìn)油體積量的80%以下，優(yōu)選為10%~50%。
[0035]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(C)中，恒溫是指保持在230±10°C，恒溫的目的是使催化劑充分活化，所述恒溫的時(shí)間優(yōu)選為6~12小時(shí)。
[0036]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法步驟(d)中，優(yōu)選分2~6次逐步增加加氫裝置進(jìn)料中原料油比例以最終全部換進(jìn)原料油，該過(guò)程是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，進(jìn)行該步驟時(shí)，活化過(guò)程已基本結(jié)束。如可以依次按照25%原料油(指進(jìn)料中25質(zhì)量％為原料油，75質(zhì)量％為開(kāi)工活化油，下同)，50%原料油，75%原料油和100%原料油分步換進(jìn)原料油，換進(jìn)每一種原料油的間隔一般為2小時(shí)以上。然后調(diào)整反應(yīng)溫度達(dá)到產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，最后全部進(jìn)料原料油。
[0037]對(duì)于不使用加熱爐的加氫工藝來(lái)說(shuō)，原料油一般為硫、氮等雜質(zhì)含量高、或烯烴含量高、或芳烴含量高的液體原料油，如直餾減壓蠟油、催化裂化柴油、催化裂化回?zé)捰?、煤焦油、焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油、乙烯裂解焦油、乙烯裂解輕油、高硫含量直餾柴油、環(huán)烷基直餾柴油和溶劑脫浙青油等中的一種或幾種。
[0038]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法中，活化過(guò)程的壓力可以為操作壓力，也可以較操作壓力低，優(yōu)選活化過(guò)程的壓力為設(shè)計(jì)操作壓力的50%~100%，最好為設(shè)計(jì)壓力的75%~
100% 。
[0039]本發(fā)明加氫裝置的濕法開(kāi)工方法最顯著的特點(diǎn)之一就是可以不設(shè)置開(kāi)工加熱爐。[0040]本發(fā)明還提供一種低能耗加氫工藝，該工藝包括，利用上述方法進(jìn)行濕法開(kāi)工，達(dá)到目的溫度后，將開(kāi)工活化油切換為原料油進(jìn)行加氫反應(yīng)。
[0041]優(yōu)選地，該方法還包括將原料油與加氫裝置出口流出物料換熱，以使原料油達(dá)到加氫裝置入口所需溫度。而不用加氫反應(yīng)加熱爐來(lái)加熱原料油。因此，本發(fā)明的加氫工藝既不用設(shè)置用于開(kāi)工的開(kāi)工加熱爐，也不用設(shè)置用于加氫反應(yīng)的加氫反應(yīng)加熱爐。
[0042]通常地，將開(kāi)工活化油全部替換為原料油后需要調(diào)整加氫裝置入口溫度，可以通過(guò)例如調(diào)整冷氫量和/或換熱溫度來(lái)調(diào)整加氫裝置入口溫度。以滿(mǎn)足后續(xù)操作中對(duì)加氫裝置入口溫度的要求。
[0043]所述加氫工藝可包括對(duì)原料的預(yù)處理工藝以及加氫裂化(改質(zhì))工藝等。各種處理?xiàng)l件可為本領(lǐng)域相應(yīng)的常規(guī)加氫處理?xiàng)l件。
[0044]本發(fā)明還提供一種加氫設(shè)備，該設(shè)備包括進(jìn)料系統(tǒng)、加氫反應(yīng)器、循環(huán)氫系統(tǒng)、反應(yīng)流出物與進(jìn)料的換熱系統(tǒng)和加氫產(chǎn)物分離系統(tǒng)，其特征在于，在所述反應(yīng)流出物與進(jìn)料的換熱系統(tǒng)中，換熱后進(jìn)料的出口管路直接與加氫反應(yīng)器入口連通。
[0045]現(xiàn)有技術(shù)中，加熱爐的主要作用是為裝置開(kāi)工和生產(chǎn)過(guò)程提供熱量。進(jìn)料通過(guò)與反應(yīng)流出物換熱即可達(dá)到反應(yīng)要求，再結(jié)合上述開(kāi)工方法，本發(fā)明可以取消加氫反應(yīng)加熱爐和開(kāi)工加熱爐。
[0046]根據(jù)上述方法，開(kāi)工過(guò)程中，該設(shè)備還優(yōu)選包括各自與所述加氫反應(yīng)器連通的低溫?zé)嵩垂┙o裝置以及富含烯烴的氣體供給裝置和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油供給裝置，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置用于供給低溫?zé)嵩矗约訜衢_(kāi)工活化油。
[0047]本發(fā)明中， 各種供給裝置均指用于存放各種物料并能夠?qū)⑵涔┙o至加氫反應(yīng)器的裝置。例如，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置可以為能夠?yàn)殚_(kāi)工活化油提供低溫?zé)崃康娜魏窝b置，可以為蒸汽發(fā)生器、蒸汽伴熱器、電加熱器和分餾塔加熱爐中的至少一種。分餾塔加熱爐是為用于分餾塔原料加熱的設(shè)備。富含烯烴的氣體供給裝置可以為裝有富含烯烴的氣體的氣罐；富含烯烴的輕質(zhì)餾分油供給裝置可以為裝有富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的油罐等。
[0048]本發(fā)明對(duì)于各種供給裝置與加氫反應(yīng)器的連通方式?jīng)]有特別的限定，可以直接連通或間接連通。例如，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置可以通過(guò)換熱器與所述加氫反應(yīng)器連通，從而為開(kāi)工活化油提供熱量。
[0049]本發(fā)明對(duì)于各種物料的供給方式也沒(méi)有特別限定，對(duì)于富含烯烴的氣體，可以將其混到氫氣中實(shí)現(xiàn)供給；對(duì)于富含烯烴的輕質(zhì)餾分油，可以將其混到開(kāi)工活化油中實(shí)現(xiàn)供
5口 O
[0050]由于本發(fā)明的方法涉及對(duì)于開(kāi)工活化油的引入量、富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的引入量的控制。優(yōu)選地，所述開(kāi)工活化油供給裝置通過(guò)帶有控制閥的管線(xiàn)與加氫反應(yīng)器連通。優(yōu)選地，所述富含烯烴的氣體供給裝置和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油供給裝置通過(guò)帶有控制閥的管線(xiàn)與加氫反應(yīng)器連通。
[0051]根據(jù)上述工藝，在使用含有分子篩的催化劑時(shí)，優(yōu)選通入氨以中和反應(yīng)中心，因此，所述設(shè)備還可以包括與所述加氫反應(yīng)器連通的氨供給裝置，所述氨供給裝置優(yōu)選通過(guò)帶有控制閥的管線(xiàn)與加氫反應(yīng)器連通。
[0052]為達(dá)到上述目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠選擇合適的連通方式和供給方式。
[0053]此外，所述加氫反應(yīng)器入口和出口還優(yōu)選設(shè)置有測(cè)溫元件，用于測(cè)定加氫反應(yīng)器的入口溫度和出口溫度。
[0054]本發(fā)明中，所述加氫反應(yīng)器中優(yōu)選裝有硫化型加氫催化劑。
[0055]下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體情況。
[0056]本發(fā)明的實(shí)施例1-1至1-3中所用加氫設(shè)備包括進(jìn)料系統(tǒng)、低溫?zé)嵩垂┙o裝置、換熱器、固定床加氫反應(yīng)器、循環(huán)氫系統(tǒng)、加氫產(chǎn)物分離系統(tǒng)、開(kāi)工油供給裝置和富含烯烴的氣體供給裝置。其中，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置通過(guò)換熱器與所述加氫反應(yīng)器連通，所述開(kāi)工活化油供給裝置通過(guò)帶有控制閥的管線(xiàn)與加氫反應(yīng)器連通，所述富含烯烴的氣體供給裝置通過(guò)帶有控制閥的管線(xiàn)與加氫反應(yīng)器連通，固定床加氫反應(yīng)器的入口和出口均設(shè)置有測(cè)溫元件。
[0057]本發(fā)明的實(shí)施例2-1至2-3中所用加氫設(shè)備包括進(jìn)料系統(tǒng)、低溫?zé)嵩垂┙o裝置、換熱器、固定床加氫反應(yīng)器、循環(huán)氫系統(tǒng)、加氫產(chǎn)物分離系統(tǒng)、開(kāi)工油供給裝置、氨供給裝置和富含烯烴的輕質(zhì)餾分油供給裝置。其中，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置通過(guò)換熱器與所述加氫裝置連通，所述開(kāi)工活化油供給裝置通過(guò)帶有控制閥的管線(xiàn)與加氫反應(yīng)器連通，所述富含烯烴的輕質(zhì)餾分油供給裝置通過(guò)帶有控制閥的管線(xiàn)與加氫反應(yīng)器連通，所述氨供給裝置通過(guò)帶有控制閥的管線(xiàn)與加氫反應(yīng)器連通，固定床加氫反應(yīng)器的入口和出口均設(shè)置有測(cè)溫元件。
[0058]實(shí)施例1-1
[0059]本發(fā)明方法的一種具體過(guò)程如下:直餾柴油為開(kāi)工活化油，首先通過(guò)換熱器對(duì)開(kāi)工活化油進(jìn)行升溫，然后使升溫后的開(kāi)工活化油和循環(huán)氫(其中氫氣含量為90體積％)通過(guò)含硫化型加氫催化劑的反應(yīng)區(qū)，升溫至開(kāi)工活化油的溫度為140°C時(shí)，換熱器停止工作，利用加氫催化劑的活化反應(yīng)熱實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步溫升，當(dāng)溫度達(dá)到180°C時(shí)引入占新氫量60% (體積)的凈化催化氣體(催化干氣與液化`氣的混合物，烯烴體積含量為30%以上)，然后利用烯烴加氫得到的反應(yīng)熱進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度達(dá)到230°C時(shí)，恒溫活化8小時(shí)。繼續(xù)升溫并換進(jìn)原料油(依次按照25體積％、50體積％、75體積％和100體積％，每隔2小時(shí)間隔)，繼續(xù)升溫至280°C，停止引入凈化催化氣體，利用原料油中加氫反應(yīng)得到的反應(yīng)熱將入口溫度升到反應(yīng)溫度，調(diào)整操作條件轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。
[0060]其中，所用硫化型加氫催化劑為中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院研制生產(chǎn)的加氫處理催化劑FF-46，其以單質(zhì)硫作為硫化劑，不含分子篩。
[0061]富含烯烴的氣體的主要組成見(jiàn)表1。開(kāi)工活化油和原料油的主要性質(zhì)見(jiàn)表2。加氫開(kāi)工和加氫反應(yīng)的工藝條件和結(jié)果見(jiàn)表3。
[0062]實(shí)施例1-2和1-3
[0063]根據(jù)實(shí)施例1-1的原料、方法和設(shè)備進(jìn)行加氫開(kāi)工和加氫反應(yīng)，不同之處見(jiàn)表3。
[0064]參比例I
[0065]根據(jù)實(shí)施例1-1的原料、方法和設(shè)備進(jìn)行加氫開(kāi)工和加氫反應(yīng)，不同的是，該工藝直接使用加熱爐對(duì)加氫開(kāi)工過(guò)程進(jìn)行加熱，取消引入凈化催化氣體的步驟。加熱到280°C以后，分步換入原料油，同實(shí)施例1-1。加氫開(kāi)工和加氫反應(yīng)的工藝條件和結(jié)果見(jiàn)表3。
[0066]表1富含烯烴的氣體的主要組成
[0067]
【權(quán)利要求】
1.一種加氫裝置的濕法開(kāi)工方法，其特征在于包括如下步驟: (a)利用低溫?zé)嵩醇訜衢_(kāi)工活化油，將加熱的開(kāi)工活化油與循環(huán)氫引入裝有硫化型加氫催化劑的加氫裝置，以活化所述硫化型加氫催化劑； (b)停止使用低溫?zé)嵩?，利用硫化型加氫催化劑活化反?yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料升溫到180±10°C，然后向加氫裝置中引入富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油，進(jìn)行烯烴加氫反應(yīng)； (c)利用烯烴加氫反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料繼續(xù)升溫到230±10°C，并恒溫不少于4小時(shí)； (d)繼續(xù)升溫至超過(guò)240°C后，逐漸減少富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的引入量，并將開(kāi)工活化油逐漸更換為原料油，利用原料油加氫反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱使加氫裝置內(nèi)物料繼續(xù)升溫，達(dá)到目的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)中，利用低溫?zé)嵩醇訜衢_(kāi)工活化油至所述硫化型加氫催化劑活化反應(yīng)開(kāi)始的溫度；優(yōu)選至80-170°C。
3.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(a)中，所述硫化型加氫催化劑含有作為硫化劑的單質(zhì)硫。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(a)中，所述硫化型加氫催化劑中分子篩的質(zhì)量含量小于5%，優(yōu)選小于3%，進(jìn)一步優(yōu)選小于2%，最好不含分子篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:步驟(a)中，所述硫化型加氫催化劑包括含有分子篩的加氫裂化催化劑和/或含有分子篩的加氫改質(zhì)催化劑，以所述硫化型加氫催化劑的總量為基準(zhǔn)，分子篩的質(zhì)量含量為5%~60%，優(yōu)選為10%~40% ;并且，在步驟(d)從230±10°C升溫至260±10°C的過(guò)程中開(kāi)始引入氨，并優(yōu)選升溫至280°C以上時(shí)，停止引入氨。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:步驟(d)中，氨的引入量使得高分水中氨和銨離子的總質(zhì)量濃度為0.4%~2.0%，優(yōu)選為0.6%~1.8%。
7.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(a)中，循環(huán)氫為富含氫氣的高壓氣體，以循環(huán)氫的體積為基準(zhǔn)，其中氫氣體積純度不小于50%,優(yōu)選不小于60%,最好不小于70%。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(a)中，所述開(kāi)工活化油是富含飽和烴的石油餾分，以所述開(kāi)工活化油的重量為基準(zhǔn)，其中氮含量不大于200μ g/g，優(yōu)選不大于100 μ g/g，引入開(kāi)工活化油時(shí)的加氫裝置的入口溫度為50°C~150°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于:開(kāi)工活化油為直餾航煤、直餾柴油、經(jīng)過(guò)深度加氫精制得到的航煤、經(jīng)過(guò)深度加氫精制得到的柴油、加氫裂化得到的航煤和加氫裂化得到的柴油中的至少一種。
10.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:開(kāi)工過(guò)程在氫氣存在下進(jìn)行，氫油體積比為100:1~2000:1，液時(shí)體積空速為0.1~10.0h-1。
11.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(a)中，低溫?zé)嵩粗笢囟葹?00~240°C的熱源，優(yōu)選為120~200°C的熱源。
12.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(a)中，所述低溫?zé)嵩从傻蜏責(zé)嵩垂┙o裝置提供，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置為蒸汽發(fā)生器、蒸汽伴熱器、電加熱器和分餾塔加熱爐中的至少一種，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置優(yōu)選通過(guò)換熱器與所述加氫裝置連通。
13.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(b)中，富含烯烴的氣體指單烯烴質(zhì)量含量為5%~80%的氣體烴類(lèi)；富含烯烴的輕質(zhì)餾分油指單烯烴質(zhì)量含量為10%~60%的液體烴類(lèi)，優(yōu)選為焦化汽油、蒸汽裂解制乙烯副產(chǎn)的輕油和輕質(zhì)煤焦油中的至少一種。
14.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(b)中，富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的引入量根據(jù)升溫的速度需要確定；優(yōu)選地，控制富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的引入量，并配合控制將開(kāi)工活化油逐漸更換為原料油的量，使得加氫裝置入口溫度與出口溫度的差值為5~40°C，優(yōu)選為8~25°C。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于:富含烯烴的氣體的引入量為新氫體積量的20%以上，優(yōu)選為25%~90%。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于:富含烯烴的輕質(zhì)餾分油的引入量占總進(jìn)油體積量的80%以下，優(yōu)選為10%~50%。
17.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(d)中，分2~6次逐步增加加氫裝置進(jìn)料中原料油比例以最終全部換進(jìn)原料油。
18.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:步驟(d)中，溫度達(dá)到280°C以上時(shí)，停止注入富含烯烴的氣體和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油。
19.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:活化過(guò)程的壓力不高于設(shè)計(jì)操作壓力，優(yōu)選活化過(guò)程的壓力為設(shè)計(jì)操作壓力的50%~100%，最好為75%~100%。`
20.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于:濕法開(kāi)工過(guò)程不設(shè)置開(kāi)工加熱爐。
21.一種低能耗加氫工藝，該工藝包括，利用權(quán)利要求1-20中任意一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行濕法開(kāi)工，達(dá)到目的溫度后，將開(kāi)工活化油切換為原料油進(jìn)行加氫反應(yīng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的工藝，其中，該方法還包括將原料油與加氫裝置出口流出物料換熱，以使原料油達(dá)到加氫裝置入口所需溫度。
23.一種加氫設(shè)備，該設(shè)備包括進(jìn)料系統(tǒng)、加氫反應(yīng)器、循環(huán)氫系統(tǒng)、反應(yīng)流出物與進(jìn)料的換熱系統(tǒng)和加氫產(chǎn)物分離系統(tǒng)，其特征在于，在所述反應(yīng)流出物與進(jìn)料的換熱系統(tǒng)中，換熱后進(jìn)料的出口管路直接與加氫反應(yīng)器入口連通。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，該設(shè)備取消了加氫反應(yīng)加熱爐和開(kāi)工加熱爐。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括各自與所述加氫反應(yīng)器連通的低溫?zé)嵩垂┙o裝置以及富含烯烴的氣體供給裝置和/或富含烯烴的輕質(zhì)餾分油供給裝置，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置用于供給低溫?zé)嵩?，以加熱開(kāi)工活化油。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置通過(guò)換熱器與所述加氫反應(yīng)器連通。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述低溫?zé)嵩垂┙o裝置為蒸汽發(fā)生器、蒸汽伴熱器、電加熱器和分餾塔加熱爐中的至少一種。
28.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括與所述加氫反應(yīng)器連通的氨供給裝置。
29.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述加氫反應(yīng)器的入口和出口均設(shè)置有測(cè)溫元件。
30.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述加氫反應(yīng)器中裝有硫化型加氫催化劑。
【文檔編號(hào)】C10G49/08GK103805235SQ201310527069
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】曾榕輝, 劉濤, 方向晨, 韓照明, 張學(xué)輝, 孫士可, 彭沖, 郭蓉, 劉繼華, 李本哲 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院