一種餾分油沸騰床加氫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種餾分油沸騰床加氫方法，具體地，涉及一種餾分油沸騰床兩相加 氫方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 世界石油能源需求的日益增加促進(jìn)了煤制油技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，煤直接液化技術(shù)是 其中一個(gè)杰出代表。目前世界上有代表性的煤直接液化工藝包括日本的NED0L工藝、德國(guó) 的IG0R工藝、美國(guó)的HTI工藝和中國(guó)神華的煤直接液化工藝。
[0003] 煤直接液化產(chǎn)生的煤液化油一般具有以下特點(diǎn)：餾程160-450°C，烯烴、氮和氧含 量高，如果不及時(shí)進(jìn)行處理，極易生成不利于后續(xù)加工和運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)。一般采用加氫的方 法對(duì)煤液化油進(jìn)行預(yù)處理，飽和煤液化油中的烯烴，脫除氧，最大限度地脫除氮和硫等雜原 子，提高煤液化油的穩(wěn)定性，此過程也稱為加氫穩(wěn)定。通常餾分油的加氫過程優(yōu)選使用固定 床反應(yīng)器，但由于煤液化油中存在一定量的固體細(xì)顆粒，包括煤粉和煤直接液化催化劑，這 些固體細(xì)顆粒難以靠過濾全部除去，因此如果使用固定床加工煤液化油或其它與煤液化油 一樣含有細(xì)顆粒的餾分油，會(huì)因?yàn)閴航悼焖偕叨鴮?dǎo)致操作周期短。沸騰床加氫技術(shù)可在 線加入和取出催化劑，因此催化劑性能可以在整個(gè)操作周期保持恒定。另外沸騰床加氫技 術(shù)還具有反應(yīng)器溫度易控且均勻，壓降低且恒定，可達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率和較長(zhǎng)的操作周期 等優(yōu)點(diǎn)。因此沸騰床加氫技術(shù)適用于煤液化油或其它與煤液化油一樣含有細(xì)顆粒的餾分油 的加氫過程。
[0004] 沸騰床加氫技術(shù)也存在較明顯的缺點(diǎn)，突出反映在其催化反應(yīng)效率較低和產(chǎn)品質(zhì) 量較差。以煤液化油加氫穩(wěn)定過程為例，煤液化油中大約含有70-90%的芳烴，加氫穩(wěn)定裝 置的主要目的就是將煤液化油中的雙環(huán)和多環(huán)芳烴部分飽和生成諸如烷基苯類、二烷基苯 類和三烷基苯類等有效供氫組分。多環(huán)芳烴的芳烴飽和為順序反應(yīng)，比如多環(huán)芳烴想要加 氫生成雙烷基苯類，首先需要加氫生產(chǎn)一烷基苯類，這說明多環(huán)芳烴的飽和需要較高的反 應(yīng)苛刻度。實(shí)踐證明沸騰床反應(yīng)器加工出來的供氫溶劑的供氫能力較低，導(dǎo)致出廠的最終 產(chǎn)品量低于設(shè)計(jì)值，降低了經(jīng)濟(jì)效益。
[0005] 沸騰床反應(yīng)效果差最重要的一個(gè)原因是沸騰床反應(yīng)器的催化劑濃度較固定床低， 因此解決上述問題的一個(gè)思路是提高沸騰床反應(yīng)器的催化劑濃度。沸騰床加氫反應(yīng)器為三 相流化床，催化劑的濃度受氣相和液相相含率的影響。降低氣相和液相的相含率，可以提高 催化劑的濃度。但是降低液含率會(huì)降低液體在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，而降低氣含率可能會(huì) 導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)供氫不足。因此需要對(duì)三相的相含率進(jìn)行綜合考慮，使反應(yīng)效果最優(yōu)化。
[0006] US6881326A介紹了一種兩相加氫預(yù)處理技術(shù)。其工藝過程為新鮮原料油、循環(huán)油 和氫氣經(jīng)過一個(gè)混氫裝置將氫氣溶解在油中，溶解氫氣的油進(jìn)入反應(yīng)器與催化劑接觸進(jìn)行 催化反應(yīng)。反應(yīng)后的物流一部分循環(huán)至混氫裝置，一部分作為產(chǎn)品從裝置排出。該方法省 去了循環(huán)氫系統(tǒng)，但是該技術(shù)在反應(yīng)器前設(shè)置了分離器進(jìn)行廢氣分離。這樣雖然可以去除 部分影響加氫反應(yīng)的廢氣，但是也使得部分已溶解的氫氣從原料油中分離出來，最終影響 加氫反應(yīng)效果。
[0007] CN101942318A公開了一種烴類兩相加氫處理方法，具體過程為：新鮮原料和循環(huán) 油在催化氣提塔內(nèi)混合，同時(shí)完成加氫反應(yīng)后物流氣提、氫氣在進(jìn)料油中的溶解和原料的 加氫預(yù)反應(yīng)過程。溶氫物流進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器中進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，反應(yīng)后的物流部分排 出裝置，部分以循環(huán)油的方式進(jìn)入催化氣提塔。該技術(shù)存在著如下問題：一是原料油直接加 入高壓氣提塔中，在其典型操作條件下部分輕餾分會(huì)被氣提氣帶出高壓氣提塔而無(wú)法進(jìn)入 沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行充分反應(yīng)，二是由于氣提塔中存在催化反應(yīng)，而反應(yīng)活性較高的新鮮原 料又先進(jìn)入氣提塔中，這會(huì)導(dǎo)致氣提塔中反應(yīng)較劇烈，則液相中的溶解氫也消耗較快，這會(huì) 導(dǎo)致流出氣提塔的液相中溶解氫沒有達(dá)到飽和，降低了循環(huán)油溶解氫的效率，并最終導(dǎo)致 沸騰床反應(yīng)器中催化加氫反應(yīng)效率降低。
[0008] 另外，上述技術(shù)都沒有考慮到氫氣在反應(yīng)器中的損耗問題，在反應(yīng)器沿物流方向 的后部，溶解氫濃度的降低會(huì)導(dǎo)致催化加氫反應(yīng)效率降低，需要考慮以合適的方式補(bǔ)充氫 氣。上述技術(shù)也沒有考慮到氫氣在油中的溶解度隨反應(yīng)溫度的升高而升高，新鮮油和循環(huán) 油的混合油在管線中的溫度遠(yuǎn)低于反應(yīng)器中的溫度，因此即使氫氣在前處理的油中達(dá)到了 溶解平衡，其一進(jìn)入反應(yīng)器后，由于油的溫度升高，溶解氫就遠(yuǎn)沒有達(dá)到溶解平衡了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的餾分油沸騰床加氫方法中所存在的上述缺陷，提 供一種新的餾分油沸騰床加氫方法。
[0010] 本發(fā)明提供了一種餾分油沸騰床加氫方法，該方法在加氫處理裝置中進(jìn)行，所述 加氫處理裝置包括沸騰床反應(yīng)器、高壓氣提塔、高壓分離器和分餾系統(tǒng)，其中，所述方法包 括：將餾分油原料和氫氣混合后再與來自高壓氣提塔的液相流出物混合，并將得到的混合 物料注入沸騰床反應(yīng)器中與沸騰床催化劑進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，將反應(yīng)后的物料注入高壓氣 提塔中進(jìn)行氣提和氣液分離，將所述高壓氣提塔的部分液相流出物返回所述沸騰床反應(yīng)器 中繼續(xù)反應(yīng)，將所述高壓氣提塔的氣相流出物注入高壓分離器中進(jìn)行分離，將由所述高壓 分離器分離出的液相流出物和所述高壓氣提塔的另一部分液相流出物注入分餾系統(tǒng)進(jìn)行 分餾。
[0011] 在本發(fā)明提供的所述餾分油沸騰床加氫方法中，一方面，本發(fā)明取消了循環(huán)氫系 統(tǒng)，也取消了一般兩相加氫方法中的廢氣分離器，節(jié)省了設(shè)備投資，同時(shí)本發(fā)明方法中循環(huán) 油具有更好的溶解氫和攜帶氫能力；另一方面，本發(fā)明所述的方法依靠大量液體循環(huán)把溶 解氫帶入沸騰床反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)基本為固液兩相體系，提高了反應(yīng)器內(nèi)液相的停留時(shí) 間和催化劑濃度，具有更優(yōu)的反應(yīng)效果。
[0012] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0013] 附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0014] 圖1是本發(fā)明提供的餾分油沸騰床加氫方法的一種實(shí)施方式的流程示意圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明提供的餾分油沸騰床加氫方法的另一種實(shí)施方式的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0017] 本文中披露的所有范圍都包含端點(diǎn)并且是可獨(dú)立結(jié)合的。本文中所披露的范圍的 端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或 值的值。
[0018] 本發(fā)明提供的所述餾分油沸騰床加氫方法在加氫處理裝置中進(jìn)行，所述加氫處理 裝置包括沸騰床反應(yīng)器、高壓氣提塔、高壓分離器和分餾系統(tǒng)。所述餾分油沸騰床加氫方法 包括：將餾分油原料和氫氣混合后再與來自高壓氣提塔的液相流出物混合，并將得到的混 合物料注入沸騰床反應(yīng)器中與沸騰床催化劑進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，將反應(yīng)后的物料注入高壓 氣提塔中進(jìn)行氣提和氣液分離，將所述高壓氣提塔的部分液相流出物返回所述沸騰床反應(yīng) 器中繼續(xù)反應(yīng)，將所述高壓氣提塔的氣相流出物注入高壓分離器中進(jìn)行分離，將由所述高 壓分離器分離出的液相流出物和所述高壓氣提塔的另一部分液相流出物注入分餾系統(tǒng)進(jìn) 行分餾。
[0019] 在本發(fā)明提供的所述方法中，所采用的氫氣物流均為新鮮的氫氣，也就是說，本發(fā) 明中取消了循環(huán)氫系統(tǒng)，通過高壓分離器分離出的含氫氣的氣相流出物直接排出裝置，不 直接進(jìn)行循環(huán)使用。
[0020] 在本發(fā)明提供的所述方法中，在將餾分油原料和氫氣混合的過程中，氫氣與餾分 油原料的氫油體積比（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下同）可以根據(jù)餾分油原料的溶解氫能力來確定。在 本發(fā)明中，優(yōu)選將氫氣與餾分油