專利名稱：使用逆流反應(yīng)器的中間餾出物氫化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開涉及氫化中間餾出物原料如柴油以生產(chǎn)質(zhì)量改善的柴 油機產(chǎn)品的方法。
2.
背景技術(shù)：
處理包括沸點在約330。 F到約80(T F的瓦斯油、包括直餾瓦斯 油、熱減粘裂化的裂化瓦斯油、焦化瓦斯油、和FCC輕質(zhì)循環(huán)瓦斯油 的石油餾出物以生產(chǎn)質(zhì)量改善的柴油。柴油必須滿足與硫、氮、烯烴 和芳烴含量、十六垸指數(shù)、沸點(蒸餾)和比重有關(guān)的某些規(guī)格。在未來 的年代里，更嚴格的法規(guī)將需要煉制業(yè)者生產(chǎn)具有極低含硫量的柴油 (ULSD)。通常，這將迫使煉制業(yè)者生產(chǎn)以重量計為10-50或更低含硫 量的柴油。
通過加氫處理對烴物料進行脫硫是已知的，即，在適當?shù)臈l件下 使物料與氫氣反應(yīng)從而以硫化氫(H2S)的形式除脫硫。隨著最近催化劑 的改進，煉制業(yè)者可以在現(xiàn)有裝置中減少處理后的餾出物中的硫，但 是這不足以符合待定的規(guī)程。
許多目前現(xiàn)有的生產(chǎn)含硫量以重量計大于50 ppm柴油的加氫處 理裝置可能需要改裝和/或補充新裝置。為了達到規(guī)定的柴油規(guī)格，有 必要處理餾出物物料以影響?zhàn)s出物的化學(xué)特性及物理特性。催化劑類 型和操作嚴格性隨所需柴油規(guī)格的變化而變化。該方法需要使用適當?shù)拇呋瘎┗虿煌呋瘎w系的組合在富氫環(huán)境進行氫化。對于硫、氮 氣、烯烴和脫芳烴的減少，需要極度氫化。對于十六垸和/或比重的改 善，同時需要極度氫化和選擇性開環(huán)。
改裝現(xiàn)有加氫處理裝置以生產(chǎn)具有超低含硫量柴油的現(xiàn)行常規(guī)操 作方案通常是附加與現(xiàn)有反應(yīng)器串聯(lián)或并聯(lián)的新型順流反應(yīng)器以補充 另外的催化劑體積。另外，這類改裝方案在包括主管/熱交換器、胺洗 滌器和循環(huán)壓縮機的高壓反應(yīng)環(huán)管中帶來顯著的改進和/或替代現(xiàn)有設(shè) 備對象。所有這些現(xiàn)有裝置變體都會引起較大的資本投資和停機時間。

發(fā)明內(nèi)容
本文提供烴物料的氫化方法。該方法包括在第一反應(yīng)區(qū)中在氫化 反應(yīng)條件下在至少第一催化劑床中的氫化催化劑的存在下使大部分烴 物料與氫氣以逆流方式接觸，其中液體流出物從第一反應(yīng)區(qū)的底端離 開，含氫氣體流出物在第一反應(yīng)區(qū)的頂端離開；和在具有配置為用于
接收所述第一反應(yīng)區(qū)的含氫流出物的催化劑床的第二反應(yīng)區(qū)中使小部 分烴物料與含氫氣體流出物以順流方式接觸。
在該方法的另一個實施方案中包括(a)在第一反應(yīng)區(qū)中在第一氫化 催化劑的存在下使石油餾分與氫氣以順流方式接觸以產(chǎn)生具有雜原子 含量降低的第一流出物；和(b)在第二反應(yīng)區(qū)中在第二氫化催化劑的存 在下使第一流出物與氫氣以逆流方式接觸以產(chǎn)生雜原子含量以重量計 最多為約50ppm的產(chǎn)品。
本發(fā)明的方法使得無論新型設(shè)備還是現(xiàn)有設(shè)備都能夠極度氫化并 實現(xiàn)極低含硫量柴油而沒有常規(guī)處理方案所通常涉及到的較大改裝。


本文參考附圖描述多種實施方案，其中
圖1為順流反應(yīng)器與本發(fā)明的新型逆流反應(yīng)器連同使用的本發(fā)明方法的示意圖2-4為連同使用順流反應(yīng)器和新型逆流反應(yīng)器的本發(fā)明其它加 工流程示意圖5為只使用逆流反應(yīng)器氫化石油餾分的加工流程示意圖6為可對本發(fā)明氫化過程的產(chǎn)品隨后進行脫芳構(gòu)化處理的和
圖7為本發(fā)明的多床層逆流反應(yīng)器的示意圖。
優(yōu)選實施方案詳述
本發(fā)明可用于氫化石油餾分，特別是中間餾出物如用于柴油的那 些。例如可使用氫化用于加氫處理以除去雜原子或用于脫芳構(gòu)化(如加 氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫芳構(gòu)化)。
本發(fā)明的處理工序使用可并入到現(xiàn)有加氫處理系統(tǒng)中的逆流反應(yīng) 器。逆流反應(yīng)器在"高壓反應(yīng)環(huán)管外部"提供，從而提供了另外的方法利 益，包括降低安裝費用、改裝更簡單、沒有主管/熱聯(lián)合、對現(xiàn)有洗滌 器或循環(huán)氣壓縮機沒有影響、和縮短停機時間。選擇性的工序利用低 成本的堿金屬催化劑并提供改善的產(chǎn)品性能，包括芳香烴還原、十六 烷改善和催化劑穩(wěn)定性。
對于改裝，現(xiàn)有的反應(yīng)器操作經(jīng)過優(yōu)化以便為新型逆流反應(yīng)器準 備物料。逆流反應(yīng)器另外處理得自現(xiàn)有反應(yīng)器的流出物以實現(xiàn)所需的 工藝目的。
現(xiàn)在參考圖l，系統(tǒng)100所示為中間餾出物的加氫脫硫。系統(tǒng)100 說明通過對101所示加氫處理線路并入逆流反應(yīng)路線102的改裝方案。 在隨后的對其余附圖的說明中，同樣的數(shù)字或字母命名表示同樣的工 藝設(shè)備或物流。
物料F為通常具有下表1所示的以下性質(zhì)的中間范圍的石油餾分表1
API比重
初沸點 終沸點 硫，重量％ 氮，(總量)wppm 溴值，g/100g 十六垸指數(shù)
給出這些范圍以便于說明 之外性質(zhì)的物料。
經(jīng)由管路127為物料F加入氫氣，并將附加氫氣的混合物料送到 其中實現(xiàn)至少部分加氫脫硫的順流反應(yīng)器R-1。順流反應(yīng)器包括床，該 床含有在載體如二氧化硅、氧化鋁、或二氧化硅-氧化鋁上的適當?shù)募?氫脫硫催化劑如鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)、鎢(W)、及其組合(如Ni-Mo、 Co-Mo、 Ni-W、 Co-Mo-Ni、 Co-Mo-W)。順流加氫脫硫反應(yīng)條件通常包 括約20(TC到約45(TC的溫度、約300 psig到約1,500 psig的壓力、和 最大為約20 v/v/hr的空間速度。得自反應(yīng)器R-1的流出物110通常具 有以重量計約100卯m到約1,000卯m的含硫量。通過熱交換器111將 至少部分脫硫的流出物(管路110)冷卻到約20(TC到約38(TC的溫度并 經(jīng)由管路llO送到罐D(zhuǎn)-ll，在罐D(zhuǎn)-ll中其分離為蒸汽和液體。液體經(jīng) 由管路112排出并在熱交換器113中加熱到約225"到約37(TC的溫度， 然后送到逆流反應(yīng)器R-2中。得自罐D(zhuǎn)-ll的蒸汽被熱交換器115進一 步冷卻并經(jīng)由管路114送到罐D(zhuǎn)-12，以進一步分離蒸汽和液體組分。 包含氫氣、硫化氫、和輕質(zhì)烴組分的蒸汽經(jīng)由管路120被加入到管路 118中以轉(zhuǎn)移到罐D(zhuǎn)-13中。液體被排出并經(jīng)由管路122送到物流112 以送到反應(yīng)器R-2中。
20-45 餾程"(° F) 165-260(330-500) 280-440(536-825) 0.01-2.0 15-1000 1-10 25-55
。在適當?shù)臅r候也可使用具有這些范圍優(yōu)選逆流反應(yīng)器R-2包括兩個或多個催化劑床B-l和B-2。反應(yīng) 器R-2包括兩個反應(yīng)區(qū)其中發(fā)生烴和氫氣以逆流方式接觸的第一區(qū)， 和其中發(fā)生烴和氫氣以順流方式接觸的第二反應(yīng)區(qū)。如圖1所示，床
B-l處于第一反應(yīng)區(qū)中，床B-2處于第二反應(yīng)區(qū)中。烴物料在第一反應(yīng) 區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)之間的位置處被引入到反應(yīng)器R-2中。每個床都包含 加氫脫硫催化劑。有用的加氫脫硫催化劑包括上述的那些(如二氧化硅、 氧化鋁或二氧化硅-氧化鋁載體上的Ni-Mo、 Co-Mo、 Ni-W)、以及沸石、 貴金屬催化劑等。得自管路112的液體物料在床B-l和B-2之間被引 入到反應(yīng)器R-2中。補充氫氣(make-up hydrogen) H在反應(yīng)器R-2的 底部被引入到反應(yīng)器R-2中。反應(yīng)器R-2在約225'C到約450'C的溫度、 約250 psig到約1,500 psig的壓力、和約0.6到約5.0 LHSV的空間速 度下操作。
到達反應(yīng)器的大部分烴物料向下流入到被床B-l占據(jù)的第一反應(yīng) 區(qū)中。在反應(yīng)器R-2底部進入的氫氣以對著向下流動的液體的逆流方 式向上移動通過催化劑床B-1。然而，在第一反應(yīng)區(qū)的頂部處作為流出 物從床B-l離開的含氫氣體夾帶到達反應(yīng)器的小部分烴物料。任何夾 帶的烴霧或蒸汽在床B-2中催化劑的存在下與含氫氣體反應(yīng)。由于烴 部分和含氫氣體向上流動通過床B-1，因此以順流方式進行接觸。催化 劑床B-2在進料口以上的裝配定位使得接收得自第一反應(yīng)區(qū)的含氫流 出氣體，確保沒有烴在無催化劑存在條件下接觸氫氣的情況下通過反 應(yīng)器R-2，從而實現(xiàn)超低含硫量的要求。得自反應(yīng)器R-2的塔頂餾出物 116與底部液體組合，并將反應(yīng)器R-2的總流出物在熱交換器117中冷 卻并經(jīng)由管路118送到罐D(zhuǎn)-13中。
將液體產(chǎn)物P分離并經(jīng)由管路126從罐D(zhuǎn)-13排出，蒸汽經(jīng)由管路 124除去。本文所述的方法和設(shè)備將提供產(chǎn)品P，其可用作含硫量以重 量集低于50 ppm的柴油組分。得自罐D(zhuǎn)-13的蒸汽塔頂餾出物(包含氫氣、硫化氫和某些烴組分)
經(jīng)由管路124排出并被傳送經(jīng)過用于冷卻的熱交換器125，然后被傳送 經(jīng)過空氣冷卻單元130并進入到用于進一步分離液體和蒸汽的罐D(zhuǎn)-14 中。得自罐D(zhuǎn)-14的液體經(jīng)由管路134從底部排出并被附加到物流126 中以形成具有超低含硫量石油餾分的產(chǎn)品物流P。得自罐D(zhuǎn)-14的蒸汽 (包含氫氣、硫化氫、和某些輕質(zhì)烴如甲垸、乙垸等)經(jīng)由管路132被送 到吸收器A的底部，在吸收器A中向上流動的蒸汽以逆流方式與向下 流動的吸收劑接觸，以從蒸汽物流中除去硫化氫。更具體地，在吸收 器150的頂部引入貧胺吸收劑A-l。優(yōu)選胺吸收劑為例如烷醇胺如乙醇 胺、二乙醇胺、二異丙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺等的水溶液。
得自吸收器A的富氫塔頂餾出物蒸汽(包括某些輕質(zhì)烴組分)經(jīng)由 管路136被送到壓縮機C-1，在壓縮機C-1中其被壓縮到約400psig到 約1,600 psig的壓力。離開壓縮機C-1的物流128可分為用于轉(zhuǎn)移到反 應(yīng)器R-2的混合有補充氫氣物流H的物流129、和被傳送經(jīng)過用于與 物流124進行熱交換的單元125到達物料流F的物流127。
現(xiàn)在參考圖2，系統(tǒng)200說明通過并入逆流反應(yīng)路線202改裝201 所示的加氫處理路線。將具有上述組成的物料F與得自物流238的氫 氣(和輕質(zhì)烴類)合并，然后送到反應(yīng)器R-1，在反應(yīng)器R-1中在上述反 應(yīng)條件下進行至少部分加氫脫硫。得自反應(yīng)器R-l的流出物210在熱 交換器211中冷卻并送到罐D(zhuǎn)-21，在罐D(zhuǎn)-21中將液體和蒸汽分離。得 自罐D(zhuǎn)-21的蒸汽物流226被傳送經(jīng)過熱交換器227和空氣冷卻器230， 然后被送到罐D(zhuǎn)-24。得自罐D(zhuǎn)-21的液體塔底流出物以物流212排出并 被附加到得自罐D(zhuǎn)-24的物流214，然后物流214通過選擇性的泵215 和熱交換器216被送到反應(yīng)器R-2。交換器216控制物流214的溫度為 約20(TC到約450°C 。如上所述，到達反應(yīng)器R-2的物料在催化劑床B-l 和B-2之間引入。液體對著向上流動的氫氣向下流過床B-1。來自氫氣 源H的補充氫氣在床B-1以下引入并向上流動。向上流動的被夾帶的 烴霧在床B-2中經(jīng)過進一步處理。包含氫氣、硫化氫和烴蒸汽的塔頂蒸汽與得自反應(yīng)器R-2的塔底液體合并形成物流218。將得自反應(yīng)器 R-2的總流出物在熱交換器219中冷卻并送到沉降罐D(zhuǎn)-22。得自罐D(zhuǎn)-22 的液體作為產(chǎn)品物流F排出。得自罐D(zhuǎn)-22的蒸汽在熱交換器223中進 一步經(jīng)過冷卻并被送到罐D(zhuǎn)-23用于進一步分離。得自罐D(zhuǎn)-23的塔底 流出物經(jīng)由物流222被送到具有超低含硫量石油餾分的產(chǎn)品物流P。塔 頂蒸汽物流224被附加到來自罐D(zhuǎn)-21的蒸汽物流226中。如上所述， 將物流226在熱交換器227中冷卻，然后在空氣冷卻器230中冷卻并 送到罐D(zhuǎn)-24。得自罐D(zhuǎn)-24的塔底液體經(jīng)由管路214被送到反應(yīng)器R-2。 得自罐D(zhuǎn)-24的包含氫氣、硫化氫和輕質(zhì)烴類的塔頂蒸汽被送到吸收器 A中，在吸收器A中其與向下流動的上述胺H2S吸收劑物流以逆流方 式接觸。將主要包含氫氣和少量輕質(zhì)烴類的不含H2S的塔頂蒸汽物流 232送到壓縮機C-l中用于壓縮到約400 psig到約1,600 psig。壓縮機 輸出物流234可分成被附加到補充氫氣物流H中的物流236，和與交 換器227中的物流226進行熱交換然后附加到用于引入到反應(yīng)器R-l 中的物料流F中的物流238。
現(xiàn)在參考圖3，系統(tǒng)300說明通過并入逆流反應(yīng)路線302改裝301 所示的加氫處理路線。將具有上述組成的物料F與包含氫氣和某些輕 質(zhì)烴組分的物流342合并，然后引入到反應(yīng)器R-l中，在反應(yīng)器R-l 中在上述反應(yīng)條件下進行至少部分加氫脫硫。得自反應(yīng)器R-l的流出 物310在熱交換器311中冷卻并送到罐D(zhuǎn)-31以分離液體和蒸汽。液體 被傳送經(jīng)由管路312經(jīng)過選擇性的泵314和熱交換器315被送到反應(yīng) 器-2。交換器315控制物流312的溫度為約200。C到約45(TC的溫度。 如上所述，到達反應(yīng)器R-2的物料在催化劑床B-l和B-2之間引入。 液體對著向上流動的氫氣向下流過床B-l。來自氫氣源H的補充氫氣 在床B-l以下引入并往上流動。向上流動的被夾帶的烴霧在床B-2中 進一步經(jīng)過處理。包含氫氣、硫化氫和烴蒸汽的塔頂蒸汽與得自反應(yīng) 器R-2的塔底液體合并。將來自反應(yīng)器R-2的總流出物318在熱交換 器319中冷卻并送到沉降罐D(zhuǎn)-32。得自罐D(zhuǎn)-32的液體經(jīng)由物流322 排出并對其附加來自罐D(zhuǎn)-33的液體塔底流出物以形成物流328。物流328被附加到來自罐D(zhuǎn)-34的物流344以形成產(chǎn)品物流P。得自罐D(zhuǎn)-32 的蒸汽物流320在熱交換器321中進一步冷卻并送到罐D(zhuǎn)-33用于進一 步分離。如上所述，得自罐D(zhuǎn)-33的塔底流出物經(jīng)由管路324被送到物 流322。得自罐D(zhuǎn)-33的塔頂蒸汽物流326被附加到得自罐D(zhuǎn)-34的蒸汽 物流334。
得自D-31的蒸汽物流313通過在熱交換器325中進行熱交換而冷 卻并在被送到用于分離蒸汽和液體的罐D(zhuǎn)-34之前通過空氣冷卻器330 進一步冷卻。得自罐D(zhuǎn)-34的液體塔底物流344與得自罐D(zhuǎn)-32的液體 物流328合并以形成具有超低含硫量石油餾分的產(chǎn)品物流P。得自罐 D-34的塔頂蒸汽物流與得自罐D(zhuǎn)-33的蒸汽物流326合并并經(jīng)由管路 334被送到吸收器A中，在吸收器A中其與向下流動的上述胺H2S吸 收劑物流以逆流方式接觸。主要包含氫氣和某些輕質(zhì)烴類的不含H2S 的塔頂蒸汽物流336被送到壓縮機C-l，以壓縮到約400 psig到約1,600 psig。壓縮機輸出物流338可分成被附加到補充氫氣物流H的物流340， 和在交換器325中與物流313進行熱交換然后被附加到用于引入到反 應(yīng)器R-l中的物料流F中的物流342。
現(xiàn)在參考圖4，系統(tǒng)400說明通過并入逆流反應(yīng)路線402改裝401 所示的加氫處理路線。將具有上述組成的物料F與包含氫氣和一些輕 質(zhì)烴組分的物流434合并，然后引入到反應(yīng)器R-l中，在反應(yīng)器R-l 中在上述反應(yīng)條件下進行至少部分加氫脫硫。將得自反應(yīng)器R-l的流 出物410送到罐D(zhuǎn)-41 。得自罐D(zhuǎn)-41的液體塔底物流414通過熱交換器 413冷卻。將蒸汽塔頂鎦出物412與液體物流414合并，然后將其送到 反應(yīng)器R-2。如上所述，到達反應(yīng)器R-2的物料在催化劑床B-l和B-2 之間引入。液體對著向上流動的氫氣向下流過床B-l。得自氫氣源H 的補充氫氣在床B-l以下引入并往上流動。向上流動的被夾帶的烴霧 在床B-2中進一步經(jīng)過處理。得自反應(yīng)器R-2的塔底流出物流418經(jīng) 由管路418被傳送經(jīng)過冷卻器417而送到罐D(zhuǎn)-42中。得自反應(yīng)器R-2 的塔頂蒸汽416在冷卻器417中冷卻之前被附加到物流418。得自罐D(zhuǎn)-42的液體塔底流出物經(jīng)由物流422送出，形成產(chǎn)品物流P。得自罐 D-42的塔頂餾出物420通過在熱交換器425中進行熱交換而冷卻并在 被送到用于分離蒸汽和液體的罐D(zhuǎn)-43之前通過空氣冷卻器430進行冷 卻。得自罐D(zhuǎn)-43的液體塔底物流與得自罐D(zhuǎn)-42的液體物流422合并 形成具有超低含硫量石油餾分的產(chǎn)品物流P。得自罐D(zhuǎn)-43的塔頂蒸汽 物流經(jīng)由管路426送到吸收器A，在那里其與向下流動的上述胺H2S 吸收劑物流以逆流方式接觸。主要包含氫氣和某些輕質(zhì)烴類的不含H2S 的塔頂蒸汽物流428被送到壓縮機C-l ，以壓縮到約400 psig到約1,600 psig。壓縮機輸出物流分成被附加到補充氫氣物流H的物流432，和在 交換器425中與物流420進行熱交換然后被附加到用于引入到反應(yīng)器 R-l中的物料流F中的物流434。
現(xiàn)在參考圖5，系統(tǒng)500說明其中沒有使用順流反應(yīng)器R-l通過 部分加氫處理預(yù)處理物料。而是只使用反應(yīng)器R-2用于氫化。物料F 在熱交換器510中加熱然后在熱交換器512加熱，然后被送到加熱器 514中進一步加熱到約20(TC到約45(TC的溫度。然后如上所述將加熱 的進料在床B-l和B-2之間處引入到反應(yīng)器R-2中。氫氣物流529在 反應(yīng)器R-2的底部被引入并對著向下流動的液體石油餾分往上流動。 如上所述，通過向上流動的氣體攜帶的被夾帶的烴進入床B-2并經(jīng)過 加氫處理，使得沒有物料F不經(jīng)加氫處理而離開反應(yīng)器R-2。得自反應(yīng) 器R-2的塔頂物流516在熱交換器510中通過與進料的F進行熱交換 而被冷卻，然后被送到罐D(zhuǎn)-51以分離液體和蒸汽。得自罐D(zhuǎn)-51的液 體塔底經(jīng)由物流520被附加到得自罐D(zhuǎn)-53的液體塔底物流534，以提 供產(chǎn)品物流P。得自罐D(zhuǎn)-51的包含氫氣、硫化氫和某些輕質(zhì)烴類的塔 頂蒸汽物流518被送到吸收器A，在那里向上流動的蒸汽與向下流動 的貧胺溶液H2S吸收劑A-l接觸。包含氫氣和某些輕質(zhì)烴類的來自吸 收器A的不含H2S的塔頂蒸汽物流522與來自氫氣源H的補充氫氣合 并并被送到壓縮機C-2/C-3以壓縮。得自罐D(zhuǎn)-53的塔頂物流532與得 自壓縮機C-2的流出物合并形成物流523，其在熱交換器524中冷卻， 然后被送到罐D(zhuǎn)-52以進一步分離液體和蒸汽。得自罐D(zhuǎn)-52的液體塔底流出物經(jīng)由物流528被送到來自罐D(zhuǎn)-53的塔底物流以提供具有超低 含硫量的產(chǎn)品P。得自罐D(zhuǎn)-52的塔頂餾出物529被送到壓縮機C-3以 壓縮，然后被送到反應(yīng)器R-2的底部。C-2和C-3之間的總壓縮壓為約 300psig到約1,600 psig。
現(xiàn)在參考圖6，可以將具有超低含硫量的產(chǎn)品P進一步氫化。例 如，系統(tǒng)600包括用于加氫脫芳構(gòu)化的、包含氫化催化劑的床B-3的 反應(yīng)器610。反應(yīng)器通常在約20(TC到40(TC的溫度、約400 psig到約 1,600 psig的壓力、和約0.3到約6LHSV、優(yōu)選約3.5 LHSV的空間速 度下操作。多種氫化過程為已知的并在例如美國專利5,183,556中公開， 其被并入本文作為參考。床B-3中的催化劑可為由二氧化硅、氧化鋁、 二氧化硅-氧化鋁、氧化鋯、或其它金屬氧化物支持的貴金屬催化劑或 非貴金屬催化劑。來自氫氣源H的氫氣在反應(yīng)器610的底部被引入并 對著向下流動的石油餾分向上流動。塔頂蒸汽經(jīng)由物流602除去，而 包含脫芳構(gòu)化的石油餾分的塔底流出物經(jīng)由物流603除去。
現(xiàn)在參考圖7，其說明了作為替代方案的多床層逆流加氫反應(yīng)器 R-3。反應(yīng)器R-3包含間隔開的催化劑床，B-la、 B-lb、和B-2。物料F 在中間床B-lb和最高床B-2之間引入。氫氣經(jīng)由管路H-l和H-2引入。 到反應(yīng)器R-3的H-l輸入定位于在最低床B-la最下點以下，而到反應(yīng) 器R-3的H-2輸入定位于在床B-la以上和床B-lb以下。氫氣對著向 下流動的石油餾分物料F向上流動，而物料F的氫化(如加氫脫硫、加 氫脫氮)在床B-la和B-lb中通過與氫氣以逆流方式接觸進行。如上所 述，可以在向上流動氫氣中夾帶某些烴組分，這些組分在床B-2中氫 化，使得所有物料都經(jīng)歷氫化。塔頂蒸汽物流V包含過量的氫氣、硫 化氫和某些輕質(zhì)烴組分。從反應(yīng)器底部得到的液體流出物E包含具有 超低含硫量的石油鎦分(如柴油)。
以下實施例說明本發(fā)明的各個方面。實施例
提供具有以下范圍的性質(zhì)的物料:
API比重
初沸點 終沸點 硫，重量％
氮，(總量)wppm
27-40 餾程。C(。 F) 165-260(330-500) 280-440(536-825) 0.01-0.05 5-100
將物料在具有本發(fā)明逆流反應(yīng)器的氫化系統(tǒng)中進行處理。反應(yīng)條
件包括346。C的溫度、750 psig的壓力、1.6LHSV的空間速度、和包括 二氧化硅載體上的NiMo的氫化催化劑。得到的產(chǎn)品的API比重為38.6， 含硫量以重量計為8ppm，含氮量以重量計低于lppm。
雖然上述說明書包含許多細節(jié)，但不應(yīng)將這些細節(jié)看作是對本發(fā) 明的范圍的限制，而只是作為其優(yōu)選實施方案的例證。例如，第一和 第二反應(yīng)區(qū)可以位于不同的反應(yīng)器殼以及一個反應(yīng)器殼中。本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以預(yù)見許多其它可能的變化，其都在本發(fā)明權(quán)利要求定義的 本發(fā)明的范圍和精神實質(zhì)內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 石油餾分的氫化方法，其包括a)在第一加氫處理單元中，在氫化反應(yīng)條件下，將石油餾分與第一氫氣流順流接觸，以提供部分處理的含有液體組分和第一蒸氣組分的第一流出物；b)在第一熱交換步驟中冷卻所述第一流出物；c)在至少一個液體-蒸氣分離單元內(nèi)，從所述冷卻的第一流出物中除去第一蒸氣組分，以提供基本上僅包含液體組分的分離單元流出物；d)在第二熱交換步驟中加熱所述分離單元流出物，以提供熱液體組分；e)將步驟d)的熱液體組分引入到第二加氫處理單元內(nèi)，其中在第一反應(yīng)區(qū)中，在氫化反應(yīng)條件下，在第一氫化催化劑存在的情況下，在至少第一催化劑床中將步驟d)的大部分熱液體組分與第二氫氣流以逆流方式接觸，以提供經(jīng)處理的底部流出物和含氫氣體流出物，所述經(jīng)處理的底部流出物在第一反應(yīng)區(qū)的底端離開第一反應(yīng)區(qū)，所述含氫氣體流出物在第一反應(yīng)區(qū)的頂端離開第一反應(yīng)區(qū)，且其中在第二反應(yīng)區(qū)中，在氫化反應(yīng)條件下，在第二氫化催化劑存在的情況下，將步驟d)的小部分熱液體組分與含氫氣體流出物以順流方式接觸，以提供經(jīng)處理的塔頂流出物，其在第二反應(yīng)區(qū)的頂端離開第二反應(yīng)區(qū)；f)將全部經(jīng)處理的塔頂流出物與經(jīng)處理的底部流出物合并，以提供合并的經(jīng)處理的流出物；和g)從第二加氫處理單元的合并流出物中除去第二蒸氣組分，以提供產(chǎn)物流。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中第二加氫處理單元的第二反應(yīng)區(qū)被安 置在第二加氫處理單元的第一反應(yīng)區(qū)之上，并與其隔開。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中在第一反應(yīng)區(qū)之下的一部分中，將第二氫氣流中的至少一些氫氣引入到第二加氫處理單元內(nèi)。
4. 權(quán)利要求2的方法，其中第二加氫處理單元的第一反應(yīng)區(qū)包括 至少一個催化劑床。
5. 權(quán)利要求4的方法，其中第二加氫處理單元的第一反應(yīng)區(qū)包括上部第一催化劑床和下部第二催化劑床，所述下部第二催化劑床被安 置在所述第一催化劑床之下，并與其隔開。
6. 權(quán)利要求5的方法，其中將第二氫氣流中的至少一些氫氣引入 到在下部第二催化劑床之下的第二加氫處理單元內(nèi)，且將第二氫氣流 中的至少一些氫氣引入到在上部第一催化劑床和下部第二催化劑床之 間的第二加氫處理單元內(nèi)。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述石油餾分包含初始百分組成的硫， 所述氫化方法為加氫脫硫，所述產(chǎn)物流包含以重量計小于50ppm的硫。
8. 權(quán)利要求l的方法，其中所述方法為加氫脫氮。
9. 權(quán)利要求l的方法，其中所述方法為加氫脫芳構(gòu)化。
10. 權(quán)利要求1的方法，其中石油餾分為中間餾出物，其初沸點 范圍為165'C到26(TC，終沸點范圍為28(TC到44(TC。
11. 權(quán)利要求1的方法，其中氫化反應(yīng)條件包括200'C到450°C 的溫度、300 psig到1,500 psig的壓力、和0.4 20 LHSV的空間速度。
12. 權(quán)利要求1的方法，其中第一氫化催化劑包括催化劑載體上 的選自下組中的一種或多種金屬鈷、鉬、鎳和鎢。
13. 權(quán)利要求12的方法，其中催化劑載體為選自下組中的無機氧化物二氧化硅、氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯和氧化 鈦。
14. 石油餾分的氫化方法，其包括a) 在第一加氫處理單元中，在氫化反應(yīng)條件下，將石油餾分與第 一氫氣流順流接觸，以提供部分處理的含有液體組分和第一蒸氣組分 的第一流出物；b) 在至少一個液體-蒸氣分離單元內(nèi)，從第一流出物中除去第一蒸 氣組分，以提供基本上僅包含液體組分的分離單元液體組分；C)冷卻所述分離單元液體組分，使第一蒸氣組分與所述冷卻的分 離單元液體組分再結(jié)合，以提供合并的液體-蒸氣分離單元流出物；d) 將步驟C)的分離單元流出物引入到第二加氫處理單元內(nèi)， 其中在第一反應(yīng)區(qū)中，在氫化反應(yīng)條件下，在第一氫化催化劑存在的情況下，在至少第一催化劑床中將步驟C)的大部分液體組分與第 二氫氣流以逆流方式接觸，以提供經(jīng)處理的底部流出物和含氫氣體流 出物，所述經(jīng)處理的底部流出物在第一反應(yīng)區(qū)的底端離開第一反應(yīng)區(qū)， 所述含氫氣體流出物在第一反應(yīng)區(qū)的頂端離開第一反應(yīng)區(qū)，且其中在第二反應(yīng)區(qū)中，在氫化反應(yīng)條件下，在第二氫化催化劑 存在的情況下，將步驟C)的小部分液體組分以順流方式與含氫氣體流 出物接觸，以提供經(jīng)處理的塔頂流出物，其在第二反應(yīng)區(qū)的頂端離開 第二反應(yīng)區(qū)；e) 將全部經(jīng)處理的塔頂流出物與經(jīng)處理的底部流出物合并，以提 供合并的經(jīng)處理的流出物；和f) 從第二加氫處理單元的合并的經(jīng)處理的流出物中除去第二蒸氣 組分，以提供產(chǎn)物流。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中第二加氫處理單元的第二反應(yīng)區(qū)被 安置在第二加氫處理單元的第一反應(yīng)區(qū)之上，并與其隔開。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中在第一反應(yīng)區(qū)之下的一部分中，將 第二氫氣流中的至少一些氫氣引入到第二加氫處理單元內(nèi)。
17. 權(quán)利要求15的方法，其中第二加氫處理單元的第一反應(yīng)區(qū)包 括至少一個催化劑床。
18. 權(quán)利要求17的方法，其中第二加氫處理單元的第一反應(yīng)區(qū)包 括上部第一催化劑床和下部第二催化劑床，所述下部第二催化劑床被 安置在所述上部第一催化劑床之下，并與其隔開。
19. 權(quán)利要求18的方法，其中將第二氫氣流中的至少一些氫氣引 入到在下部第二催化劑床之下的第二加氫處理單元內(nèi)，且將第二氫氣 流中的至少一些氫氣引入到在上部第一催化劑床和下部第二催化劑床 之間的第二加氫處理單元內(nèi)。
20. 石油餾分的氫化方法，包括a) 將石油餾分引入到加氫處理單元內(nèi)，其中在第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)，在 氫化反應(yīng)條件下，在第一氫化催化劑存在的情況下，在至少第一催化 劑床中將大部分石油餾分與氫氣流以逆流方式接觸，以提供經(jīng)處理的 底部流出物和含氫氣體流出物，所述經(jīng)處理的底部流出物在第一反應(yīng) 區(qū)的底端離開第一反應(yīng)區(qū)，所述含氫氣體流出物在第一反應(yīng)區(qū)的頂端 離開第一反應(yīng)區(qū)，且其中在第二反應(yīng)區(qū)中，在氫化反應(yīng)條件下，在第 二氫化催化劑存在的情況下，將小部分石油餾分與含氫氣體流以順流 方式接觸，以提供經(jīng)處理的塔頂流出物，其在加氫處理單元的頂端離 開加氫處理單元；b) 將加氫處理單元的經(jīng)處理的底部流出物冷卻；c) 從所述冷卻的經(jīng)處理的底部流出物中分離第一蒸氣組分，以提 供經(jīng)處理的產(chǎn)物流；d) 將來自加氫處理單元的經(jīng)處理的塔頂流出物冷卻；e) 從所述冷卻的經(jīng)處理的塔頂流出物中分離第二蒸氣組分，以提供底部液體，將其與產(chǎn)物流合并；f) 洗滌第二蒸氣組分以除去雜原子；g) 將氫氣添加到經(jīng)洗滌的第二蒸氣組分中；h) 在至少兩級壓縮系統(tǒng)內(nèi)壓縮所述經(jīng)洗滌的第二蒸氣組分，并中 間冷卻和中間分離液體冷凝物，以提供壓縮的蒸氣流；i) 將所述液體冷凝物與產(chǎn)物流合并；和j)將壓縮的蒸氣流引入到加氫處理單元內(nèi)。
21.石油餾分的氫化方法，其包括a) 在第一加氫處理單元中，在氫化反應(yīng)條件下，將石油餾分與第 一氫氣流順流接觸，以提供部分處理的含有液體組分和第一蒸氣組分 的第一流出物；b) 在第一熱交換步驟中冷卻所述第一流出物；C)在至少一個液體-蒸氣分離單元內(nèi)，從所述冷卻的第一流出物中 除去第一蒸氣組分，以提供基本上僅包含液體組分的分離單元流出物；d) 在第二熱交換步驟中加熱所述分離單元流出物，以提供熱液體組分；e) 將步驟d)的熱液體組分引入到第二加氫處理單元內(nèi)， 其中在第一反應(yīng)區(qū)中，在氫化反應(yīng)條件下，在第一氫化催化劑存在的情況下，在至少第一催化劑床中將步驟d)的大部分熱液體組分與 第二氫氣流以逆流方式接觸，以提供經(jīng)處理的底部流出物和含氫氣體 流出物，所述經(jīng)處理的底部流出物在第一反應(yīng)區(qū)的底端離開第一反應(yīng) 區(qū)，所述含氫氣體流出物在第一反應(yīng)區(qū)的頂端離開第一反應(yīng)區(qū)，且其中步驟d)的小部分熱液體組分通過含氫氣體流出物被夾帶并 向上攜帶，且在第二反應(yīng)區(qū)中，在氫化反應(yīng)條件下，在第二氫化催化 劑存在的情況下，將所述小部分熱液體組分與含氫氣體流出物以順流 方式接觸，以提供經(jīng)處理的塔頂流出物，其在第二反應(yīng)區(qū)的頂端離開 第二反應(yīng)區(qū)；f) 將全部經(jīng)處理的塔頂流出物與經(jīng)處理的底部流出物合并，以提 供合并的經(jīng)處理的流出物；和g)從第二加氫處理單元的合并流出物中除去第二蒸氣組分，以提 供產(chǎn)物流。
全文摘要
本發(fā)明提供烴物料的氫化方法，該方法包括在第一反應(yīng)區(qū)中在至少第一催化劑床中的氫化催化劑的存在下使大部分烴物料與氫氣在氫化反應(yīng)條件下以逆流方式接觸，其中液體流出物從第一反應(yīng)區(qū)的底端離開，含氫氣體流出物在第一反應(yīng)區(qū)的頂端離開；和在具有配置為用于接收所述第一反應(yīng)區(qū)的含氫流出物的催化劑床的第二反應(yīng)區(qū)中使小部分烴物料與含氫氣體流出物以順流方式接觸。
文檔編號C07C5/00GK101412927SQ200810095418
公開日2009年4月22日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者哈吉特·維爾迪, 圖黃·阮, 阿勒普·羅伊 申請人:路慕斯技術(shù)有限公司