專利名稱：加熱爐后置劣質(zhì)汽油餾分加氫處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種劣質(zhì)汽油餾分加氫處理工藝方法，特別是提高劣質(zhì)汽油餾分加氫處理裝置運周期的方法。
背景技術：
隨著原油不斷變重和原油加工深度的不斷提高，重質(zhì)油品的加工在煉油エ藝中的地位日益重要，延遲焦化工藝因技術簡單、投資低，越來越成為煉油企業(yè)處理渣油、提高輕質(zhì)油收率的重要手段。延遲焦化工藝的主要液相產(chǎn)物焦化餾分油包括焦化石腦油和焦化柴油。由于焦化餾分油不飽和烴、硫、氮等雜質(zhì)含量均較高，且安定性差，難以作為下ーエ序的進料，必須經(jīng)過加氫精制，改善其安定性并脫除雜質(zhì)后可以廣泛的用作乙烯料、合成氨料、 重整料及化工輕油使用以及車用燃料等。催化裂化也是重油和渣油深度加工的重要手段之一，與延遲焦化的主要區(qū)別在于催化裂化處理的原料要優(yōu)于延遲焦化的加工原料，或原料進行加氫預處理等。與延遲焦化類似，催化裂化工藝得到的產(chǎn)物如汽油餾分、柴油餾分等，具有不飽和烴含量高，同時含有一定量的硫、氮等雜質(zhì)。エ業(yè)生產(chǎn)中，還有ー些熱裂解エ藝得到的汽油餾分也具有上述類似的性質(zhì)。上述焦化汽油餾分、催化裂化汽油餾分、熱裂解汽油餾分等汽油餾分質(zhì)量較差，本專利中統(tǒng)稱為劣質(zhì)汽油餾分。エ業(yè)應用表明，長期困擾劣質(zhì)汽油餾分加氫裝置運轉(zhuǎn)的主要問題之一是加氫催化劑床層壓差短周期內(nèi)升高而被迫停エ，其主要原因是原料油中的ニ烯烴引發(fā)的聚合反應所致。原料中的稀烴、ニ稀烴等物質(zhì)在溫度較高時，易發(fā)生Diels-Alder環(huán)化反應和聚合反應形成大分子有機化合物，并進ー步縮合生焦，這些生焦反應主要集中在高溫換熱器、加熱爐和反應器頂部等部位，造成生產(chǎn)設備需頻繁停エ處理，給正常生產(chǎn)造成嚴重影響?，F(xiàn)有的劣質(zhì)汽油餾加氫技術中，一般采用一臺反應器或兩個串聯(lián)反應器，反應入 ロ溫度一般在220°C以上才能發(fā)揮催化劑的加氫活性，以達到有效的加氫脫雜質(zhì)反應，加上加氫反應產(chǎn)生的較大的溫升(如焦化汽油餾分加氫會產(chǎn)生140°C左右的溫升)，很容易使原料中的ニ烯烴發(fā)生結焦反應，堵塞催化劑床層，增加反應器壓降，嚴重時需停エ處理，大大縮短裝置運轉(zhuǎn)周期。一般來說，反應高溫流出物需要與原料換熱以回收和利用熱量，在換熱器及加熱爐中，焦化石腦油原料中的ニ烯烴等也易于結焦，初期會降低換熱效率，后期需停 エ處理。隨著裝置運轉(zhuǎn)時間的延長，產(chǎn)品質(zhì)量下降只能通過提高反應器入口溫度來補償，致使催化劑床層上部ニ烯烴縮合生焦加劇，造成反應系統(tǒng)壓カ降上升，影響裝置的長周期運轉(zhuǎn)。雖然，換熱器和加熱爐出口物料溫度并不很高，但換熱器壁和爐管壁溫度很高，如普通加氫裝置加熱爐的爐堂溫度可達500°C，高的可以達到600°C以上，因此，換熱器和加熱爐的結焦問題十分嚴重。有時換熱器和加熱爐中生焦物質(zhì)會隨物料下起進入反應器中，沉積在反應器催化劑床層頂部，進ー步加快了反應器催化劑床層的堵塞速度。如何有效消除劣質(zhì)汽油餾分在加氫處理裝置中的結焦問題，是提高劣質(zhì)汽油餾加氫裝置運轉(zhuǎn)周期的關鍵所在。CN1109495A公開了ー種催化裂解汽油加氫精制方法，所述的是將兩個不同活性和不同顆粒直徑的預硫化催化劑串聯(lián)，在較淺的加氫條件下加氫脫除ニ烯烴，以保證較小的辛烷值損失。由于兩種催化劑可以放入一個反應器內(nèi)或兩個反應器內(nèi)，不能保證催化劑在較低的反應溫度下進行反應，因此不能延緩原料與生成油換熱器殼程和加熱爐爐管結焦程/又。US4, 113，603報道使用兩段的加氫精制方法處理裂解汽油中的ニ烯烴及硫化物， 第一段使用含鎳-鎢的催化劑除去硫醇，第二段使用貴金屬鈀催化劑除去ニ烯烴，エ藝較為復雜。由于貴金屬催化劑不耐硫，且反應溫度很低，不適于焦化石腦油加氫エ藝過程。CN1084547A介紹了ー種石腦油加氫脫硫脫氯脫砷及芳烴飽和的精制方法。雖然可以將芳烴降低至小于以下，由于脫芳催化劑為鎳或貴金屬催化劑，為防止催化劑硫中毒，必須采用兩段法エ藝，流程復雜，操作條件較為苛刻。CN200710012091. 0公開了ー種提高劣質(zhì)石腦油加氫裝置運轉(zhuǎn)周期的方法，在加熱爐前增設一臺反應器，劣質(zhì)石腦油首先在較低的反應溫度下進行選擇性ニ烯烴加氫反應， 然后再通過主反應器進行加氫反應脫除硫、氮雜質(zhì)及烯烴飽和。該方法第一臺反應器的進料需要在換熱器中升溫至所需的溫度，雖然第一臺反應器入口溫度較低，但換熱器的換熱管壁溫度很高(第二反應器出ロ物料的溫度，一般可以達到300°C以上)，因此仍存在換熱器結焦的問題。第二臺反應器進ロ物料經(jīng)過加熱爐達到所需的溫度，由于加熱爐的加熱管壁溫度很高，原料中的稀烴等物質(zhì)仍有一定的結焦傾向。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種加熱爐后置的劣質(zhì)汽油餾分加氫處理方法，本發(fā)明方法可以有效解決加氫處理裝置的結焦問題，延長加氫處理裝置的運轉(zhuǎn)周期。本發(fā)明加熱爐后置劣質(zhì)汽油餾分加氫處理方法包括如下步驟(1)劣質(zhì)汽油餾分、循環(huán)氫與步驟(3)中分離出來的熱循環(huán)油直接混合，混合物的溫度達到脫ニ烯烴反應溫度，進入加氫預處理反應器進行脫ニ稀烴反應；(2)加氫預處理反應器反應流出物與步驟(3)中經(jīng)過加熱爐加熱后的加氫處理反應流出物換熱升溫至加氫處理反應器入口所需溫度后，進入加氫處理反應器進行加氫脫雜質(zhì)反應；(3)加氫處理反應器的反應流出物進入加熱爐，經(jīng)加熱后的加氫處理反應流出物與加氫預處理反應器反應流出物換熱后，進入分離系統(tǒng)，首先分離出熱的循環(huán)油，然后降溫分離出加氫處理后的汽油餾分和氣相，氣相主要為氫氣做為循環(huán)氫，熱的循環(huán)油循環(huán)至步驟(1)，循環(huán)氫全部或部分循環(huán)至步驟(1)。本發(fā)明方法步驟(1)中，循環(huán)油為初餾點為350 480°C的經(jīng)過加氫精制的石油餾分，如加氫精制后的減壓餾分油、加氫精制后的潤滑油基礎油、加氫裂化尾油(即加氫裂化未轉(zhuǎn)化油)等。與循環(huán)油混合前，循環(huán)氫與劣質(zhì)汽油餾分原料混合物可以在低溫換熱器中換熱升溫至70 120°C，然后與熱循環(huán)油混合至加氫預處理反應所需的溫度，加氫預處理反應所需的溫度根據(jù)催化劑的性能，一般為120 210°C。循環(huán)油的用量根據(jù)反應溫度需要進行適宜調(diào)整。加氫預處理反應器中，氫氣與原料(不含循環(huán)油)在標準狀態(tài)下的體積比(以下簡稱氫油比，下同)為100 1 800 1。加氫預處理反應的液時體積空速(以劣質(zhì)汽油餾分原料計，下同)一般為2 巧ビ1，反應壓カ與加氫處理反應器壓力相同(不考慮壓カ損失)。循環(huán)油與原料混合時，最好在充分攪拌條件下混合，避免溫度不均勻。本發(fā)明方法步驟⑵中，加氫處理反應溫度一般為220 360°C，氫油比為 200 1 800 1，反應壓カ為1 lOMPa，原料液時體積空速為1 51Γ1。具體エ藝條件可以根據(jù)原料油質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量要求具體確定。本發(fā)明方法中，步驟(1)和步驟( 反應器中使用的催化劑，可以是本領域中常規(guī)的加氫催化劑，一般以氧化鋁為載體，以W、Mo、Ni、Co中的ー種或幾種為活性組分，催化劑使用吋，活性組分一般為硫化態(tài)。優(yōu)選步驟( 加氫處理反應器中使用的催化劑活性組分含量(以活性組分的氧化物計)高于步驟(1)加氫預處理反應器中使用的催化劑，最優(yōu)選高5 20個百分點。催化劑可以使用適宜的商品催化劑，也可以按現(xiàn)有技術進行制備。本發(fā)明方法中，步驟(3)中，加氫處理反應器反應流出物經(jīng)加熱爐加熱后的溫度按照需要確定，一般為350 520°C，優(yōu)選為370 490°C。分離系統(tǒng)可以按本領域常規(guī)知識進行確定，一般為加熱后反應流出物經(jīng)換熱進入氣液分離器進行氣液分離，液相主要是循環(huán)油，循環(huán)使用。氣相經(jīng)過降溫后進ー步進行氣液分離，此時分離出的氣相主要為氫氣， 做為循環(huán)氫加熱后循環(huán)回加氫裝置；此時分離出的液相主要為加氫后的汽油餾分，可以經(jīng)適當處理后做為產(chǎn)品排出。本發(fā)明方法中，加氫反應系統(tǒng)中所需的補充氫氣可以在任意步驟補充到反應系統(tǒng)中，如可以補充到加氫預處理反應器中，也可以補充到加氫處理反應器中，也可以補充到循環(huán)氫中。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點(1)加氫預處理過程可以將易于結焦的ニ稀烴脫除，解決了后續(xù)加工時在加熱爐或反應器中結焦的問題。(2)取消了原料的高溫換熱器，將原料與熱循環(huán)油直接混合，由于溫度均勻，混合時間很短，解決了采用換熱設備時的結焦問題，避免了換熱器中結焦物質(zhì)沉積或進入反應器中沉積，同時提高了熱量利用效率。(3)加熱爐不加熱反應原料，進ー步減少了原料中稀烴結焦的產(chǎn)生的問題。


圖1是本發(fā)明方法的エ藝流程框圖。
具體實施例方式以下結合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行進ー步說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例采用實驗室小型恒溫固定床反應器，循環(huán)油為加氫精制后的減壓餾分油。表1原料油性質(zhì)
權利要求
1.一種加熱爐后置劣質(zhì)汽油餾分加氫處理方法，其特征在于包括如下步驟(1)劣質(zhì)汽油餾分、循環(huán)氫與步驟(3)中分離出來的熱循環(huán)油直接混合，混合物的溫度達到脫ニ烯烴反應溫度，進入加氫預處理反應器進行脫ニ稀烴反應；(2)加氫預處理反應器反應流出物與步驟(3)中經(jīng)過加熱爐加熱后的加氫處理反應流出物換熱升溫至加氫處理反應器入口所需溫度后，進入加氫處理反應器進行加氫脫雜質(zhì)反應；(3)加氫處理反應器的反應流出物進入加熱爐，經(jīng)加熱后的加氫處理反應流出物與加氫預處理反應器反應流出物換熱后，進入分離系統(tǒng)，首先分離出熱的循環(huán)油，然后降溫分離出加氫處理后的汽油餾分和氣相，氣相主要為氫氣做為循環(huán)氫，熱的循環(huán)油循環(huán)至步驟 (1)，循環(huán)氫全部或部分循環(huán)至步驟(1)。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中，循環(huán)油為初餾點為350 480°C的經(jīng)過加氫精制的石油餾分，優(yōu)選為加氫精制后的減壓餾分油、加氫精制后的潤滑油基礎油或加氫裂化尾油。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在干步驟(1)中，與循環(huán)油混合前的劣質(zhì)汽油餾分原料溫度在低溫換熱器中換熱升溫至70 120°C，然后與熱循環(huán)油混合至加氫預處理反應所需的溫度。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于加氫預處理反應的溫度為120 210°C。
5.按照權利要求1所述的方法，其特征在干步驟(3)中，加氫處理反應器反應流出物經(jīng)加熱爐加熱后的溫度按照需要確定，一般為350 520°C，優(yōu)選為370 490°C。
6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于加氫預處理反應器中氫氣與原料在標準狀態(tài)下的體積比為100 1 800 1。
7.按照權利要求1所述的方法，其特征在于加氫預處理反應的液時體積空速為2 151Γ1。
8.按照權利要求1所述的方法，其特征在于步驟O)中，加氫處理反應溫度為220 360°C，氫油比為200 1 800 1，反應壓カ為1 lOMPa，原料液時體積空速為1 釙ー1。
9.按照權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)和步驟O)反應器中使用的催化劑，以氧化鋁為載體，以W、Mo、Ni、Co中的ー種或幾種為活性組分。
10.按照權利要求9所述的方法，其特征在干步驟(2)加氫處理反應器中使用的催化劑活性組分含量以活性組分的氧化物計，高于步驟(1)加氫預處理反應器中使用催化劑 5 20個百分點。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加熱爐后置劣質(zhì)汽油餾分加氫處理方法，包括(1)劣質(zhì)汽油餾分、循環(huán)氫與步驟(3)中分離出來的熱循環(huán)油直接混合達到脫二烯烴反應溫度進入加氫預處理反應器；(2)加氫預處理反應器反應流出物與步驟(3)中經(jīng)過加熱爐的加氫處理反應流出物換熱至加氫處理反應器入口所需溫度；(3)加氫處理反應流出物進入加熱爐，經(jīng)加熱后的加氫處理反應流出物與加氫預處理反應流出物換熱后，進入分離系統(tǒng)，首先分離出熱的循環(huán)油，然后降溫分離出加氫處理后的汽油餾分和氣相，氣相為循環(huán)氫全部或部分循環(huán)至步驟(1)，熱的循環(huán)油循環(huán)至步驟(1)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明方法可以有效解決劣質(zhì)汽油餾分加氫處理裝置的結焦問題。
文檔編號C10G67/02GK102559260SQ201010615240
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權日2010年12月22日
發(fā)明者馮剛 申請人:馮剛