一種加氫工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加氫工藝方法，包括如下內(nèi)容：以高硫高氮重質(zhì)餾分油為原料，依次經(jīng)過加氫精制反應(yīng)區(qū)和加氫裂化反應(yīng)區(qū)，加氫精制反應(yīng)區(qū)主要發(fā)生原料的脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和反應(yīng)；加氫裂化反應(yīng)區(qū)主要進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入熱高分；熱高分油減壓后與含氫氣體混合后進(jìn)入熱低分，熱高分氣經(jīng)過空冷器冷卻后進(jìn)入冷高分，進(jìn)行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進(jìn)入空冷器前注入除鹽水；冷高分油減壓后進(jìn)入冷低分，冷低分油經(jīng)與熱高分氣換熱后進(jìn)入分餾系統(tǒng)，熱低分氣經(jīng)過空冷器冷卻后至冷低壓分離器，熱低分油直接進(jìn)入分餾系統(tǒng)。本發(fā)明方法可以有效解決加工高硫高氮重質(zhì)餾分油加氫裂化工藝中，熱低分氣空冷器堵塞而影響穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。
【專利說明】一種加氫工藝方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種加氫工藝方法，尤其是一種加工高硫高氮劣質(zhì)原料的加氫工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于原油質(zhì)量逐年變差，高硫高氮原油加工量大幅增加，環(huán)保對煉油工藝及石油產(chǎn)品質(zhì)量的要求日趨嚴(yán)格，以及市場對清潔燃油及化工原料需求量的不斷增加，使得市場對加氫技術(shù)水平的進(jìn)步提出了更高的要求。
[0003]為了降低能耗，目前加氫裂化裝置設(shè)計(jì)時(shí)大多采用熱高壓分離器(熱高分)流程。為防止熱高分氣中NH3和H2S在低溫下生成銨鹽結(jié)晶析出，堵塞空冷器，在熱高分氣進(jìn)入空冷器前注入除鹽水，在冷高壓分離器(冷高分)中進(jìn)行油、氣、水三相分離。熱高分油減壓后進(jìn)入熱低壓分離器(熱低分)，從熱低壓分離器分離出的氣體經(jīng)過空冷器冷卻后至冷低壓分離器(冷低分)，液體(熱低分油)直接進(jìn)入脫丁烷塔或硫化氫汽提塔。在加工高硫高氮原料時(shí)，由于反應(yīng)生成NH3和H2S的量大大增加，熱高分油中也溶解一定量的NH3和H2S, NH3和H2S在熱低分氣空冷器中可以結(jié)晶生成銨鹽，長期運(yùn)行過程中，可通對管路和設(shè)備造成堵塞，影響裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)在熱低分系統(tǒng)會造成腐蝕?，F(xiàn)有方案中，為防止結(jié)晶堵塞空冷器的一般方法是注入脫鹽水，使結(jié)晶的銨鹽溶解，但此方法會造成污水量增加，同時(shí)對熱低分的腐蝕問題沒有解決，并增加了因注水產(chǎn)生酸性水的腐蝕問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的加氫裂化工藝方法，用于加工高硫高氮原料油。同現(xiàn)有加氫裂化工藝方法相比，可解決加氫裝置加工高硫高氮原料時(shí)熱低分氣銨鹽結(jié)晶堵塞空冷器和分餾塔的腐蝕的問題，保證裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0005]本發(fā)明加氫工藝方法包括如下內(nèi)容:以高硫高氮重質(zhì)餾分油為原料,依次經(jīng)過加氫精制反應(yīng)區(qū)和加氫裂化反應(yīng)區(qū)，加氫精制反應(yīng)區(qū)主要發(fā)生原料的脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和等反應(yīng)；加氫裂化反應(yīng)區(qū)主要進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入熱高分；熱高分油減壓與含氫氣體混合后進(jìn)入熱低分，熱高分氣經(jīng)過空冷器冷卻后進(jìn)入冷高分，進(jìn)行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進(jìn)入空冷器前注入除鹽水；冷高分油減壓后進(jìn)入冷低分，繼續(xù)進(jìn)行氣、油、水三相分離，冷低分油經(jīng)與熱高分氣換熱后進(jìn)入分餾系統(tǒng)，熱低分氣經(jīng)過空冷器冷卻后至冷低壓分離器，熱低分油直接進(jìn)入分餾系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明方法中，高硫高氮重質(zhì)餾分油原料的硫含量一般為5000 μ g/g以上，優(yōu)選為15000 μ g/g以上，通常為10000-40000μ g/g ;氮含量一般為2500 μ g/g以上，優(yōu)選為3500 μ g/g以上，通常為3000~15000 μ g/g。高硫高氮重質(zhì)餾分油原料的初餾點(diǎn)一般為220~450°C，優(yōu)選為300~420°C，終餾點(diǎn)一般為500~700°C，優(yōu)選為550~650°C。
[0007]本發(fā)明方法中，加氫精制反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為300~480°C，反應(yīng)壓力為5.0~20.0MPa，氫油體積比為100:1~4000:1，液時(shí)體積空速為0.2~4.0h—1。優(yōu)選的操作條件為:反應(yīng)溫度為330~450°C，反應(yīng)壓力為8.0~17.0MPa，氫油體積比為400:1~2000:1，液時(shí)體積空速為0.5~3.0h—1。
[0008]本發(fā)明方法中，加氫裂化反應(yīng)區(qū)中，反應(yīng)溫度為250~500°C，反應(yīng)壓力為5.0~20.0MPa，氫油體積比為100:1~4000:1，液時(shí)體積空速為1.0~10.0h—L優(yōu)選為:反應(yīng)溫度為300~440°C，反應(yīng)壓力為8.0~17.0MPa，氫油體積比為400:1~2000:1，液時(shí)體積空速為1.0~4.0h—1。
[0009]本發(fā)明方法中，加氫裂化反應(yīng)流出物換熱后首先在熱高分中進(jìn)行氣液分離，熱高分油減壓后與含氫體混合進(jìn)入熱低分，熱高分氣經(jīng)過空冷器冷卻后進(jìn)入冷高分，進(jìn)行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進(jìn)入空冷器前注入除鹽水。冷高分油減壓后進(jìn)入冷低分，繼續(xù)進(jìn)行氣、油、水三相分離，冷高分氣脫除硫化氫和氨后循環(huán)使用，冷低分油經(jīng)與熱高分氣換熱后進(jìn)入分餾系統(tǒng)，熱低分氣經(jīng)過空冷器冷卻后至上述冷低分，熱低分油直接進(jìn)入分餾系統(tǒng)。根據(jù)需要分離出石腦油、柴油和尾油，尾油可以作為催化裂化和蒸汽裂解制乙烯原料，也可以循環(huán)回加氫精制或加氫裂化反應(yīng)區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步裂化。熱高分、熱低分、冷高分、冷低分的操作條件是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，例如，熱高分的操作溫度為170~300°C，壓力與反應(yīng)壓力相同(忽略物料流動的壓力損失，下同)；熱低分的操作溫度為180~300°C，壓力為1~4MPa ;冷高分的操作溫度為30~70°C，壓力與反應(yīng)壓力相同；冷低分的操作溫度為3O~70°C，壓力為I~4MPa。
[0010]本發(fā)明方法中，加氫精制反應(yīng)區(qū)主要發(fā)生原料的脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和等反應(yīng)，加氫裂化反應(yīng)區(qū)主要進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)。
[0011 ] 本發(fā)明方法中，與減壓后熱高分油混合的含氫氣體可以是新氫、脫硫后的循環(huán)氫、脫硫后的低分氣、重整氫、汽柴油加氫裝置的循環(huán)氫和汽柴油加氫裝置的低分氣等中的一種或幾種。含氫氣體與減壓后熱高分油的混合體積比為0.5:1~10:1。
[0012]本領(lǐng)域技術(shù)人員一般認(rèn)為，加氫裂化裝置反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過氣液分離后，將會脫除絕大部分硫化氫和氨，液相分離系統(tǒng)不存在堵塞和腐蝕問題。但通過對現(xiàn)有加氫裂化工藝的深入分析得知，采用熱高分流程的加氫裂化裝置在加工高硫高氮原料時(shí)，由于反應(yīng)生成大量硫化氫和氨，在采用熱高分流程時(shí)，由于分離溫度高，熱高分油中仍然溶解一定量的硫化氫和氨。而熱高分油經(jīng)減壓后進(jìn)入熱低分，熱低分氣量小且硫化氫和氨含量高，造成熱低分氣空冷器及相關(guān)管路堵塞，而熱低分油中也有較高的硫化氫和氨，加劇了分餾塔的腐蝕。本發(fā)明通過優(yōu)化加氫裂化工藝流程，通過在熱低分進(jìn)料中通入含氫氣體，稀釋熱低分氣中硫化氫和氨的濃度，增大熱低分氣的流速，大大降低熱低分氣空冷器中硫化氫氨的結(jié)晶傾向，避免空冷器的堵塞，延長了運(yùn)轉(zhuǎn)周期。同時(shí)，在熱低分進(jìn)料中通入含氫氣體后也可起到氣提的效果，可以降低熱高分油中硫化氫和氨的濃度，延緩分餾塔的腐蝕，降低產(chǎn)品硫含量，將會大大提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的一種原則工藝流程圖。
[0014]其中:1-原料油管路，2-加氫反應(yīng)器，3-熱高壓分離器，4-洗滌水管路，5-冷高壓分離器，6-循環(huán)氫管路,7-冷低壓分離器,8-冷低分氣,9-冷低分油，10-含氫氣體,11-熱低壓分離器，12-熱低分氣空冷器，13-分餾塔，14-液化氣，15-汽油，16-煤油，17-柴油，18-尾油，19-補(bǔ)充氫。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明的工藝流程為:原料油和氫氣混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，加氫裂化反應(yīng)流出物在熱高分中進(jìn)行氣液分離，熱高分油減壓后進(jìn)入熱低分，熱高分氣經(jīng)過空冷器冷卻后進(jìn)入冷高分，進(jìn)行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進(jìn)入空冷器前注入除鹽水。冷高分油減壓后進(jìn)入冷低分，繼續(xù)進(jìn)行氣、油、水三相分離，冷高分氣脫除硫化氫和氨后循環(huán)使用，冷低分油經(jīng)與熱高分氣換熱后進(jìn)入分餾塔，熱低分氣經(jīng)過空冷器冷卻后至冷低壓分離器，液體(熱低分油)直接進(jìn)入分餾塔。根據(jù)需要分離出石腦油、煤油、柴油和尾油等產(chǎn)品，尾油可以作為催化裂化和蒸汽裂解制乙烯原料，也可以循環(huán)回加氫精制或加氫裂化反應(yīng)區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步裂化。
[0016]本發(fā)明所用的高硫高氮原料油可以是原油的焦化蠟油、脫浙青油、頁巖油和煤合成油、原油減壓深拔餾分油等餾分中的一種或幾種。
[0017]本發(fā)明方法所使用的加氫精制催化劑通常是常規(guī)重質(zhì)油加氫精制催化劑，一般由載體和載在載體上的加氫金屬組分組成，包括元素周期表中第VI B族活性金屬組分，如鎢和/或鑰，以金屬氧化物重量計(jì)一般為8%~35%，優(yōu)選為12%~30% ;以及第VDI族活性金屬組分助劑，如鎳和/或鈷，以金屬氧化物重量計(jì)為1%~10%，優(yōu)選為1.5%~6%。加氫精制催化劑使用的載體是無機(jī)耐熔氧化物，如氧化鋁、無定型硅鋁、氧化硅、氧化鈦等?？梢赃x用的商業(yè)加氫精制催化劑主要有=UOP公司研制開發(fā)的HC-K、HC-T、HC-P和撫順石油化工研究院研制開發(fā)的3936、3996、FF-16、FF-26、FF-36、FF-46等。加氫裂化催化劑可以使用常規(guī)商業(yè)加氫裂化催化劑，也可以選用具有耐有機(jī)氮功能的商業(yè)單段加氫裂化催化劑，如撫順石油化工研究院研制開發(fā)的 ZHC-O1、ZHC-02、ZHC-04、FC-14、FC-28，F(xiàn)C-34，CHEVRON 公司研制開發(fā)的ICR126等。還可以使用如:U0P公司的DHC-32、DHC-39、HC-43、HC-115等，撫順石油化工研究院研制開發(fā)的 3971、3974、3976、FC-12、FC-16、FC-26，F(xiàn)C-34、FC-46、FC-50 等。
`[0018]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步解釋本發(fā)明。
[0019]自原料油管路I來的原料油與循環(huán)氫混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器2,在氫氣與催化劑的作用下進(jìn)行脫硫、脫氮和芳烴飽和等反應(yīng)；反應(yīng)流出物進(jìn)入熱高壓分離器3，熱高壓分離器頂部氣相與來自洗滌水管路4的洗滌水混合后進(jìn)入冷高壓分離器5，冷高壓分離器頂部氣體脫硫后與補(bǔ)充氫19混合后經(jīng)循環(huán)氫管路6循環(huán)使用，冷高分油進(jìn)入冷低壓分離器7，冷低分氣8進(jìn)一步處理，冷低分油9進(jìn)入分餾塔13，熱高分油經(jīng)減壓后與含氫氣體10混合后進(jìn)入熱低壓分離器11，熱低分氣經(jīng)熱低分空冷器12冷卻后進(jìn)入冷低壓分離器7，熱低分油與冷低分油9混合進(jìn)入分餾塔13進(jìn)行分離，分離為氣體14、石腦油15、煤油16、柴油17和尾油18。
[0020]下面通過實(shí)施例說明本發(fā)明方案和效果。所用催化劑均為撫順石油化工研究院研制生產(chǎn)的商品催化劑，F(xiàn)F-36為加氫精制催化劑，F(xiàn)C-50為加氫裂化催化劑。
[0021]實(shí)施例1為兩段工藝流程加工高硫高氮原料，實(shí)施例2為一段串聯(lián)工藝流程加工高硫高氮原料，熱低分油通入氣提氫氣后的實(shí)施例，參比例I為兩段工藝流程加工高硫高氮原料，參比例2為一段串聯(lián)工藝流程加工高硫高氮原料，熱低分油未通入氣提氫氣，以說明本加氫裂化工藝加工高硫高氮原料的先進(jìn)性。條件和結(jié)果見下表1。[0022]表1熱低分油通入氣提氫氣后的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種加氫工藝方法，包括如下內(nèi)容:以高硫高氮重質(zhì)餾分油為原料，依次經(jīng)過加氫精制反應(yīng)區(qū)和加氫裂化反應(yīng)區(qū)，加氫精制反應(yīng)區(qū)主要發(fā)生原料的脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和反應(yīng)；加氫裂化反應(yīng)區(qū)主要進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入熱高分；其特征在于:熱高分油減壓后與含氫氣體混合后進(jìn)入熱低分，熱高分氣經(jīng)過空冷器冷卻后進(jìn)入冷高分，進(jìn)行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進(jìn)入空冷器前注入除鹽水；冷高分油減壓后進(jìn)入冷低分，繼續(xù)進(jìn)行氣、油、水三相分離，冷低分油經(jīng)與熱高分氣換熱后進(jìn)入分餾系統(tǒng)，熱低分氣經(jīng)過空冷器冷卻后至冷低壓分離器，熱低分油直接進(jìn)入分餾系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:高硫高氮重質(zhì)餾分油原料的硫含量為5000 μ g/g以上，氮含量為2500 μ g/g以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:高硫高氮重質(zhì)餾分油原料的硫含量為 10000^40000 μ g/g ;氮含量為 3000 ~15000 μ g/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:高硫高氮重質(zhì)餾分油原料的初餾點(diǎn)為220~450°C，終餾點(diǎn)為500~700°C。
5.根據(jù)權(quán)利要I所述的方法，其特征在于:加氫精制反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為300~480°C，反應(yīng)壓力為5.0~20.0MPa，氫油體積比為100:1~4000:1，液時(shí)體積空速為0.2~4.0h—1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:加氫精制反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為330~450°C，反應(yīng)壓力為8.0~17.0MPa，氫油體積比為400:1~2000:1，液時(shí)體積空速為0.5~ 3.0h 1O
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:加氫裂化反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為250~500°C，反應(yīng)壓力為5.0~20.0MPa，氫油體積比為100:1~4000:1，液時(shí)體積空速為1.0~10.0h 1O
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:加氫裂化反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度為300~440°C，反應(yīng)壓力為8.0~17.0MPa，氫油體積比為400:1~2000:1，液時(shí)體積空速為1.0~4.0h—1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:與減壓后熱高分油混合的含氫氣體是新氫、脫硫后的循環(huán)氫、脫硫后的低分氣、重整氫、汽柴油加氫裝置的循環(huán)氫和汽柴油加氫裝置的低分氣中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征在地:含氫氣體與減壓后熱高分油的混合體積比為0.5:1~10:1。
【文檔編號】C10G65/12GK103789022SQ201210432649
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】白振民, 曾榕輝, 趙玉琢, 曹均豐 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院