[发明专利]一种生产超低硫柴油的加氢系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于石油化工领域中的加氢技术，进一步地说，是涉及一种生产超低硫柴油的加氢系统及方法。

背景技术

随着环保法规的日益严格，低硫、低芳烃、高十六烷值柴油已成为世界发达国家和地区柴油新规格的发展趋势，降低硫含量是提升柴油清洁度的关键。欧盟国家从2009年开始实施了欧Ⅴ排放标准，该标准将柴油产品的硫含量限制在10μg/g以下。美国、日本等发达国家也颁布了各自的柴油产品指标，分别将柴油产品的硫含量降低至15μg/g和10μg/g以下。中国从2010年开始实施相当于欧Ⅲ排放标准（硫含量小于350μg/g）的国Ⅲ标准，在北京、上海已经开始实施相当于欧Ⅳ排放标准（硫含量小于50μg/g）的地方柴油产品指标。实施超低硫（硫含量在10μg/g以下）要求是我国车用柴油的发展趋势。

目前，降低柴油中硫含量的主要方法是传统滴流床加氢技术。该技术成熟、可靠，广泛应用于炼油厂加氢装置中。传统的滴流床加氢工艺需要在一定的氢分压下维持较高的氢油体积比，使反应器内气相呈连续相，液相为分散相。对于生产超低硫柴油，传统滴流床加氢技术有两大缺点。其一，该技术需要大量的循环氢循环，用于相间传质、传热和分离等工序，能耗高、投资大；其二通常采用一段加氢反应技术，脱硫反应中生成的大量硫化氢抑制深度脱硫反应，过高的硫化氢浓度抑制深度脱硫反应，即使大幅度降低催化剂液时空速，对降低柴油产品硫含量的作用有限，难以生产超低硫柴油产品。

CN1986748A公布了一种柴油馏分深度加氢改质的方法，采用第一反应区的反应产物进入热高压分离器分离出气相、液相部分进入第二反应区进一步深入反应。该方法保留气相循环系统，并且单独设置第二反应器，能够生产超低硫的柴油，但投资和操作费用较高。

为实现经济、高效的生产超低硫柴油的目标，开发一种更加简捷高效的柴油加氢技术对满足柴油质量升级要求十分必要。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明致力于解决传统滴流床加氢技术能耗高、投资大和难以生产超低硫柴油产品的问题，提供一种经济、高效的生产超低硫柴油的连续液相加氢系统及方法。

本发明的目的之一是提供一种生产超低硫柴油的加氢系统。该系统经济，高效，为连续液相加氢系统。

本发明的一种生产超低硫柴油的加氢系统，包括一段加氢反应区和二段加氢反应区。其中所述的一段加氢反应区为上流式固定床反应器；二段加氢反应区为装填在热高压汽提反应器上部的活性加氢催化剂层。所述活性加氢催化剂为现有技术中加氢反应常用的活性加氢催化剂。

所述上流式固定床反应器底部设有反应原料入口，顶部设置有一段加氢反应产物出口，该出口与设置在热高压汽提反应器内二段加氢反应区上方的入口相连接；热高压汽提反应器上于二段加氢反应区下方设置有汽提氢气入口，其顶部设置有反应生成气出口；热高压汽提反应器底部设置有二段加氢反应产物出口，该出口上引出管线与上流式固定床反应器底部的反应原料入口相连接。以上所述反应原料包括原料油与氢气的混合物在内的原料。

由此，所述反应原料从所述一段加氢反应区中上流式固定床反应器底部进入、顶部流出，顺流通过反应器；一段加氢反应产物从上流式固定床反应器顶部流出后从所述二段加氢反应区上方直接进入热高压汽提反应器；汽提氢气从所述二段加氢反应区下方进入热高压汽提反应器内，所述的一段加氢反应产物与汽提氢气逆流接触，之后二段加氢反应产物从热高压汽提反应器底部排出。

所述热高压汽提反应器底部作为液体反应产物的缓冲区。所述的热高压汽提反应器底部排出的液体，一部分为反应生成油，另一部分作为循环油经循环油泵升压后返回所述一段加氢反应区中上流式固定床反应器的反应原料入口。

具体地，

所述一段加氢反应区的上流式固定床反应器内催化剂可单床层装填，也可多床层分段装填，优选多床层分段装填，更优选按2～6床层分段装填。

所述一段加氢反应区的氢气按总需要量从加氢反应器入口一次性注入，或者在上流式固定床反应器的催化剂床层间设置氢气入口，氢气可按各床层反应耗氢的需要量从反应原料入口及催化剂床层间的氢气入口多点注入；优选多点注入。

本发明的目的之二是提供一种生产超低硫柴油的加氢方法。

本发明的生产超低硫柴油的加氢方法，包括原料油与氢气混合后进入一段加氢反应区进行脱硫反应，一段加氢反应产物在二段加氢反应区进行超深度脱硫反应。