[发明专利]一种气相、液相联合加氢工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烃类加氢处理工艺，具体的说是一种气相循环加氢、液相循环加氢联合加氢工艺方法。

背景技术

随着人们环保意识的提高以及环保法规的日益严格，生产和使用清洁车用燃料越来越成为一种发展趋势。而对于柴油的清洁化来讲，脱硫和脱芳烃是其清洁化的关键。

目前，在柴油深度脱硫技术中，加氢处理技术仍然是主要的、也是最有效的技术手段。加氢处理技术也多种多样，先后出现了单段加氢、单段串联加氢和两段加氢等工艺技术。另外，随着炼厂对成本的控制越来越严格，以投资低为显著特点的液相循环加氢技术越来越受到炼厂的重视，所谓液相循环加氢技术是相比于传统气相循环加氢工艺而言，液相循环加氢工艺反应部分不设置氢气循环系统，依靠液相产品大量循环时携带进反应系统的溶解氢来提供新鲜原料进行加氢反应所需要的氢气，由于取消了循环氢压缩机，降低了装置投资和操作费用。但在节约投资的同时，由于液相循环加氢技术依靠溶解在反应进料中的氢气提供反应，因此，进料中溶解的氢气能否满足化学反应的需氢量对液相循环加氢工艺的使用效果影响巨大。目前，通常采用液相循环加氢反应器流出物部分循环回混氢罐与新鲜进料在混氢罐内溶解氢气来提供反应所需氢气，催化柴油、焦化柴油等二次加工柴油以及页岩油、煤焦油的柴油馏分等非常规能源中由于含有较高的硫、氮及芳烃等杂质含量，反应耗氢量很高，因此，油品中溶解的氢气很难满足反应需要，在传统的液相循环加氢工艺过程中，很难对高氢耗的劣质柴油进行处理。

美国专利US6123835公开了一种液相循环加氢工艺方法，该方法中，原料油在混氢罐内通过混合/闪蒸氢气而溶有高浓度的氢，然后再进行液相加氢处理。液相加氢后的流出物分成两部分，一部分直接循环回混氢罐之前，另一部分则先进入高压分离器分离出多余的废气，所得液体继续进入闪蒸塔分离出废气，闪蒸后的液体再经气提得到液体产品。但对于高氢耗的劣质柴油加氢而言，液相加氢工艺技术由于反应油溶氢量有限，一方面很难满足劣质柴油反应所需的氢气，反应效果较差；另一方面原料较高的硫含量造成了液相循环加氢部分循环油中累积高浓度的硫化氢,抑制了深度脱硫反应的进行，反应效果较差。

发明内容

针对现有液相循环加氢工艺受反应进料溶氢量限制的不足，本发明提供一种液相循环加氢与气相循环加氢联合工艺方法。该工艺装置投资小，能耗降低，可以用于生产超低硫柴油。

本发明的一种气相加氢、液相加氢联合加氢工艺包括如下内容：

（1）劣质柴油原料与氢气混合后首先进入气相循环加氢反应器，在加氢精制条件下进行加氢精制反应；

（2）步骤（1）得到的反应流出物进入热高压分离器进行气、液分离，分离出气、液两相；所得气相部分可以经进一步处理分离出氢气后经压缩机压缩后循环使用；

（3）步骤（2）所得热高分液相部分与直馏柴油混合，进入混氢罐进行混氢后，饱和溶氢后的混合油进入液相加氢反应器内进行加氢精制反应； 

（4）步骤（3）得到的液相加氢反应流出物一部分经减压阀减压后流出装置，得到超低硫柴油，另一部分循环回混氢罐进行混氢。

本发明的联合加氢工艺方法中，步骤（1）所述劣质柴油馏分原料通常选自催化裂化柴油、焦化柴油、煤焦油柴油馏分和页岩柴油馏分中的一种或几种。步骤（3）中所述的直馏柴油为本技术领域中的常规直馏柴油原料，其干点一般不超过385℃，通常为330℃～370℃。步骤（3）中，步骤（2）所得热高分液相部分与直馏柴油的比例为1:5～5:1，优选1:3～3:1。

本发明的联合加氢工艺方法中，在步骤（2）中，步骤（1）的加氢反应流出物进入热高压分离器而非冷高压分离器进行气液分离。分离所得气相部分可以经冷高分分离出气体烃后，并经脱硫塔脱除硫化氢后，经压缩机压缩后循环使用。

步骤（3）中，所述的液相循环加氢反应器则在高温、高空速和低压下操作。此处所述的高温、低温，高空速、低空速及高压和低压是相对的。步骤（3）中一反气相循环加氢装置高分流出物与常规直馏柴油混合进入二反液相加氢反应器，其中一反气相加氢装置高分流出物与直馏柴油的比例为1:5～5:1，优选1:3～3:1。根据本发明的气相、液相加氢联合加氢工艺方法，气相加氢反应器和液相加氢反应器中装填的催化剂可以是相同的催化剂，或者是不同的催化剂。本发明方法中，优选一反气相循环加氢反应器中装填加氢能力更强的催化剂，一反加氢精制催化剂优选W-Ni或Mo-Ni为活性金属，该类催化剂具有较强的加氢饱和能力。二反催化剂优选Mo-Co为活性金属的Mo-Co型催化剂，二反内化学反应以加氢脱硫反应为主，化学氢耗量比较低。