[發明專利]加熱爐后置劣質汽油餾分串聯加氫處理方法

有效

• 申請號: 201110353702.4
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN103102962A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張英;李寶忠;曾榕輝;石友良
• 申請（專利權）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
• 主分類號: C10G67/02
• 分類號: C10G67/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種劣質汽油餾分加氫處理工藝方法，特別是提高劣質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，重質油品的加工在煉油工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處理渣油、提高輕質油收率的重要手段。延遲焦化工藝的主要液相產物焦化全餾分油包括焦化石腦油、焦化柴油和焦化蠟油。由于焦化石腦油不飽和烴、硫、氮等雜質含量均較高，且安定性差，難以作為下一工序的進料，必須經過加氫精制，改善其安定性并脫除雜質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別在于催化裂化處理的原料要優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物如汽油餾分、柴油餾分等，不飽和烴含量高，同時含有一定量的硫、氮等雜質。

工業生產中，還有一些熱裂解工藝得到的汽油餾分也具有上述類似的性質。上述焦化汽油（亦稱焦化石腦油）餾分、催化裂化汽油餾分、熱裂解汽油餾分等汽油餾分質量較差，本專利中統稱為劣質汽油餾分。

工業應用表明，長期困擾劣質汽油餾分加氫裝置運轉的主要問題之一是加氫催化劑床層壓差短周期內升高而被迫停工，其主要原因是原料油中的二烯烴引發的聚合反應所致。原料中的稀烴、二烯烴等物質在溫度較高時，易發生Diels-Alder環化反應和聚合反應形成大分子有機化合物，并進一步縮合生焦，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，造成生產設備需頻繁停工處理，給正常生產造成嚴重影響。

現有的劣質汽油餾加氫技術中，一般采用一臺反應器或兩個串聯反應器，反應入口溫度一般在220℃以上才能發揮催化劑的加氫活性，以達到有效的加氫脫雜質反應，加上加氫反應產生的較大溫升（如焦化汽油餾分加氫會產生140℃左右的溫升），很容易使原料中的二烯烴發生結焦反應，堵塞催化劑床層，增加反應器壓降，嚴重時需停工處理，大大縮短裝置運轉周期。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二烯烴等也易于結焦，初期會降低換熱效率，后期需停工處理。隨著裝置運轉時間的延長，產品質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二烯烴縮合生焦加劇，造成反應系統壓力降上升，影響裝置的長周期運轉。雖然，換熱器和加熱爐出口物料溫度并不很高，但換熱器壁和加熱爐爐管壁溫度很高，如普通加氫裝置加熱爐的爐堂溫度可達500℃，高的可以達到600℃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會隨物料一起進入反應器中，沉積在反應器催化劑床層頂部，進一步加快了反應器催化劑床層的堵塞速度。

如何有效消除劣質汽油餾分在加氫處理裝置中的結焦問題，是提高劣質汽油餾分加氫裝置運轉周期的關鍵所在。現有的解決上述含二烯烴汽油餾分加氫反應器降壓升高的方法有以下幾種：

1、做好原料的管理工作，采用氮氣保護等方式，避免原料與空氣接觸，最大程度降低了原料中不飽和烴類形成膠質的機會。這是一種被動的原料保護方法，如果上游輸入的原料機械雜質較多，二烯烴含量很高，或夾帶很多的焦粉，該方法則無能為力。

2、摻煉煤油或柴油餾分，稀釋了原料中的二烯烴等不飽和烴類，降低了加氫裝置的苛刻度，使裝置運行更加穩定。但該方法犧牲了加氫裝置處理石腦油原料的加工量，實際上降低了對石腦油原料的空速，還要增加后續的分離裝置負擔（現有的分離裝置不能滿足要求），經濟性較差。

3、在預處理反應器的入口和出口之間設置副線，正常生產時反應物料通過預處理反應器后進入加熱爐，當預處理反應器催化劑床層壓力降升高時，反應物料經副線進入加熱爐，待預處理反應器部分或全部更換催化劑后，反應物料再切換至預處理反應器進入加熱爐。該方法雖然可以保證裝置不停工操作，但原料不經預處理的情況下，會對主反應器溫升造成較大的沖擊，使得操作較難控制。同時預處理催化劑的更換也會導致經濟損失。預處理反應器是采用保護劑床層沉積原料中的雜質，容雜質能力有限，因此需經常更換預處理反應器中的保護劑。

CN1109495A公開了一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，在較淺的加氫條件下加氫脫除二烯烴，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或兩個反應器內，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度。