[發明專利]一種兩相加氫方法

無效

• 申請號: 201210032365.3
• 申請日: 2008-08-11
• 公開（公告）號: CN102634367A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 朱華興;王月霞;葉杏園;梁龍虎;董利萍;薛皓;張光黎;師敬偉;胡敏;李淑紅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: C10G45/00
• 分類號: C10G45/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

本申請為申請號為：200810140990.3，申請日為：2008年08月11日，名稱為：一種兩相加氫方法的分案申請

技術領域

本發明涉及烴油加氫技術，特別涉及液固兩相烴油加氫技術。

背景技術

在烴油加工技術中，加氫技術是改善烴油質量常用的技術之一，隨著全球原油市場供應趨于較高硫含量的原油，煉廠需加工含硫較高的劣質烴油，將硫、氮、氧和金屬等雜質在煉制過程中脫除，通過改變烴油的分子結構改變其品質，從而使各種產品滿足規范要求。烴油加氫過程實際上參與反應的氫氣只有用于化學氫耗的氫氣，而傳統滴流床反應器加氫技術，需要有大量過剩的氫氣存在，使得反應器的體積比較大，并且維持過剩氫氣需要用循環氫壓縮機。

在傳統的加氫工藝中氫需要從氣相傳遞到液相，然后共同吸附在催化劑的表面，在催化劑活性中心的作用下進行反應。由于加氫反應是一個強放熱反應，為了維持反應溫度，利用大量的氫氣和原料油通過催化劑床層帶走反應產生的熱量，而在加氫反應過程中實際需要的氫(化學氫耗)比較少，沒有參加反應的氫氣，循環到加氫反應器繼續參與反應；傳統烴油加氫技術采用大量過剩氫氣的另一個主要原因是維持烴油加氫反應的氫分壓，維持較高的氫分壓在熱力學上有利于加氫精制和加氫裂化反應，抑制生成焦炭的縮合反應。

沒有參加反應的氫氣通過分離器與液相分離并除去雜質后，通過循環氫壓縮機將其壓力升高到反應所需的壓力送到反應器繼續參加加氫反應。循環氫壓縮機的作用就是將沒有參與加氫反應的氫氣提高壓力使其循環使用，因此循環氫氣壓縮機在現有加氫技術中成為必不可少的設備，業內稱其為加氫裝置的心臟。

傳統的固定床加氫反應器內是氣、液、固三相并存，氣相為氫氣和烴類原料的蒸氣，液相為未汽化的烴類原料，固相為催化劑。氣液兩相是以滴流的形式通過催化劑床層，因此也稱滴流床反應器。

在滴流床反應器中，為了加大傳質力度，氫氣與原料油的體積比一般為50～2000∶1，因此加氫反應器設計的比較大，而實際參加反應的原料油與液時空速有關，空速反映了裝置的處理能力，工業上希望采用較大的空速操作，但空速受到反應速度的制約。空速根據催化劑活性、原料性質、反應深度的不同一般在0.5～10h^-1之間波動。目前工業應用的加氫精制過程在一定反應溫度條件下降低空速會提高烯烴飽和率、加氫脫硫率和加氫脫氮率。在加氫裂化條件下，提高空速對總的轉化率影響不大，但反應產物中的輕組分含量下降較多。

采用過剩氫氣的目的是加強傳質和帶走因加氫反應而產生的大量熱量，循環氫壓縮機作為加氫過程的心臟，投資和操作費用均較高，為了取消循環氫壓縮機，人們開始考慮利用供氫劑為烴油加氫過程提供氫源，USP4698147即公開了利用供氫劑減小停留時間，反應后供氫劑利用氫氣進行再生，再生后循環使用。為了加強裂化反應，USP4857168公開了利用供氫劑和氫氣為重油加氫提供氫源的重油加氫裂化方法，供氫劑主要起抑制生成焦炭的縮合反應的作用。

上述改進仍然需要循環氫和循環氫壓縮機，US6428686提出了一種兩相加氫方法，將氫氣在反應器前溶于原料油中，取消了循環氫和循環氫壓縮機，降低了加氫裝置的投資和操作費用，該技術采用反應產物的液相循環，提高氫的溶解量，以滿足加氫過程中對氫的要求，并帶出反應熱，該技術是將循環油與原料油和氫氣混合后進入加氫反應器，其缺點為大量的循環油的存在會影響新鮮原料與氫的反應速度，因為新鮮原料和氫在開始與催化劑接觸時反應比較激烈，循環油的存在抑制了新鮮原料油和氫與催化劑的接觸機會，降低了新鮮原料油和氫的傳質和反應速度。

發明內容

本發明提出了一種兩相加氫方法，取消了循環氫和循環氫壓縮機，加強新鮮原料油和氫與催化劑的接觸機會，提高傳質和反應速度。

本發明一種兩相加氫方法為：氫氣在溶劑或者稀釋劑的存在下與新鮮原料油和循環油混合形成混合物流，混合物流進入反應器與催化劑接觸，溶劑或者稀釋劑與氫氣混合排出氣體后，一路或者分路從反應器催化劑床層之間進入反應器，反應流出物部分進行氣液分離，液相進一步分離出溶劑或者稀釋劑循環使用，分離出的液體產物作為產品，氫氣在溶劑或者稀釋劑中溶解度大于氫氣在新鮮原料油和溶劑或者稀釋劑混合物中的溶解度。

所述的與新鮮原料油和氫氣混合的循環油為部分循環油，另一部分循環油與氫氣混合排出氣體后，一路或者分路從反應器催化劑床層之間進入反應器。

所述的混合物流從反應器頂部進入反應器，反應流出物從反應器底部流出進行氣液分離。