[發明專利]一種生產超低硫柴油的加氫系統及方法

有效

• 申請號: 201210202594.5
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN103509598A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 劉家明;劉凱祥;李浩;孫麗麗;吳德飛;阮宇紅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化工程建設有限公司
• 主分類號: C10G65/04
• 分類號: C10G65/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明屬于石油化工領域中的加氫技術，進一步地說，是涉及一種生產超低硫柴油的加氫系統及方法。

背景技術

隨著環保法規的日益嚴格，低硫、低芳烴、高十六烷值柴油已成為世界發達國家和地區柴油新規格的發展趨勢，降低硫含量是提升柴油清潔度的關鍵。歐盟國家從2009年開始實施了歐Ⅴ排放標準，該標準將柴油產品的硫含量限制在10μg/g以下。美國、日本等發達國家也頒布了各自的柴油產品指標，分別將柴油產品的硫含量降低至15μg/g和10μg/g以下。中國從2010年開始實施相當于歐Ⅲ排放標準（硫含量小于350μg/g）的國Ⅲ標準，在北京、上海已經開始實施相當于歐Ⅳ排放標準（硫含量小于50μg/g）的地方柴油產品指標。實施超低硫（硫含量在10μg/g以下）要求是我國車用柴油的發展趨勢。

目前，降低柴油中硫含量的主要方法是傳統滴流床加氫技術。該技術成熟、可靠，廣泛應用于煉油廠加氫裝置中。傳統的滴流床加氫工藝需要在一定的氫分壓下維持較高的氫油體積比，使反應器內氣相呈連續相，液相為分散相。對于生產超低硫柴油，傳統滴流床加氫技術有兩大缺點。其一，該技術需要大量的循環氫循環，用于相間傳質、傳熱和分離等工序，能耗高、投資大；其二通常采用一段加氫反應技術，脫硫反應中生成的大量硫化氫抑制深度脫硫反應，過高的硫化氫濃度抑制深度脫硫反應，即使大幅度降低催化劑液時空速，對降低柴油產品硫含量的作用有限，難以生產超低硫柴油產品。

CN1986748A公布了一種柴油餾分深度加氫改質的方法，采用第一反應區的反應產物進入熱高壓分離器分離出氣相、液相部分進入第二反應區進一步深入反應。該方法保留氣相循環系統，并且單獨設置第二反應器，能夠生產超低硫的柴油，但投資和操作費用較高。

為實現經濟、高效的生產超低硫柴油的目標，開發一種更加簡捷高效的柴油加氫技術對滿足柴油質量升級要求十分必要。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明致力于解決傳統滴流床加氫技術能耗高、投資大和難以生產超低硫柴油產品的問題，提供一種經濟、高效的生產超低硫柴油的連續液相加氫系統及方法。

本發明的目的之一是提供一種生產超低硫柴油的加氫系統。該系統經濟，高效，為連續液相加氫系統。

本發明的一種生產超低硫柴油的加氫系統，包括一段加氫反應區和二段加氫反應區。其中所述的一段加氫反應區為上流式固定床反應器；二段加氫反應區為裝填在熱高壓汽提反應器上部的活性加氫催化劑層。所述活性加氫催化劑為現有技術中加氫反應常用的活性加氫催化劑。

所述上流式固定床反應器底部設有反應原料入口，頂部設置有一段加氫反應產物出口，該出口與設置在熱高壓汽提反應器內二段加氫反應區上方的入口相連接；熱高壓汽提反應器上于二段加氫反應區下方設置有汽提氫氣入口，其頂部設置有反應生成氣出口；熱高壓汽提反應器底部設置有二段加氫反應產物出口，該出口上引出管線與上流式固定床反應器底部的反應原料入口相連接。以上所述反應原料包括原料油與氫氣的混合物在內的原料。

由此，所述反應原料從所述一段加氫反應區中上流式固定床反應器底部進入、頂部流出，順流通過反應器；一段加氫反應產物從上流式固定床反應器頂部流出后從所述二段加氫反應區上方直接進入熱高壓汽提反應器；汽提氫氣從所述二段加氫反應區下方進入熱高壓汽提反應器內，所述的一段加氫反應產物與汽提氫氣逆流接觸，之后二段加氫反應產物從熱高壓汽提反應器底部排出。

所述熱高壓汽提反應器底部作為液體反應產物的緩沖區。所述的熱高壓汽提反應器底部排出的液體，一部分為反應生成油，另一部分作為循環油經循環油泵升壓后返回所述一段加氫反應區中上流式固定床反應器的反應原料入口。

具體地，

所述一段加氫反應區的上流式固定床反應器內催化劑可單床層裝填，也可多床層分段裝填，優選多床層分段裝填，更優選按2～6床層分段裝填。

所述一段加氫反應區的氫氣按總需要量從加氫反應器入口一次性注入，或者在上流式固定床反應器的催化劑床層間設置氫氣入口，氫氣可按各床層反應耗氫的需要量從反應原料入口及催化劑床層間的氫氣入口多點注入；優選多點注入。

本發明的目的之二是提供一種生產超低硫柴油的加氫方法。

本發明的生產超低硫柴油的加氫方法，包括原料油與氫氣混合后進入一段加氫反應區進行脫硫反應，一段加氫反應產物在二段加氫反應區進行超深度脫硫反應。