[發明專利]一種柴油加氫改質方法和一種加氫反應裝置

有效

• 申請號: 201410108609.0
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN104927910B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 李華;劉建平;佘喜春;賀曉軍;李慶華;陳慶嶺;江磊;劉呈立;曾志煜;楊清貧
• 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長嶺分公司;湖南長嶺石化科技開發有限公司
• 主分類號: C10G65/02
• 分類號: C10G65/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 李婉婉,張苗

技術領域

本發明涉及一種柴油加氫改質方法，本發明還涉及一種加氫反應裝置。

背景技術

近年來，隨著石油資源的日益匱乏，原油重質化、劣質化趨勢日趨嚴重，由原油蒸餾所得的柴油餾分的S、N雜質含量也相應增加。然而，世界各國的法律法規對各種燃油中的S、N雜質含量要求卻越來越苛刻。

我國煉化企業中，催化裂化裝置數量偏多，二次加工柴油以催化裂化柴油為主。中國現行柴油質量標準與國外標準相比，硫含量高，十六烷值偏低。隨著世界各國針對各類發動機尾氣排放的法規日趨嚴格，中國國家車用柴油標準也在向歐Ⅳ標準甚至歐Ⅴ標準靠攏。如何使柴油的硫含量不高于50μg/g甚至不高于10μg/g，并進一步提高十六烷值，成為我國煉油企業亟待解決的問題。

加氫處理是脫除烴油中S、N雜質，改善柴油餾分質量的常用手段。常規的柴油加氫精制技術通過增加裝置的操作苛刻度，如提高反應溫度、降低空速等，雖然能實現深度加氫脫硫、脫氮，但柴油十六烷值增幅以及硫的脫除率有限，且帶來裝置能耗增加、處理量降低等問題，這些都是煉油企業不愿接受的。因此，開發新型的加氫工藝及活性高且穩定性好的加氫催化劑，提高柴油質量尤為迫切。

CN102465028A公開了一種柴油加氫脫硫方法，該方法包括：柴油原料和氫氣經加熱爐首先進入氣液混合器，使氫氣和原料油充分混合，然后進入第一反應器，在加氫精制條件下與加氫精制催化劑接觸，進行常規加氫精制反應；所得反應流出物進入氣提混氫設備中，脫除油中溶解的硫化氫和氨，并使氫氣在油中達到溶解飽和狀態，然后與補充氫混合進入第二反應器與加氫精制催化劑接觸，進行深度脫硫反應，最終得到超低硫含量的清潔柴油產品。

CN102465029A公開了一種柴油加氫改質方法，在柴油加氫處理條件下，原料柴油和氫氣經加熱爐首先進入氣液混合器，使氫氣與原料油充分混合，然后進入第一反應器，在加氫精制條件下與非貴金屬加氫催化劑接觸，進行常規加氫精制反應；所得反應流出物進入氣提混氫設備，脫除油中溶解的硫化氫和氨，并使氫氣在油中達到溶解飽和狀態，然后與補充氫混合進入第二反應器與貴金屬加氫催化劑接觸，進行深度脫芳烴反應，最終得到清潔柴油產品。

盡管采用兩段加氫工藝能夠得到硫含量不高于50μg/g的清潔柴油，但是，一方面上述方法的氫耗量仍然較高，兩個反應器均需在較高的氫油比下運行；另一方面上述方法需要在低空速下進行，影響了裝置的處理量。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的柴油加氫改質方法存在的氫氣消耗量高且空速低的技術問題，提供一種柴油加氫改質方法，該方法即使降低氫氣的用量并在較高的空速下運行，也能得到硫含量不高于50μg/g的清潔柴油。

本發明的發明人針對現有的柴油兩段加氫處理工藝存在的上述問題，進行了深入的研究，發現：在采用兩段加氫工藝來對柴油進行加氫改質時，在第一段加氫和第二加氫之間通過納米尺寸的孔將氫氣送入由第一段加氫得到的液相物流中，并將得到的含氫液相物流以向上流的方式送入管式反應器中與加氫催化劑接觸反應，第二段加氫即使以較低的氫油比并在較高的空速下進行，也能獲得較好的加氫效果，得到硫含量不高于50μg/g的清潔柴油。在此基礎上完成了本發明。

根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種柴油加氫改質方法，該方法包括以下步驟：

（1）將原料柴油和氫氣送入反應器中，在柴油加氫處理條件下與第一加氫催化劑接觸，得到第一加氫后物流，并脫除所述第一加氫后物流中的氣體，得到液相物流；

（2）將氫氣通過平均孔徑為納米尺寸的孔送入所述液相物流中，得到含氫液相物流；

（3）將所述含氫液相物流以向上流動的方式送入管式反應器中，在液相加氫處理條件下與裝填在所述管式反應器中的第二加氫催化劑接觸，得到第二加氫后物流。

根據本發明的第二個方面，本發明提供了一種加氫反應裝置，該裝置包括第一加氫反應器、第一氣液分離單元、氣液混合器以及第二加氫反應器，

所述第一加氫反應器包括催化劑床層、物料入口和物料出口，所述物料入口位于所述第一加氫反應器的頂部，所述物料出口位于所述第一加氫反應器的底部，所述第一加氫反應器用于使烴原料和氫氣與所述催化劑床層中的催化劑接觸反應，得到第一加氫后物流；

所述第一氣液分離單元用于將來自所述第一加氫反應器的第一加氫后物流進行氣液分離，得到氣相物流和液相物流；