一種粗苯加氫方法和一種粗苯加氫精制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種粗苯處理方法，本發明還涉及一種粗苯加氫精制方法。
【背景技術】
[0002] 粗苯是一種復雜的化合物，是焦爐煤氣凈化過程中回收的產物之一。粗苯主要由 苯、甲苯、二甲苯等芳香烴組成，這些芳香烴都是重要的化工原料。粗苯精制的方法主要 有酸洗法和加氫精制法。酸洗法雖然工藝流程簡單，設備投入較低，但環境污染嚴重，產 品收率低，基本面臨淘汰。采用環境友好的加氫精制工藝技術，利用粗苯中的輕質苯餾分 (<180°C餾分)，生產清潔的苯系芳烴化工產品，已經在工業裝置上成功應用，并進行了長周 期運轉，產品質量達到了設計要求。
[0003] 重苯餾分是粗苯切割加氫精制餾分后的副產物，約占粗苯總量的10重量％，由于 含有苯乙烯、茚和古馬隆等許多不飽和化合物及一定量的含0、S和N等的雜環化合物，在加 熱時極易聚合。在現有的粗苯加氫精制工藝過程，均是先將粗苯原料在多段蒸發器內分離 成輕苯和重苯，輕苯進行加氫精制，重苯作為低附加值的粗燃料油產品或生產古馬隆-茚 樹脂的原料。因此，在粗苯資源供不應求，價格趨漲的形勢下，如何提高粗苯特別是重苯的 資源利用效率，提高粗苯加工企業的經濟效益顯得尤為重要。
[0004]CN101519338A和CN101967078A均提供了粗苯加氫精制方法，這兩種方法均是將 全餾分粗苯經脫重苯(重芳烴）預處理后，利用粗苯的輕餾分進行加氫精制，脫除的重苯另 行處理。這兩種方法雖解決了粗苯加氫精制過程中催化劑易結焦，加氫精制裝置運轉周期 短的問題，但卻降低了粗苯的資源利用效率。
[0005]CN102320910A公開了一種全餾分粗苯加氫精制的方法，該方法采用部分加氫生成 產品循環的方式增加粗苯原料中氫氣的溶解量，減緩粗苯全餾分加氫過程中的結焦傾向。 該方法取消了氫氣循環壓縮機，同時使用一段加氫反應，采用循環油泵，在一定程度上降低 了投資和操作能耗。CN1900032A公開了一種全餾分粗苯加氫精制的方法，該兩種方法取消 了原料預處理裝置，通過將全餾分粗苯與其他烴油混合的方式來延長裝置的運轉周期。但 是，這兩種方法需要將部分加氫生成產品循環或者在加氫原料中引入其它組分以提高加氫 原料的攜氫量，降低了加氫裝置的有效利用率，不利于企業經濟效益的提高。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服現有的粗苯加氫精制工藝無法兼顧充分利用粗苯原料以 及加氫裝置的有效處理量的不足，提供一種粗苯加氫精制方法，該方法能夠在不犧牲加氫 裝置的有效處理量的前提下，實現對粗苯全餾分加氫，并且加氫裝置還能穩定長周期運轉。
[0007] 根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種粗苯加氫方法，該方法包括將氫氣 通過平均孔徑為納米尺寸的孔送入粗苯原料中，得到含氫粗苯原料；將所述含氫粗苯原料 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管式反應器中的加 氫催化劑床層接觸。
[0008] 采用本發明的加氫方法對粗苯全餾分或含重苯的粗苯原料進行加氫時，無需向加 氫原料中引入稀釋油和/或循環油即可使加氫原料攜帶足量的氫氣，提高了加氫反應裝置 的有效處理量。
[0009] 根據本發明的第二個方面，本發明提供了一種粗苯加氫精制方法，該方法包括以 下步驟：
[0010] (1)采用根據本發明的第一個方面的方法將粗苯原料與氫氣混合，將得到的含氫 粗苯原料進行加氫預處理，以降低粗苯原料中的烯烴含量，得到加氫預處理生成油；
[0011] (2)將加氫預處理生成油和補充氫氣與加氫精制催化劑接觸，進行加氫精制。
[0012] 本發明的加氫精制方法，即使是對粗苯全餾分或含重苯的粗苯原料進行處理并在 較低的氫氣用量下進行加氫處理，也能有效抑制加氫過程中的結焦趨勢，延長催化劑的使 用壽命和裝置穩定運轉周期。
[0013] 采用本發明的粗苯加氫精制方法對粗苯(特別是含有重苯的粗苯）進行處理，能夠 有效地降低粗苯中的雜質(如硫、氮和氧）含量，獲得較好的加氫處理效果，同時總芳烴的損 失率低。
【附圖說明】
[0014] 附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。
[0015] 圖1用于示意性地說明本發明使用的氣液混合器中鄰接液體通道和氣體通道的 構件的一種優選實施方式。
[0016] 圖2為圖1示出的構件的一種橫截面示意圖。
[0017] 圖3為圖1示出的構件的另一種橫截面示意圖。
[0018] 圖4為本發明使用的氣液混合器的結構示意圖。
[0019] 圖5為本發明的粗苯加氫處理方法的一種實施方式。
[0020] 圖6為本發明的粗苯加氫處理方法的另一種實施方式。
[0021] 圖7為本發明的粗苯加氫處理方法的又一種實施方式。
[0022] 圖8用于說明氣液混合器與管式反應器之間的連接關系。
[0023] 圖9用于說明本發明的粗苯加氫精制方法的一種實施方式。
[0024] 圖10用于說明本發明的粗苯加氫精制方法的另一種實施方式。
[0025] 附圖標記說明
[0026] 1 :通道 2 :管壁
[0027] 3:多孔膜 4:用于鄰接液體通道和氣體通道的構件
[0028]5:殼體 6:氣體入口
[0029] 7:液體入口 8:液體出口
[0030] 9:氣液混合器 91:第一氣液混合器
[0031] 92:第二氣液混合器 10:氫氣
[0032]11:粗苯原料 12:管式反應器
[0033] 121:第一管式反應器 122:第二管式反應器
[0034] 13:法蘭盤 14:法蘭盤
[0035] 15 :法蘭盤 16 :法蘭盤
[0036] 17 :過濾裝置 18 :換熱器
[0037] 19 :加熱爐 20 :加氫精制生成油
[0038] 21 :減壓閥 22 :低壓氣液分離罐
[0039] 23 :管線 24 :低分液體產物
[0040] 25 :汽提塔 26 :管線
[0041] 27:固定床反應器 28:高壓氣液分離罐
[0042] 29 :硫化氫洗脫罐 30 :循環氫壓縮機
[0043] 31 :補充氫氣
【具體實施方式】
[0044] 本發明提供了一種粗苯加氫處理方法，該方法包括將氫氣通過平均孔徑為納米尺 寸的孔送入粗苯原料中，得到含氫粗苯原料；將所述含氫粗苯原料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管式反應器中的加氫催化劑床層接觸。
[0045] 本發明中，所述平均孔徑為納米尺寸的孔的平均孔徑一般可以為Inm至lOOOnm， 優選為30nm至1000 nm,更優選為30nm至800nm，進一步優選為50nm至500nm。所述平均孔 徑采用掃描電鏡法測定。
[0046] 可以采用各種方法將氫氣通過平均孔徑為納米尺寸的孔注入粗苯原料中。
[0047] 在本發明的一種優選實施方式中，氫氣通過一種氣液混合器被注入粗苯原料中， 從而得到所述含氫粗苯原料。所述氣液混合器包括至少一個液體通道和至少一個氣體通 道，所述液體通道和所述氣體通道之間通過一構件鄰接，所述構件的至少部分為有孔區，所 述有孔區具有所述平均孔徑為納米尺寸的孔，所述氫氣容納于所述氣體通道中，所述粗苯 原料容納于所述液體通道中，所述氫氣通過所述平均孔徑為納米尺寸的孔被注入所述粗苯 原料中。本發明中，術語"液體通道"是指能夠容納粗苯原料的空間；術語"氣體通道"是指 能夠容納氫氣的空間。
[0048] 所述構件的至少部分為有孔區，所述有孔區沿所述構件的長度方向延伸。優選地， 所述有孔區覆蓋整個構件（即，所述液體通道和所述氣體通道之間通過具有所述平均孔徑 為納米尺寸的孔的構件鄰接，氫氣通過所述孔而被注入粗苯原料中）。所述有孔區具有所述 平均孔徑為納米尺寸的孔，以使氫氣通過所述具有平均孔徑為納米尺寸的孔被注入粗苯原 料中。
[0049] 所述構件可以為各種能夠使容納于所述氣體通道內的氫氣通過所述平均孔徑為 納米尺寸的孔而進入容納于液體通道內的粗苯原料中的構件。在一個實例中，所述構件由 多孔材料形成，其中的孔的平均孔徑為納米尺寸。在另一個實例中，所述構件包括基體以及 附著在所述基體上的多孔膜，所述基體具有通孔，所述多孔膜可以位于所述基體的與容納 于所述液體通道內的粗苯原料接觸的表面上和/或位于所述基體的與容納于所述氣體通 道內的氫氣接觸的表面上。優選地，所述多孔膜位于所述基體的與容納于所述液體通道內 的粗苯原料接觸的表面上。所述多孔膜中的孔為前文所述的平均孔徑為納米尺寸的孔。所 述基體上的通孔的平均孔徑沒有特別限定，只要能夠通過氣體即可。優選地，所述基體上的 通孔的平均孔徑為Inm至1000iim，如50-150iim。
[0050] 所述構件的形狀可以根據液體通道和氣體通道的位置關系進行選擇，以能夠使得 所述液體通道和所述氣體通道通過該構件鄰接為準。
[0051] 在本發明的一種實施方式中，所述構件為具有至少一個通道的管道。所述管道的 管壁上具有通孔，且所述通孔的平均孔徑為前文所述的納米尺寸。
[0052] 在本發明的另一種實施方式中，所述構件為具有至少一條通道的管道，所述管道 的外壁和/或通道的內壁上附著有多孔膜，所述管壁具有通孔，所述多孔膜上的孔為平均 孔徑為納米尺寸的孔，以下將這種構件稱為膜管。具體地，如圖1-3所示，所述構件為具有 至少一個通道的膜管。所述膜管以管壁2上具有通孔的管道作為基體，所述管道具有至 少一條通道1，所述管道的通道1的內壁和/或管道的外壁上附著有多孔膜3。