一種加氫工藝方法
【專利摘要】本發明涉及一種加氫工藝方法，包括如下內容：以高硫高氮重質餾分油為原料，依次經過加氫精制反應區和加氫裂化反應區，加氫精制反應區主要發生原料的脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和反應；加氫裂化反應區主要進行加氫裂化反應，反應產物進入熱高分；熱高分油減壓后與含氫氣體混合后進入熱低分，熱高分氣經過空冷器冷卻后進入冷高分，進行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進入空冷器前注入除鹽水；冷高分油減壓后進入冷低分，冷低分油經與熱高分氣換熱后進入分餾系統，熱低分氣經過空冷器冷卻后至冷低壓分離器，熱低分油直接進入分餾系統。本發明方法可以有效解決加工高硫高氮重質餾分油加氫裂化工藝中，熱低分氣空冷器堵塞而影響穩定運轉的問題。
【專利說明】一種加氫工藝方法【技術領域】
[0001]本發明公開了一種加氫工藝方法，尤其是一種加工高硫高氮劣質原料的加氫工藝方法。
【背景技術】
[0002]由于原油質量逐年變差，高硫高氮原油加工量大幅增加，環保對煉油工藝及石油產品質量的要求日趨嚴格，以及市場對清潔燃油及化工原料需求量的不斷增加，使得市場對加氫技術水平的進步提出了更高的要求。
[0003]為了降低能耗，目前加氫裂化裝置設計時大多采用熱高壓分離器(熱高分)流程。為防止熱高分氣中NH3和H2S在低溫下生成銨鹽結晶析出，堵塞空冷器，在熱高分氣進入空冷器前注入除鹽水，在冷高壓分離器(冷高分)中進行油、氣、水三相分離。熱高分油減壓后進入熱低壓分離器(熱低分)，從熱低壓分離器分離出的氣體經過空冷器冷卻后至冷低壓分離器(冷低分)，液體(熱低分油)直接進入脫丁烷塔或硫化氫汽提塔。在加工高硫高氮原料時，由于反應生成NH3和H2S的量大大增加，熱高分油中也溶解一定量的NH3和H2S, NH3和H2S在熱低分氣空冷器中可以結晶生成銨鹽，長期運行過程中，可通對管路和設備造成堵塞，影響裝置長周期穩定運轉，同時在熱低分系統會造成腐蝕。現有方案中，為防止結晶堵塞空冷器的一般方法是注入脫鹽水，使結晶的銨鹽溶解，但此方法會造成污水量增加，同時對熱低分的腐蝕問題沒有解決，并增加了因注水產生酸性水的腐蝕問題。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種改進的加氫裂化工藝方法，用于加工高硫高氮原料油。同現有加氫裂化工藝方法相比，可解決加氫裝置加工高硫高氮原料時熱低分氣銨鹽結晶堵塞空冷器和分餾塔的腐蝕的問題，保證裝置長周期穩定運轉。
[0005]本發明加氫工藝方法包括如下內容:以高硫高氮重質餾分油為原料,依次經過加氫精制反應區和加氫裂化反應區，加氫精制反應區主要發生原料的脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和等反應；加氫裂化反應區主要進行加氫裂化反應，反應產物進入熱高分；熱高分油減壓與含氫氣體混合后進入熱低分，熱高分氣經過空冷器冷卻后進入冷高分，進行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進入空冷器前注入除鹽水；冷高分油減壓后進入冷低分，繼續進行氣、油、水三相分離，冷低分油經與熱高分氣換熱后進入分餾系統，熱低分氣經過空冷器冷卻后至冷低壓分離器，熱低分油直接進入分餾系統。
[0006]本發明方法中，高硫高氮重質餾分油原料的硫含量一般為5000 μ g/g以上，優選為15000 μ g/g以上，通常為10000-40000μ g/g ;氮含量一般為2500 μ g/g以上，優選為3500 μ g/g以上，通常為3000~15000 μ g/g。高硫高氮重質餾分油原料的初餾點一般為220~450°C，優選為300~420°C，終餾點一般為500~700°C，優選為550~650°C。
[0007]本發明方法中，加氫精制反應區的反應溫度為300~480°C，反應壓力為5.0~20.0MPa，氫油體積比為100:1~4000:1，液時體積空速為0.2~4.0h—1。優選的操作條件為:反應溫度為330~450°C，反應壓力為8.0~17.0MPa，氫油體積比為400:1~2000:1，液時體積空速為0.5~3.0h—1。
[0008]本發明方法中，加氫裂化反應區中，反應溫度為250~500°C，反應壓力為5.0~20.0MPa，氫油體積比為100:1~4000:1，液時體積空速為1.0~10.0h—L優選為:反應溫度為300~440°C，反應壓力為8.0~17.0MPa，氫油體積比為400:1~2000:1，液時體積空速為1.0~4.0h—1。
[0009]本發明方法中，加氫裂化反應流出物換熱后首先在熱高分中進行氣液分離，熱高分油減壓后與含氫體混合進入熱低分，熱高分氣經過空冷器冷卻后進入冷高分，進行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進入空冷器前注入除鹽水。冷高分油減壓后進入冷低分，繼續進行氣、油、水三相分離，冷高分氣脫除硫化氫和氨后循環使用，冷低分油經與熱高分氣換熱后進入分餾系統，熱低分氣經過空冷器冷卻后至上述冷低分，熱低分油直接進入分餾系統。根據需要分離出石腦油、柴油和尾油，尾油可以作為催化裂化和蒸汽裂解制乙烯原料，也可以循環回加氫精制或加氫裂化反應區進行進一步裂化。熱高分、熱低分、冷高分、冷低分的操作條件是本領域技術人員所熟知的，例如，熱高分的操作溫度為170~300°C，壓力與反應壓力相同(忽略物料流動的壓力損失，下同)；熱低分的操作溫度為180~300°C，壓力為1~4MPa ;冷高分的操作溫度為30~70°C，壓力與反應壓力相同；冷低分的操作溫度為3O~70°C，壓力為I~4MPa。
[0010]本發明方法中，加氫精制反應區主要發生原料的脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和等反應，加氫裂化反應區主要進行加氫裂化反應。
[0011 ] 本發明方法中，與減壓后熱高分油混合的含氫氣體可以是新氫、脫硫后的循環氫、脫硫后的低分氣、重整氫、汽柴油加氫裝置的循環氫和汽柴油加氫裝置的低分氣等中的一種或幾種。含氫氣體與減壓后熱高分油的混合體積比為0.5:1~10:1。
[0012]本領域技術人員一般認為，加氫裂化裝置反應產物經過氣液分離后，將會脫除絕大部分硫化氫和氨，液相分離系統不存在堵塞和腐蝕問題。但通過對現有加氫裂化工藝的深入分析得知，采用熱高分流程的加氫裂化裝置在加工高硫高氮原料時，由于反應生成大量硫化氫和氨，在采用熱高分流程時，由于分離溫度高，熱高分油中仍然溶解一定量的硫化氫和氨。而熱高分油經減壓后進入熱低分，熱低分氣量小且硫化氫和氨含量高，造成熱低分氣空冷器及相關管路堵塞，而熱低分油中也有較高的硫化氫和氨，加劇了分餾塔的腐蝕。本發明通過優化加氫裂化工藝流程，通過在熱低分進料中通入含氫氣體，稀釋熱低分氣中硫化氫和氨的濃度，增大熱低分氣的流速，大大降低熱低分氣空冷器中硫化氫氨的結晶傾向，避免空冷器的堵塞，延長了運轉周期。同時，在熱低分進料中通入含氫氣體后也可起到氣提的效果，可以降低熱高分油中硫化氫和氨的濃度，延緩分餾塔的腐蝕，降低產品硫含量，將會大大提高企業的經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的一種原則工藝流程圖。
[0014]其中:1-原料油管路，2-加氫反應器，3-熱高壓分離器，4-洗滌水管路，5-冷高壓分離器，6-循環氫管路,7-冷低壓分離器,8-冷低分氣,9-冷低分油，10-含氫氣體,11-熱低壓分離器，12-熱低分氣空冷器，13-分餾塔，14-液化氣，15-汽油，16-煤油，17-柴油，18-尾油，19-補充氫。
【具體實施方式】
[0015]本發明的工藝流程為:原料油和氫氣混合后進入加氫反應器，加氫裂化反應流出物在熱高分中進行氣液分離，熱高分油減壓后進入熱低分，熱高分氣經過空冷器冷卻后進入冷高分，進行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進入空冷器前注入除鹽水。冷高分油減壓后進入冷低分，繼續進行氣、油、水三相分離，冷高分氣脫除硫化氫和氨后循環使用，冷低分油經與熱高分氣換熱后進入分餾塔，熱低分氣經過空冷器冷卻后至冷低壓分離器，液體(熱低分油)直接進入分餾塔。根據需要分離出石腦油、煤油、柴油和尾油等產品，尾油可以作為催化裂化和蒸汽裂解制乙烯原料，也可以循環回加氫精制或加氫裂化反應區進行進一步裂化。
[0016]本發明所用的高硫高氮原料油可以是原油的焦化蠟油、脫浙青油、頁巖油和煤合成油、原油減壓深拔餾分油等餾分中的一種或幾種。
[0017]本發明方法所使用的加氫精制催化劑通常是常規重質油加氫精制催化劑，一般由載體和載在載體上的加氫金屬組分組成，包括元素周期表中第VI B族活性金屬組分，如鎢和/或鑰，以金屬氧化物重量計一般為8%~35%，優選為12%~30% ;以及第VDI族活性金屬組分助劑，如鎳和/或鈷，以金屬氧化物重量計為1%~10%，優選為1.5%~6%。加氫精制催化劑使用的載體是無機耐熔氧化物，如氧化鋁、無定型硅鋁、氧化硅、氧化鈦等。可以選用的商業加氫精制催化劑主要有=UOP公司研制開發的HC-K、HC-T、HC-P和撫順石油化工研究院研制開發的3936、3996、FF-16、FF-26、FF-36、FF-46等。加氫裂化催化劑可以使用常規商業加氫裂化催化劑，也可以選用具有耐有機氮功能的商業單段加氫裂化催化劑，如撫順石油化工研究院研制開發的 ZHC-O1、ZHC-02、ZHC-04、FC-14、FC-28，FC-34，CHEVRON 公司研制開發的ICR126等。還可以使用如:U0P公司的DHC-32、DHC-39、HC-43、HC-115等，撫順石油化工研究院研制開發的 3971、3974、3976、FC-12、FC-16、FC-26，FC-34、FC-46、FC-50 等。
`[0018]以下結合附圖及實施例進一步解釋本發明。
[0019]自原料油管路I來的原料油與循環氫混合后進入加氫反應器2,在氫氣與催化劑的作用下進行脫硫、脫氮和芳烴飽和等反應；反應流出物進入熱高壓分離器3，熱高壓分離器頂部氣相與來自洗滌水管路4的洗滌水混合后進入冷高壓分離器5，冷高壓分離器頂部氣體脫硫后與補充氫19混合后經循環氫管路6循環使用，冷高分油進入冷低壓分離器7，冷低分氣8進一步處理，冷低分油9進入分餾塔13，熱高分油經減壓后與含氫氣體10混合后進入熱低壓分離器11，熱低分氣經熱低分空冷器12冷卻后進入冷低壓分離器7，熱低分油與冷低分油9混合進入分餾塔13進行分離，分離為氣體14、石腦油15、煤油16、柴油17和尾油18。
[0020]下面通過實施例說明本發明方案和效果。所用催化劑均為撫順石油化工研究院研制生產的商品催化劑，FF-36為加氫精制催化劑，FC-50為加氫裂化催化劑。
[0021]實施例1為兩段工藝流程加工高硫高氮原料，實施例2為一段串聯工藝流程加工高硫高氮原料，熱低分油通入氣提氫氣后的實施例，參比例I為兩段工藝流程加工高硫高氮原料，參比例2為一段串聯工藝流程加工高硫高氮原料，熱低分油未通入氣提氫氣，以說明本加氫裂化工藝加工高硫高氮原料的先進性。條件和結果見下表1。[0022]表1熱低分油通入氣提氫氣后的實施例。
【權利要求】
1.一種加氫工藝方法，包括如下內容:以高硫高氮重質餾分油為原料，依次經過加氫精制反應區和加氫裂化反應區，加氫精制反應區主要發生原料的脫硫、脫氮、脫氧、芳烴飽和反應；加氫裂化反應區主要進行加氫裂化反應，反應產物進入熱高分；其特征在于:熱高分油減壓后與含氫氣體混合后進入熱低分，熱高分氣經過空冷器冷卻后進入冷高分，進行氣、油、水三相分離，在熱高分氣進入空冷器前注入除鹽水；冷高分油減壓后進入冷低分，繼續進行氣、油、水三相分離，冷低分油經與熱高分氣換熱后進入分餾系統，熱低分氣經過空冷器冷卻后至冷低壓分離器，熱低分油直接進入分餾系統。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:高硫高氮重質餾分油原料的硫含量為5000 μ g/g以上，氮含量為2500 μ g/g以上。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:高硫高氮重質餾分油原料的硫含量為 10000^40000 μ g/g ;氮含量為 3000 ~15000 μ g/g。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:高硫高氮重質餾分油原料的初餾點為220~450°C，終餾點為500~700°C。
5.根據權利要I所述的方法，其特征在于:加氫精制反應區的反應溫度為300~480°C，反應壓力為5.0~20.0MPa，氫油體積比為100:1~4000:1，液時體積空速為0.2~4.0h—1。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:加氫精制反應區的反應溫度為330~450°C，反應壓力為8.0~17.0MPa，氫油體積比為400:1~2000:1，液時體積空速為0.5~ 3.0h 1O
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:加氫裂化反應區的反應溫度為250~500°C，反應壓力為5.0~20.0MPa，氫油體積比為100:1~4000:1，液時體積空速為1.0~10.0h 1O
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:加氫裂化反應區的反應溫度為300~440°C，反應壓力為8.0~17.0MPa，氫油體積比為400:1~2000:1，液時體積空速為1.0~4.0h—1。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:與減壓后熱高分油混合的含氫氣體是新氫、脫硫后的循環氫、脫硫后的低分氣、重整氫、汽柴油加氫裝置的循環氫和汽柴油加氫裝置的低分氣中的一種或幾種。
10.根據權利要求1或9所述的方法，其特征在地:含氫氣體與減壓后熱高分油的混合體積比為0.5:1~10:1。
【文檔編號】C10G65/12GK103789022SQ201210432649
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月3日 優先權日:2012年11月3日
【發明者】白振民, 曾榕輝, 趙玉琢, 曹均豐 申請人: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