[发明专利]一种柴油加氢工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烃类加氢处理工艺，具体的说是一种气、液、固三相柴油馏分的加氢脱硫、脱芳工艺。

背景技术

随着人们环保意识的提高以及环保法规的日益严格，生产和使用清洁车用燃料越来越成为一种发展趋势。而对于柴油的清洁化来讲，脱硫和脱芳烃是其清洁化的关键。

目前，在柴油的脱硫、脱芳技术中，加氢处理技术仍然是主要的、也是最有效的技术手段。加氢处理技术也多种多样，先后出现了单段加氢、单段串联加氢和两段加氢等工艺技术。现有技术反应器为绝热反应器，由于反应物反应放热，反应器内存在较大温升，为了使反应在合理的反应温度内进行，通常反应器入口温度设计较低，随着反应的进行，床层温度逐渐提高，到反应器出口温度达到最高。但是，随着炼油厂加工劣质柴油数量越来越多，原料质量越来越差，这样的反应器温度梯度容易造成催化剂利用率低，催化剂活性不能完全发挥出来。这是因为，由于反应器入口温度较低，反应物料进入反应器内的一段时间内是在较低的温度下进行反应，这时部分较易脱除的含硫化合物被脱除后较难的硫化物在低温下难以进一步脱除，这就造成了这部分处于低温条件下的催化剂作用不能完全发挥出来。而随着反应的进行，逐渐放热，反应器内温逐渐提高，当到达反应器底部时反应温度达到最高，而这时反应物料在催化剂上的反应进入到难脱除的含硫化合物的反应以及芳烃饱和阶段，而过高的温度又不利于这些反应的进行，催化剂的作用同样不能完全发挥出来。

US5114562公开了一种利用两段加氢工艺从中间馏分油生产低硫低芳烃产品的技术。其工艺过程为从第一段反应器出来的液相产物经氢气气提除去H₂S和NH₃后，再经过换热升温，进入到第二段反应器。该工艺第一反应器物流需要氢气气提及换热升温工艺较为复杂，且能耗高。

CN02109671.6公开了一种焦化全馏分油加氢精制方法，在中等压力条件下，焦化全馏分油与加氢精制催化剂接触，反应产物经高分分离出气液两相，气相产物作为循环氢循环至焦化全馏分油加氢精制反应器；液相产物进入分馏塔分离出汽油、柴油和蜡油。焦化全馏分油具有加氢放热量大的特点，床层温升较大，该流程中需要大量冷氢，反应器内催化剂床层温度分布不合理，不利于催化剂长周期稳定运行。

发明内容

针对现有柴油加氢反应器床层上部和下部温度范围较大，某些区域反应温度并不利于反应顺利进行的缺点，本发明提供一种改进的柴油加氢工艺方法以解决现有问题。

本发明柴油加氢工艺方法包括如下内容：在加氢精制条件下，柴油原料与氢气的混合物自反应器顶部向下依次通过至少两个反应区，在每两个反应区之间设有进料口，分别从进料口往反应器中补充新鲜柴油原料。

本发明柴油加氢工艺方法中，各反应区可以使用相同的加氢精制催化剂，也可以使用不同的加氢精制催化剂。加氢精制催化剂可以使用市售产品，也可以根据本领域常规知识制备。加氢精制催化剂的活性主要与所含的活性金属组分含量相关，同时催化剂的制备方法、助剂的使用也影响催化剂的活性。不同反应区催化剂的用量可以根据原料油的性质和产品质量要求以及催化剂性质具体确定，一般体积比为1∶4～4∶1。

本发明柴油加氢工艺方法中，柴油原料自反应器顶部向下依次通过至少两个反应区，每两个反应区间设有进料口，分别有部分新鲜柴油原料从中补充进入反应器。自反应器顶部进入第一反应区的柴油原料一般先与最末端反应区的反应流出物进行换热操作，换热后的柴油原料与氢气混合后经加热炉加热后进入第一反应区。最末端反应区流出物出装置经过分离得到柴油产品。

本发明柴油加氢工艺方法中，各反应区入口温度均控制在反应温度320℃～400℃，优选340℃～380℃，通过调整加热炉炉温以及不同反应区进料口进料量来控制各反应区入口温度。所述的加氢精制条件为：反应温度为320℃～400℃，优选340℃～380℃，反应压力3.0MPa～10.0MPa，优选4.0MPa～8.0MPa，液时体积空速1.0h^-1～6.0h^-1，优选1.5h^-1～4.0h^-1，氢油体积比100～1000，优选400～800。

与现有技术相比较，本发明方法具有如下特点：

(1)本发明的柴油加氢工艺流程，通过在相邻的两个反应区之间设置进料口补充新鲜柴油原料，一方面可以带走上一反应区域的大量反应热，起到冷氢作用，使得反应器部分设计更为简单；