[发明专利]一种烃油两相加氢方法

说明书

本申请为申请号为：200810140990.3，申请日为：2008年08月11日，名称为：一种两相加氢方法的分案申请

技术领域

本发明涉及烃油加氢技术，特别涉及液固两相烃油加氢技术。

背景技术

在烃油加工技术中，加氢技术是改善烃油质量常用的技术之一，随着全球原油市场供应趋于较高硫含量的原油，炼厂需加工含硫较高的劣质烃油，将硫、氮、氧和金属等杂质在炼制过程中脱除，通过改变烃油的分子结构改变其品质，从而使各种产品满足规范要求。烃油加氢过程实际上参与反应的氢气只有用于化学氢耗的氢气，而传统滴流床反应器加氢技术，需要有大量过剩的氢气存在，使得反应器的体积比较大，并且维持过剩氢气需要用循环氢压缩机。

在传统的加氢工艺中氢需要从气相传递到液相，然后共同吸附在催化剂的表面，在催化剂活性中心的作用下进行反应。由于加氢反应是一个强放热反应，为了维持反应温度，利用大量的氢气和原料油通过催化剂床层带走反应产生的热量，而在加氢反应过程中实际需要的氢(化学氢耗)比较少，没有参加反应的氢气，循环到加氢反应器继续参与反应；传统烃油加氢技术采用大量过剩氢气的另一个主要原因是维持烃油加氢反应的氢分压，维持较高的氢分压在热力学上有利于加氢精制和加氢裂化反应，抑制生成焦炭的缩合反应。

没有参加反应的氢气通过分离器与液相分离并除去杂质后，通过循环氢压缩机将其压力升高到反应所需的压力送到反应器继续参加加氢反应。循环氢压缩机的作用就是将没有参与加氢反应的氢气提高压力使其循环使用，因此循环氢气压缩机在现有加氢技术中成为必不可少的设备，业内称其为加氢装置的心脏。

传统的固定床加氢反应器内是气、液、固三相并存，气相为氢气和烃类原料的蒸气，液相为未汽化的烃类原料，固相为催化剂。气液两相是以滴流的形式通过催化剂床层，因此也称滴流床反应器。

在滴流床反应器中，为了加大传质力度，氢气与原料油的体积比一般为50～2000∶1，因此加氢反应器设计的比较大，而实际参加反应的原料油与液时空速有关，空速反映了装置的处理能力，工业上希望采用较大的空速操作，但空速受到反应速度的制约。空速根据催化剂活性、原料性质、反应深度的不同一般在0.5～10h^-1之间波动。目前工业应用的加氢精制过程在一定反应温度条件下降低空速会提高烯烃饱和率、加氢脱硫率和加氢脱氮率。在加氢裂化条件下，提高空速对总的转化率影响不大，但反应产物中的轻组分含量下降较多。

采用过剩氢气的目的是加强传质和带走因加氢反应而产生的大量热量，循环氢压缩机作为加氢过程的心脏，投资和操作费用均较高，为了取消循环氢压缩机，人们开始考虑利用供氢剂为烃油加氢过程提供氢源，USP4698147即公开了利用供氢剂减小停留时间，反应后供氢剂利用氢气进行再生，再生后循环使用。为了加强裂化反应，USP4857168公开了利用供氢剂和氢气为重油加氢提供氢源的重油加氢裂化方法，供氢剂主要起抑制生成焦炭的缩合反应的作用。

上述改进仍然需要循环氢和循环氢压缩机，US6428686提出了一种两相加氢方法，将氢气在反应器前溶于原料油中，取消了循环氢和循环氢压缩机，降低了加氢装置的投资和操作费用，该技术采用反应产物的液相循环，提高氢的溶解量，以满足加氢过程中对氢的要求，并带出反应热，该技术是将循环油与原料油和氢气混合后进入加氢反应器，其缺点为大量的循环油的存在会影响新鲜原料与氢的反应速度，因为新鲜原料和氢在开始与催化剂接触时反应比较激烈，循环油的存在抑制了新鲜原料油和氢与催化剂的接触机会，降低了新鲜原料油和氢的传质和反应速度。

发明内容

本发明提出了一种烃油两相加氢方法，取消了循环氢和循环氢压缩机，加强新鲜原料油和氢与催化剂的接触机会，提高传质和反应速度。

本发明一种烃油两相加氢方法为：氢气在溶剂或者稀释剂的存在下与新鲜原料油和循环油混合形成混合物流，混合物流进入反应器与催化剂接触，溶剂或者稀释剂与氢气混合排出气体后，一路或者分路从反应器催化剂床层之间进入反应器，反应流出物部分进行气液分离，液相进一步分离出溶剂或者稀释剂循环使用，分离出的液体产物作为产品，氢气在溶剂或者稀释剂中溶解度大于氢气在新鲜原料油和溶剂或者稀释剂混合物中的溶解度。

所述的与新鲜原料油和氢气混合的循环油为部分循环油，另一部分循环油与氢气混合排出气体后，一路或者分路从反应器催化剂床层之间进入反应器。

所述的混合物流从反应器顶部进入反应器，反应流出物从反应器底部流出进行气液分离。