[发明专利]一种柴油加氢精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油加氢精制方法。

背景技术

近年来，随着石油资源的日益匮乏，原油重质化、劣质化的趋势日趋严重，由原油蒸馏所得的柴油馏分的S、N杂质含量也相应增加。然而，随着人们环保意识的日益增强，世界各国的法律法规对各种燃油中S、N含量的要求也更加苛刻，欧美等发达国家已经严格地执行了车用柴油燃料硫含量小于50ug/g的质量标准，中国的柴油清洁化进程也在逐步加快，开发生产低硫柴油的加氢技术，将是整个石油炼制行业的当务之急。

对于常规的柴油加氢精制技术，尽管可以通过提高反应温度、降低反应空速和增加催化剂的装填量等措施来实现深度加氢脱硫、脱氮、改善产品的安定性，但是这些措施会增加加氢装置的操作能耗、降低加氢装置的处理量、增加加氢装置的投资成本，因而很难被炼油企业接受。开发高活性加氢精制催化剂是降低柴油中的硫氮含量的最有效方法，但是催化剂的活性提高幅度是有限的，需要与新的加氢工艺技术结合，才能取得更好的效果。

常规的柴油加氢精制技术通常采用滴流床加氢工艺，为了带走大量的反应热、抑制催化剂积炭生焦，需要大量的循环氢及其相应的循环系统，一方面使得加氢反应装置的体积较为庞大，另一方面也提高了加氢反应装置的投资成本及操作能耗。并且，在滴流床反应器中进行加氢处理时，氢气需要从气相进入液相，然后与反应物共同吸附在催化剂的表面，从而在催化剂活性中心的作用下进行反应。氢气的这一传质过程无疑会对加氢处理工艺的反应速率产生不利影响。

针对传统的滴流床加氢处理工艺的不足，研究人员开发了液相加氢工艺。

US6428686公开了一种加氢处理方法，该方法包括：将新鲜原料油与稀释剂以及大量氢气混合，得到的混合物经气液分离装置分离出多余气体之后进入反应器中与催化剂接触并进行加氢反应。其中，所述稀释剂为对氢气具有相对较高的溶解度的物质（例如：循环的加氢裂化产物或异构化产物），借此提高烃油的氢气携带量，从而消除对于循环氢的需求。

CN101280217A和CN101787305A公开的烃油液固两相加氢方法的主要工艺流程均为：将新鲜原料油、循环油以及过饱和氢气混合，将得到的混合物在气液分离装置中进行气液分离后送入加氢反应器中，与催化剂接触以进行反应。

尽管上述液相加氢方法均消除了对于循环氢的需求，但是仍然存在以下不足：需要使用稀释剂或循环油来提高氢气在原料油中的携带量，这降低了加氢处理装置的新鲜原料油处理量，对生产效率产生不利影响。

因此，亟需一种无需稀释剂或循环油的柴油液相加氢处理工艺，以简化工艺流程路线，降低投资成本和操作费用，实现高效低耗的工业生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油加氢精制方法，该方法采用液相加氢工艺，消除了对于循环氢的需求；并且，该方法即使不使用稀释剂或循环油，也能够使柴油具有较高的携氢量。

本发明提供了一种柴油加氢精制方法，该方法包括将氢气注入柴油中，并在液相加氢处理条件下，在加氢反应器中与具有催化加氢作用的催化剂接触，其中，通过孔径为纳米尺寸的通孔将氢气一次或分次注入所述柴油中。

根据本发明的柴油加氢精制方法，将氢气通过平均孔径为纳米尺寸的通孔注入柴油中，即使不借助于稀释剂或循环油，也能够将氢气高度分散并快速溶解在柴油中。即，根据本发明的加氢精制方法消除了对于稀释剂或循环油的需求，能够简化工艺流程路线，降低投资成本和操作费用。

并且，采用本发明的方法对柴油进行加氢精制能够获得良好的加氢精制效果，得到的精制油中，硫含量能够为50μg/g以下，氮含量能够为15μg/g以下，并且得到的精制油具有较高的十六烷值。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为用于说明根据本发明的柴油加氢精制方法使用的混合装置的一种实施方式的结构示意图；

图2为用于说明根据本发明的柴油加氢精制方法使用的混合装置的另一种实施方式的结构示意图；

图3为用于说明根据本发明的柴油加氢精制方法使用的混合装置的又一种实施方式的结构示意图；

图4为用于说明根据本发明的柴油加氢精制方法使用的混合装置中的具有平均孔径为纳米尺寸的通孔的构件的一种优选的实施方式的横截面示意图；

图5为说明根据本发明的柴油加氢精制方法的一种优选的实施方式；