[发明专利]一种提高煤油氧化安定性的方法

说明书

一种提高煤油氧化安定性的方法，包括以下步骤：将油品和氢气进行混合形成氢油混合物，将该氢油混合物送入加氢反应器；在加氢反应器中对氢油混合物进行加氢反应，得到加氢反应产物，加氢反应器内设有补充氢气内构件，补充氢气内构件使加氢反应器的加氢反应区域始终存在含量恒定的溶解氢；将加氢反应产物送入分馏系统进行气液分离；补充氢气内构件包括：一空心圆圈，空心圆圈上设有一进气口；多个横向管，多个横向管固定在圆圈上并与圆圈相连通，多个横向管相互平行且等距离分布；以及多个纵向管，多个纵向管固定在圆圈上并与圆圈相连通且与多个横向管垂直交叉，多个纵向管相互平行且等距离分布，多个横向管及多个纵向管的上侧管壁上设有多个开孔。

技术领域

本发明涉及烃加工工艺，用于改善含烃原料氧化安定性能，特别是涉及一种航煤原料加氢精制生产3#喷气燃料的工艺。

背景技术

近年来，我国航空业快速发展，国内航煤年均消费增长率在10％左右，远高于国际5％的增长水平，已成为年消费量达1500万吨的航空燃料消费大国。国内航煤企业有43家之多，总生产能力超过1000万吨/年。

国家3#喷气燃料标准对于航煤中的氮和碱氮含量未有要求，但实际上，有些航煤组分其硫醇硫、烟点和冰点等指标都符合要求，由于碱氮含量过高，一方面导致煤油无法长时间保存使用，另一方面易产生腐蚀。相关文献资料表明，碱性氮化物是引起喷气燃料颜色及其安定性问题的最直接原因。碱性氮和酚氧可以协同作用，引起颜色安定性的快速下降。一般认为喷气燃料中的碱性氮含量超过1μg/g，酚氧含量大于30μg/g，就会使油品的颜色安定性变差。由于在临氢条件下，氧化物易脱除，因此在一般情况下碱性氮含量小于3μg/g，就可以保证油品颜色的稳定。

国内航煤的精制方法一般分为两大类：一类为酸碱白土精制，该方法以国内中小企业应用较多。其工艺条件缓和，设备简单且建设投资费用低，但生产的产品质量不高，收率低，而且生产过程中产生大量的酸渣、碱渣和废水，设备腐蚀严重。这些缺点限制着该工艺的发展，目前已逐渐被淘汰；另一类为加氢精制方法，在催化剂的作用下，使油品中的各类非烃化合物发生氢解反应进而从油品中脱除，同时使烯烃、芳烃加氢饱和。该方法具有液体收率高、产品质量好、没有污染等优点，已成为航煤最主要的精制手段之一。

当前，煤油加氢通常采用三相反应(气/液/固体催化剂)，如传统的滴流床技术。在这些体系中，反应器中的连续相是气相，通常需要大量的氢气以维持反应器中始终是气相连续的。这是因为，一方面，加氢反应是一个微放热反应，为了维持反应温度，需要过量的氢气通过催化剂床层带走反应热；另一方面，在气-液-固三相的反应中，维持较高的氢分压有利于加氢反应，抑制焦炭生成，延长催化剂寿命。富余的氢气通常经循环氢压缩机增压后与新氢混合继续作为反应的氢气进料。这个工艺过程也可以定义为气相循环滴流床加氢工艺。然而，此工艺条件下，床层温升大、径向温差大、能耗高(14千克标油/吨以上)、增加了投资及运行成本。

例如，为提供和维持气相连续所需数量的氢气，加氢反应器最终流出物通常分离成一个含氢气的气相组分和一个液态组分。气相组分通常进入压缩机，然后循环回到反应器入口，以帮助提供大量的氢气，以此维持连续气相。循环氢压缩机作为加氢过程的关键设备，投资占整个加氢装置成本的比例较高，氢气换热系统能耗较大，如果能够将加氢过程中的氢气流量减小并省去氢气循环系统和循环氢压缩机，可以为企业节省投资成本。

两相加氢工艺(例如，一个液态物料和固体催化剂)也是提出了在某些情况下，将某些含烃物料转化成其他更有价值的烃类。比如，通过氢预饱和，可以采用两相反应器降低某些烃流中的硫，而不是使用传统的三相系统。