[发明专利]具有连续循环气流的两段氢处理反应方法

说明书

本发明涉及烃类物流的氢处理方法，包括加氢裂化和加氢处理石油炼厂或化工厂中的这种物流。

烃基石油和合成油是由包括原油、油砂、页岩油和液化煤基组合物的各种主要来源得到的。这种油在炼油厂和化工厂中进行加工以除去不需要的组分并化学改变烃基油来生产比天然形成的或被送入加工装置的物流具有更高价值的物流。用于石油炼厂的这两种加工方法是加氢处理和加氢裂化。

加氢处理方法一般是在催化剂存在下使氢与烃基油反应以使有机硫和氮化合物分别转化成硫化氢和氨，硫化氢和氨可相当容易地从烃基油物流中除去。在同一个反应器中同时发生各种其他反应，包括加氢反应。

加氢裂化方法同样是在催化剂存在下进行，但一般在比加氢处理更苛刻的条件下进行。特别是，加氢裂化一般是在比加氢处理更高的压力下进行，并且在其他方面也不同于加氢处理，加氢裂化的目的是将大分子裂化成具有更高价值的较小分子。

在这两种方法中都使用了氢气，因为加工装置是在相当高的压力下操作，所以用于压缩的投资和操作成本较大。已经公开了许多与氢气系统的加工装置的结构有关的发明，通常，这些发明的目的是为了降低投资和操作成本，同时提高加工装置的操作灵活性。

颁发给Baral的US3592757介绍了一种与加氢裂化装置串联操作的加氢精制装置(基本上与加氢处理装置相同)，并且产物馏分加到加氢反应器，粗柴油与补充和循环氢一起加到加氢精制装置，将循环物流和附加的循环氢加到加氢精制装置的产物物流，再将混合物加到加氢裂化装置。冷却加氢裂化装置的产物物流并分离成气态物流和液体物流。将气态物流送入循环氢压缩机以循环至加氢精制装置。液体物流被分馏成顶部、中部和底部物流。底部物流循环至加氢裂化装置，中部物流与来自补充氢压缩机的氢气混合并送入加氢反应器，从加氢反应器回收的氢气在补充氢气压缩机压缩并送入加氢精制装置。

颁发给Haun等人的US5114562介绍了馏分烃类的两段加氢脱硫(基本上相同于加氢处理)和加氢方法。两个分开的反应区串联使用，第一个反应区用于加氢脱硫，第二个反应区用于加氢。进料与循环氢混合并加入到脱硫反应器，用逆流的氢气流从脱硫反应器产物中汽提出硫化氢，从该汽提操作得到的液体产物物流与相当纯净的氢气混合，然后将混合物送入加氢反应区，从加氢反应器回收氢气并将其分开循环到脱硫反应器和加氢反应器。将汽提操作得到的氢气通过分离器，与加到加氢反应器的部分循环氢混合，压缩，通过处理段，然后循环到加氢反应器。这样，烃类进料物流顺序地通过脱硫反应器和加氢反应器，同时对脱硫段提供相对低的氢气压力，对加氢段提供相对高的氢气压力。

颁发给Vauk等人的US5403469介绍了一种生产流化催化裂化装置(FCCU)进料和中间馏分的方法。来自减压塔的分开的进料物流并联地通过加氢裂化装置和加氢处理装置进行加工，在加氢裂化装置中加工相对轻的进料物流，在加氢处理装置中加工相对重的进料物流。循环氢和补充氢的普通来源并联地加入到加氢裂化段和加氢处理段，在普通分离器中将加氢裂化段和加氢处理段的产物物流分离成液体和气体物流，因此，加氢裂化段和加氢处理段在相同的压力下操作。这就要求加氢处理段在高于最佳压力下操作和/或加氢裂化段在低于最佳压力下操作，因为一般情况下，加氢裂化装置是在明显高于加氢处理装置的压力下操作。加入补充氢维持压力，循环氢由普通分离器循环到循环气体压缩机，该压缩机是在将气体并联送入加氢裂化装置和加氢处理装置之前压缩气体。在另一个实施方案中，加氢裂化装置的进料是分馏塔的循环物流，该分馏塔分离来自加氢处理装置和加氢裂化装置的合并产物。

虽然在本领域中已有许多进步，但是仍有对平行氢处理设备配置的需要，在这种设备配置中并联反应器在不同的氢分压下操作，但相对于常规设备配置来说，用于压缩的投资和设备利用成本还是降低了。

在本发明中，在并联的反应器中用连续流过反应器的氢气氢处理烃类进料物流。第一烃类进料，如轻质减压粗柴油，与循环富氢物流一起加到第一反应器，例如加氢裂化装置，第一反应器流出物被分离成第一富氢物流和第一反应器产物物流。第二烃类进料，如重质减压粗柴油，与第一富氢物流一起加到第二反应器，例如加氢处理装置，第二反应器流出物被分离成第二富氢物流和第二反应器产物物流。将补充氢加入到第二富氢物流中，压缩和循环混合的氢气以形成循环氢物流。