一種餾分油沸騰床加氫方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種餾分油沸騰床加氫方法，具體地，涉及一種餾分油沸騰床兩相加 氫方法。
【背景技術】
[0002] 世界石油能源需求的日益增加促進了煤制油技術的長足進步，煤直接液化技術是 其中一個杰出代表。目前世界上有代表性的煤直接液化工藝包括日本的NED0L工藝、德國 的IG0R工藝、美國的HTI工藝和中國神華的煤直接液化工藝。
[0003] 煤直接液化產生的煤液化油一般具有以下特點：餾程160-450°C，烯烴、氮和氧含 量高，如果不及時進行處理，極易生成不利于后續加工和運輸的物質。一般采用加氫的方 法對煤液化油進行預處理，飽和煤液化油中的烯烴，脫除氧，最大限度地脫除氮和硫等雜原 子，提高煤液化油的穩定性，此過程也稱為加氫穩定。通常餾分油的加氫過程優選使用固定 床反應器，但由于煤液化油中存在一定量的固體細顆粒，包括煤粉和煤直接液化催化劑，這 些固體細顆粒難以靠過濾全部除去，因此如果使用固定床加工煤液化油或其它與煤液化油 一樣含有細顆粒的餾分油，會因為壓降快速升高而導致操作周期短。沸騰床加氫技術可在 線加入和取出催化劑，因此催化劑性能可以在整個操作周期保持恒定。另外沸騰床加氫技 術還具有反應器溫度易控且均勻，壓降低且恒定，可達到較高的轉化率和較長的操作周期 等優點。因此沸騰床加氫技術適用于煤液化油或其它與煤液化油一樣含有細顆粒的餾分油 的加氫過程。
[0004] 沸騰床加氫技術也存在較明顯的缺點，突出反映在其催化反應效率較低和產品質 量較差。以煤液化油加氫穩定過程為例，煤液化油中大約含有70-90%的芳烴，加氫穩定裝 置的主要目的就是將煤液化油中的雙環和多環芳烴部分飽和生成諸如烷基苯類、二烷基苯 類和三烷基苯類等有效供氫組分。多環芳烴的芳烴飽和為順序反應，比如多環芳烴想要加 氫生成雙烷基苯類，首先需要加氫生產一烷基苯類，這說明多環芳烴的飽和需要較高的反 應苛刻度。實踐證明沸騰床反應器加工出來的供氫溶劑的供氫能力較低，導致出廠的最終 產品量低于設計值，降低了經濟效益。
[0005] 沸騰床反應效果差最重要的一個原因是沸騰床反應器的催化劑濃度較固定床低， 因此解決上述問題的一個思路是提高沸騰床反應器的催化劑濃度。沸騰床加氫反應器為三 相流化床，催化劑的濃度受氣相和液相相含率的影響。降低氣相和液相的相含率，可以提高 催化劑的濃度。但是降低液含率會降低液體在反應器內的停留時間，而降低氣含率可能會 導致反應器內供氫不足。因此需要對三相的相含率進行綜合考慮，使反應效果最優化。
[0006] US6881326A介紹了一種兩相加氫預處理技術。其工藝過程為新鮮原料油、循環油 和氫氣經過一個混氫裝置將氫氣溶解在油中，溶解氫氣的油進入反應器與催化劑接觸進行 催化反應。反應后的物流一部分循環至混氫裝置，一部分作為產品從裝置排出。該方法省 去了循環氫系統，但是該技術在反應器前設置了分離器進行廢氣分離。這樣雖然可以去除 部分影響加氫反應的廢氣，但是也使得部分已溶解的氫氣從原料油中分離出來，最終影響 加氫反應效果。
[0007] CN101942318A公開了一種烴類兩相加氫處理方法，具體過程為：新鮮原料和循環 油在催化氣提塔內混合，同時完成加氫反應后物流氣提、氫氣在進料油中的溶解和原料的 加氫預反應過程。溶氫物流進入沸騰床反應器中進行催化加氫反應，反應后的物流部分排 出裝置，部分以循環油的方式進入催化氣提塔。該技術存在著如下問題：一是原料油直接加 入高壓氣提塔中，在其典型操作條件下部分輕餾分會被氣提氣帶出高壓氣提塔而無法進入 沸騰床反應器進行充分反應，二是由于氣提塔中存在催化反應，而反應活性較高的新鮮原 料又先進入氣提塔中，這會導致氣提塔中反應較劇烈，則液相中的溶解氫也消耗較快，這會 導致流出氣提塔的液相中溶解氫沒有達到飽和，降低了循環油溶解氫的效率，并最終導致 沸騰床反應器中催化加氫反應效率降低。
[0008] 另外，上述技術都沒有考慮到氫氣在反應器中的損耗問題，在反應器沿物流方向 的后部，溶解氫濃度的降低會導致催化加氫反應效率降低，需要考慮以合適的方式補充氫 氣。上述技術也沒有考慮到氫氣在油中的溶解度隨反應溫度的升高而升高，新鮮油和循環 油的混合油在管線中的溫度遠低于反應器中的溫度，因此即使氫氣在前處理的油中達到了 溶解平衡，其一進入反應器后，由于油的溫度升高，溶解氫就遠沒有達到溶解平衡了。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的是為了克服現有的餾分油沸騰床加氫方法中所存在的上述缺陷，提 供一種新的餾分油沸騰床加氫方法。
[0010] 本發明提供了一種餾分油沸騰床加氫方法，該方法在加氫處理裝置中進行，所述 加氫處理裝置包括沸騰床反應器、高壓氣提塔、高壓分離器和分餾系統，其中，所述方法包 括：將餾分油原料和氫氣混合后再與來自高壓氣提塔的液相流出物混合，并將得到的混合 物料注入沸騰床反應器中與沸騰床催化劑進行催化加氫反應，將反應后的物料注入高壓氣 提塔中進行氣提和氣液分離，將所述高壓氣提塔的部分液相流出物返回所述沸騰床反應器 中繼續反應，將所述高壓氣提塔的氣相流出物注入高壓分離器中進行分離，將由所述高壓 分離器分離出的液相流出物和所述高壓氣提塔的另一部分液相流出物注入分餾系統進行 分餾。
[0011] 在本發明提供的所述餾分油沸騰床加氫方法中，一方面，本發明取消了循環氫系 統，也取消了一般兩相加氫方法中的廢氣分離器，節省了設備投資，同時本發明方法中循環 油具有更好的溶解氫和攜帶氫能力；另一方面，本發明所述的方法依靠大量液體循環把溶 解氫帶入沸騰床反應器內，反應器內基本為固液兩相體系，提高了反應器內液相的停留時 間和催化劑濃度，具有更優的反應效果。
[0012] 本發明的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0013] 附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：
[0014] 圖1是本發明提供的餾分油沸騰床加氫方法的一種實施方式的流程示意圖；
[0015] 圖2是本發明提供的餾分油沸騰床加氫方法的另一種實施方式的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0017] 本文中披露的所有范圍都包含端點并且是可獨立結合的。本文中所披露的范圍的 端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或 值的值。
[0018] 本發明提供的所述餾分油沸騰床加氫方法在加氫處理裝置中進行，所述加氫處理 裝置包括沸騰床反應器、高壓氣提塔、高壓分離器和分餾系統。所述餾分油沸騰床加氫方法 包括：將餾分油原料和氫氣混合后再與來自高壓氣提塔的液相流出物混合，并將得到的混 合物料注入沸騰床反應器中與沸騰床催化劑進行催化加氫反應，將反應后的物料注入高壓 氣提塔中進行氣提和氣液分離，將所述高壓氣提塔的部分液相流出物返回所述沸騰床反應 器中繼續反應，將所述高壓氣提塔的氣相流出物注入高壓分離器中進行分離，將由所述高 壓分離器分離出的液相流出物和所述高壓氣提塔的另一部分液相流出物注入分餾系統進 行分餾。
[0019] 在本發明提供的所述方法中，所采用的氫氣物流均為新鮮的氫氣，也就是說，本發 明中取消了循環氫系統，通過高壓分離器分離出的含氫氣的氣相流出物直接排出裝置，不 直接進行循環使用。
[0020] 在本發明提供的所述方法中，在將餾分油原料和氫氣混合的過程中，氫氣與餾分 油原料的氫油體積比（標準狀態下，下同）可以根據餾分油原料的溶解氫能力來確定。在 本發明中，優選將氫氣與餾分油