一種高氮高芳烴加氫改質(zhì)方法
【專利摘要】一種高氮高芳烴加氫改質(zhì)方法，根據(jù)原料組分分子大小合理安排加氫深度，流程簡(jiǎn)約，利于發(fā)揮各區(qū)催化劑的功能，對(duì)中低溫煤焦油可以實(shí)現(xiàn)全餾分加氫轉(zhuǎn)化。煤焦油1F經(jīng)第一加氫反應(yīng)區(qū)1R所得一區(qū)反應(yīng)流出物1RP經(jīng)一區(qū)熱高壓分離部分1HHPS分離為一區(qū)熱高分油1L和一區(qū)熱高分氣1V，一區(qū)熱高分油1L在分離部分1FRAC分離為加氫原料1LL和主要由難以加氫轉(zhuǎn)化的大分子組成的重油1LH，加氫原料1LL和一區(qū)熱高分氣1V去第二加氫反應(yīng)區(qū)2R。在1R利用大孔徑加氫改質(zhì)催化劑對(duì)煤焦油1F實(shí)現(xiàn)全部淺度加氫改質(zhì)的基礎(chǔ)上，控制2R原料烴的干點(diǎn)，保證2R的操作周期和加氫生成油質(zhì)量。
【專利說明】一種高氮高芳烴加氫改質(zhì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高氮高芳烴加氫改質(zhì)方法，在串聯(lián)的兩個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置熱高壓分離步驟和熱高分油分餾步驟，熱高分油分餾為加氫原料ILL和主要由難以加氫轉(zhuǎn)化的大分子組成的重油1LH，加氫原料ILL和一區(qū)熱高分氣IV去第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，從而控制2R原料烴的干點(diǎn)，保證2R的操作周期和加氫生成油質(zhì)量；特別地講本發(fā)明涉及一種同時(shí)包含常規(guī)沸點(diǎn)大于530°C的煤焦油組分和常規(guī)沸點(diǎn)小于530°C的煤焦油組分的煤焦油的加氫轉(zhuǎn)化方法；更特別地講本發(fā)明涉及一種劣質(zhì)中低溫煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]劣質(zhì)中低溫煤焦油全餾分為寬餾分油品，包含分子尺寸小的常規(guī)沸點(diǎn)低于200°C的餾分(所含芳烴為單環(huán))和分子尺寸中等的常規(guī)沸點(diǎn)為200~530°C的餾分(含有2~6環(huán)芳烴)，通常還包含分子尺寸大的常規(guī)沸點(diǎn)高于530°C的餾分(含有7環(huán)及其以上芳烴、膠質(zhì)、浙青質(zhì))即煤浙青組分，根據(jù)煤種和產(chǎn)生中低溫煤焦油的熱加工過程操作條件的不同，中低溫煤焦油所含煤浙青的數(shù)量和性質(zhì)差異較大，同時(shí)包含常規(guī)沸點(diǎn)大于530°C的煤焦油組分和常規(guī)沸點(diǎn)小于530°C的煤焦油組分的煤焦油的加氫轉(zhuǎn)化過程比如全餾分中低溫煤焦油生產(chǎn)柴油組分的加氫轉(zhuǎn)化過程大體可以劃分為前置的淺度加氫改質(zhì)過程和后置的深度加氫改質(zhì)過程，存在 如下特點(diǎn):
[0003]①在前置的淺度加氫改質(zhì)過程，在一定的范圍內(nèi)比如中低溫煤焦油的殘?zhí)亢繛?~13%時(shí)，類似加工石油渣油的加氫催化劑比如加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氧、加氫脫氮、加氫芳烴飽和催化劑可以處理上述含有煤浙青的中低溫煤焦油，這些催化劑的共性是具有較大的內(nèi)孔道、活性較弱，能夠適應(yīng)殘?zhí)亢扛叩哪z質(zhì)、浙青質(zhì)的淺度加氫改質(zhì)，如此獲得煤浙青的淺度加氫改質(zhì)產(chǎn)物L(fēng)QH0，而在此煤浙青淺度加氫改質(zhì)過程中，中低溫煤焦油中常規(guī)沸點(diǎn)低于530°C的餾分LY或其淺度加氫改質(zhì)產(chǎn)物L(fēng)YHO的存在，可以降低催化劑內(nèi)外表面液體粘度、改善煤浙青的淺度加氫改過程催化劑孔道內(nèi)的分子擴(kuò)散，一句話利于煤浙青淺度加氫改質(zhì)過程；
[0004]②在后置的深度加氫改質(zhì)過程，在中低溫煤焦油中常規(guī)沸點(diǎn)低于530°C的餾分LY或其淺度加氫改質(zhì)產(chǎn)物L(fēng)YHO轉(zhuǎn)化為柴油組分的深度加氫改質(zhì)反應(yīng)過程，使用的催化劑的共性是內(nèi)孔道適中、活性較強(qiáng)，難以適應(yīng)或不能適應(yīng)殘?zhí)亢扛叩哪z質(zhì)、浙青質(zhì)的淺度加氫改質(zhì)產(chǎn)物L(fēng)QHO中的大分子比如常規(guī)沸點(diǎn)高于530°C的餾分LQHO-H的的混合加工，如果聯(lián)合加工LQH0-H，其結(jié)果是LQHO-H含量低時(shí)需提高反應(yīng)溫度、LQHO-H含量高時(shí)降低LY或LYHO的最終加氫產(chǎn)品柴油的質(zhì)量或加快催化劑的失活速度即縮短工期。
[0005]以上分析說明，當(dāng)全餾分中低溫煤焦油加氫處理時(shí)，淺度加氫改質(zhì)過程、深度改質(zhì)過程，輕餾分、煤浙青餾分、加氫催化劑三者之間存在的相互關(guān)系是不同的。一方面指明了深度改質(zhì)段催化劑的改進(jìn)方向，一方面指明了操作工藝的改進(jìn)方向，本發(fā)明即是提出一種操作工藝的改進(jìn)方法。
[0006]本發(fā)明一種煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法的構(gòu)想是在串聯(lián)的兩個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置熱高壓分離步驟和熱高分油分餾步驟，煤焦油IF經(jīng)第一加氫反應(yīng)區(qū)IR所得一區(qū)反應(yīng)流出物IRP經(jīng)一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS分離為一區(qū)熱高分油IL和一區(qū)熱高分氣IV，一區(qū)熱高分油IL在分離部分IFRAC分離為加氫原料ILL和主要由難以加氫轉(zhuǎn)化的大分子組成的重油1LH，加氫原料ILL和一區(qū)熱高分氣IV去第二加氫反應(yīng)區(qū)2R。該構(gòu)想，根據(jù)原料組分分子大小合理安排加氫深度，充分發(fā)揮各區(qū)催化劑的功能，對(duì)中低溫煤焦油可以實(shí)現(xiàn)全餾分加氫轉(zhuǎn)化，優(yōu)點(diǎn)在于:①在IR利用大孔徑加氫改質(zhì)催化劑對(duì)煤焦油IF實(shí)現(xiàn)全部淺度加氫改質(zhì)的基礎(chǔ)上，控制2R原料烴的干點(diǎn)，保證2R的操作周期和加氫生成油質(zhì)量；②可以加工劣質(zhì)原料；③事故狀態(tài)一區(qū)熱高分油IL及時(shí)全部排出加氫反應(yīng)系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明所述方法未見報(bào)道。
[0008]本發(fā)明所述高氮高芳烴，可以是任何一種合適的原料烴，特別指的是同時(shí)包含常規(guī)沸點(diǎn)大于530°C的煤焦油組分和常規(guī)沸點(diǎn)小于530°C的煤焦油組分的油品，此時(shí)原料烴選自中溫煤焦油全餾分或低溫煤焦油全餾分或中溫煤焦油部分餾分或低溫煤焦油部分餾分；原料烴也可以是脫除特定組分的煤焦油，選自脫除酚組分的煤焦油或脫除萘組分的煤焦油或脫除蒽組分的煤焦油。
[0009]因此，本發(fā)明的第一目的在于提出一種中低溫煤焦油加氫生產(chǎn)柴油組分的改進(jìn)方法，在串聯(lián)的兩個(gè)加氫反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置熱高壓分離步驟和熱高分油分餾步驟，熱高分油分餾為加氫原料ILL和主要由難以加氫轉(zhuǎn)化的大分子組成的重油1LH，加氫原料ILL和一區(qū)熱高分氣IV去第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，從而控制2R原料烴的干點(diǎn)，保證2R的操作周期和加氫生成油質(zhì)量；本發(fā)明的第二目的在于提出一種高氮高芳烴加氫改質(zhì)方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明一種高氮高芳 烴加氫改質(zhì)方法，其特征在于包含以下步驟:
[0011]①在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR，在氫氣和一區(qū)加氫催化劑IRC存在條件下,高氮高芳烴第一原料烴IF完成一區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的一區(qū)反應(yīng)流出物IRP ；
[0012]②在一區(qū)熱高壓分離部分1HHPS，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的含有低沸點(diǎn)烴和雜質(zhì)氣體的一區(qū)熱高分氣氣體IV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的一區(qū)熱高分油液體IL ；
[0013]③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，一區(qū)熱高分油IL分離為加氫原料ILL和主要由難以被第二加氫反應(yīng)區(qū)2R加氫轉(zhuǎn)化的大分子組成的重油ILH ；
[0014]④在第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，在二區(qū)加氫催化劑2RC存在條件下，一區(qū)熱高分氣氣體IV與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸，加氫原料ILL與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸，進(jìn)行二區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的二區(qū)反應(yīng)流出物2RP ;分離二區(qū)反應(yīng)流出物2RP得到富氫氣體2V和二區(qū)加氫生成油2RP0，至少一部分富氫氣體2V循環(huán)返回加氫反應(yīng)區(qū)。
[0015]一區(qū)熱高分油1L，通常先降低壓力脫出氣體然后進(jìn)入分離步驟，其特征在于:③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，一區(qū)熱高分油IL降壓后進(jìn)入低壓分離部分IHLPS分離為低分氣IHLPSV和低分油1HLPSL，低分油IHLPSL經(jīng)過包含分餾塔的分餾步驟分離為主要由常規(guī)沸點(diǎn)低于500°C的烴組分組成的加氫原料ILL和主要由常規(guī)沸點(diǎn)高于500°C的烴組分組成的包含常規(guī)沸點(diǎn)高于530°C的烴組分的重油1LH。
[0016]本發(fā)明特別適合于第一原料烴為中低溫煤焦油的情況。
[0017]本發(fā)明，在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，至少一部分重油ILH可以循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸。
[0018]本發(fā)明，在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，至少一部分重油ILH可以經(jīng)過焦化過程得到焦化反應(yīng)流出物，分離焦化反應(yīng)流出物得到主要由常規(guī)沸點(diǎn)低于530°C的烴組分組成的加氫原料1LHL，加氫原料ILHL循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸或循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
[0019]本發(fā)明各步驟操作條件通常為:
[0020]①第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為6.0~30.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~15hr_\氫氣/原料油體積比為400: I~4000: I ；
[0021]②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為250~400°C、壓力為6.0~30.0MPa ；
[0022]④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為280~460°C、壓力為6.0~30.0MPa、二區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~15hr_\氫氣/原料油體積比為400: I~4000: I。
[0023]本發(fā)明各步驟 操作條件一般為:
[0024]①第一加氫反應(yīng)區(qū)操作條件為:溫度為180~360°C、壓力為12.0~25.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~2.0hr_\氫氣/原料油體積比為500: I~3000: I ；
[0025]②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為280~350°C、壓力為12.0~25.0MPa ；
[0026]④第二加氫反應(yīng)區(qū)操作條件為:溫度為320~440°C、壓力為12.0~25.0MPa、二區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~2.0hr'氫氣/原料油體積比為500: I~3000: I。
[0027]本發(fā)明加氫改質(zhì)反應(yīng)部分的操作目標(biāo)通常為:
[0028]①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~13%，在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR的氫耗占第一原料烴總氫耗的25~65%,煤焦油的烯烴飽和率大于90%,煤焦油的氧脫出率大于90%，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中金屬量與烴組分量之比低于百萬分之4，煤焦油的殘?zhí)棵摮蚀笥?5% ；
[0029]④二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于28。
[0030]本發(fā)明加氫改質(zhì)反應(yīng)部分的操作目標(biāo)一般為:
[0031]①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~10%，在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR的氫耗占第一原料烴總氫耗的35~55%,煤焦油的烯烴飽和率大于95%,煤焦油的氧脫出率大于95%，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中金屬量與烴組分量之比低于百萬分之2，煤焦油的殘?zhí)棵摮蚀笥?5% ；
[0032]④二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于32。
[0033]本發(fā)明二區(qū)反應(yīng)流出物2RP的分離方式通常為:④在二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS，注水后二區(qū)反應(yīng)流出物2RPW分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV、一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的二區(qū)冷高分油液體2LHPSL和一個(gè)主要由水組成的含有氨組分的二區(qū)冷高分水液體2LHPSW ;至少一部分二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV作為富氫氣體2V進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)部分；二區(qū)熱冷壓分離部分2LHPS操作溫度為20~70°C。
[0034]本發(fā)明二區(qū)反應(yīng)流出物2RP的分離方式包含二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS時(shí)，其特征在于:④在二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS，二區(qū)反應(yīng)流出物2RP分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)熱高分氣氣體2HHPSV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的二區(qū)熱高分油液體2HHPSL，至少一部分二區(qū)熱高分氣氣體2HHPSV進(jìn)入二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS ;二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS操作溫度通常為200~380°C、一般為為280~350°C。
[0035]本發(fā)明，分離二區(qū)加氫生成油2RP0得到二區(qū)窄餾分油品，至少一部分二區(qū)窄餾分油品循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸或循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
[0036]本發(fā)明，分離二區(qū)加氫生成油2RP0得到二區(qū)窄餾分油品，至少一部分主要由常規(guī)沸點(diǎn)大于350°C的組分組成的二區(qū)窄餾分油品循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸或循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
[0037]本發(fā)明所述高氮高芳烴第一原料烴IF中芳烴含量大于40重量％，常規(guī)沸點(diǎn)高于350°C的芳烴含量大于20重量％，康氏殘?zhí)繛?~13%。
[0038]本發(fā)明的一種特殊工作方式是第二加氫反應(yīng)區(qū)2R進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，其特征在于:
[0039]①第一原料烴在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR完成深度加氫精制反應(yīng)，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六烷值高于24 ；
[0040]④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R使用加氫裂化催化劑對(duì)第二加氫反應(yīng)區(qū)2R的原料烴進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)；二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于32。
[0041]本發(fā)明的一種特殊工作方式是第二加氫反應(yīng)區(qū)2R進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，其操作條件通常為:`
[0042]①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~13%，第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為10.0~25.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~
1.25111*'氫氣/原料油體積比為400: I~4000: 1，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六燒值高于26 ；
[0043]②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為250~400°C、壓力為10.0~25.0MPa ；
[0044]④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為300~460°C、壓力為6.0~30.0MPa、二區(qū)加氫裂化催化劑體積空速為0.15~3.0hr—1、氫氣/原料油體積比為400: I~4000: I ；二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于38。
[0045]本發(fā)明的一種特殊工作方式是第二加氫反應(yīng)區(qū)2R進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，其操作條件一般為:
[0046]①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~10%，第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為12.0~18.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~
0.65111*'氫氣/原料油體積比為500: I~3000: 1，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六烷值高于32 ；
[0047]②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為280~350°C、壓力為12.0~18.0MPa ；[0048]④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為330~420°C、壓力為12.0~18.0MPa、二區(qū)加氫裂化催化劑體積空速為0.25~2.0hr_\氫氣/原料油體積比為500: I~3000: I ;二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于42。
[0049]本發(fā)明，適用于任何一種合適的第一原料烴，特別適合于同時(shí)包含常規(guī)沸點(diǎn)大于530°C的煤焦油組分和常規(guī)沸點(diǎn)小于530°C的煤焦油組分的油品，此時(shí)第一原料烴選自中溫煤焦油全餾分或低溫煤焦油全餾分或中溫煤焦油部分餾分或低溫煤焦油部分餾分；第一原料烴可以是脫除特定組分的煤焦油，選自脫除酚組分的煤焦油或脫除萘組分的煤焦油或脫除蒽組分的煤焦油。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0050]附圖是本發(fā)明原則流程示意圖。如附圖所示，高氮高芳烴第一原料烴IF進(jìn)入第一加氫反應(yīng)區(qū)IR，在氫氣和一區(qū)加氫催化劑IRC存在條件下,高氮高芳烴第一原料烴IF完成一區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的一區(qū)反應(yīng)流出物IRP ;在一區(qū)熱高壓分離部分1HHPS，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的含有低沸點(diǎn)烴和雜質(zhì)氣體的一區(qū)熱高分氣氣體IV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的一區(qū)熱高分油液體IL ;在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，一區(qū)熱高分油IL分離為加氫原料ILL和主要由難以被第二加氫反應(yīng)區(qū)2R加氫轉(zhuǎn)化的大分子組成的重油ILH ;在第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，在二區(qū)加氫催化劑2RC存在條件下，一區(qū)熱高分氣氣體IV與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸，加氫原料ILL與二區(qū)加 氫催化劑2RC接觸，進(jìn)行二區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的二區(qū)反應(yīng)流出物2RP。
【具體實(shí)施方式】
[0051]以下詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0052]本發(fā)明所述壓力為絕對(duì)壓力。
[0053]本發(fā)明所述的常規(guī)沸點(diǎn)指的是物質(zhì)在一個(gè)大氣壓力下的汽液平衡溫度。
[0054]本發(fā)明所述的雜質(zhì)組分指的是原料油中非烴組分的氫化物如水、氨、硫化氫、氯化氫等。
[0055]本發(fā)明所述的常規(guī)氣體烴指的是常規(guī)條件下呈氣態(tài)的烴類，包括甲烷、乙烷、丙燒、丁燒。
[0056]本發(fā)明所述的常規(guī)液體烴指的是常規(guī)條件下呈液態(tài)的烴類，包括戊烷及其沸點(diǎn)更高的烴類。
[0057]本發(fā)明所述的比重，除非特別說明，指的是常壓、15.6°C條件下液體密度與常壓、15.6 °C條件下水密度的比值。
[0058]本發(fā)明所述的石腦油組分指的是常規(guī)沸點(diǎn)低于200°C的常規(guī)液體烴。
[0059]本發(fā)明所述的柴油組分指的是常規(guī)沸點(diǎn)為200~375°C的烴類。
[0060]本發(fā)明所述的組分的組成或濃度或含量或收率值，除非特別說明，均為重量基準(zhǔn)值。
[0061]本發(fā)明所述第一原料烴為高氮高芳烴，可以是來自煤熱解或煤造氣過程的煤焦油。本發(fā)明所述煤焦油可以是低溫煤焦油、中溫煤焦油、高溫煤焦油餾分及其混合油。由于原煤性質(zhì)、煤熱解或煤造氣過程的工藝條件均在一定范圍內(nèi)變化，煤焦油的性質(zhì)也在一定范圍內(nèi)變化，高溫煤焦油初級(jí)蒸餾過程的工藝條件和產(chǎn)品要求也在一定范圍內(nèi)變化，故高溫煤焦油餾分的性質(zhì)也在一定范圍內(nèi)變化。本發(fā)明所述加氫原料煤焦油的性質(zhì)，常規(guī)沸點(diǎn)一般為50~650°C通常為60~550°C，比重通常為0.91~1.22，水含量通常為0.2~
5.0%，通常金屬含量為2~80PPm、硫含量為0.4~0.8%、氮含量為0.4~1.8%、氧含量為 0.4 ~8.0%。
[0062]本發(fā)明一種高氮高芳烴加氫改質(zhì)方法，其特征在于包含以下步驟:
[0063]本發(fā)明一種高氮高芳烴加氫改質(zhì)方法，其特征在于包含以下步驟:
[0064]①在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR，在氫氣和一區(qū)加氫催化劑IRC存在條件下,高氮高芳烴第一原料烴IF完成一區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的一區(qū)反應(yīng)流出物IRP ；
[0065]②在一區(qū)熱高壓分離部分1HHPS，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的含有低沸點(diǎn)烴和雜質(zhì)氣體的一區(qū)熱高分氣氣體IV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的一區(qū)熱高分油液體IL ；
[0066]③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，一區(qū)熱高分油IL分離為加氫原料ILL和主要由難以被第二加氫反應(yīng)區(qū)2R加氫轉(zhuǎn)化的大分子組成的重油ILH ；
[0067]④在第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，在二區(qū)加氫催化劑2RC存在條件下，一區(qū)熱高分氣氣體IV與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸，加氫原料ILL與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸，進(jìn)行二區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的二區(qū)反應(yīng)流出物2RP ;分離二區(qū)反應(yīng)流出物2RP得到富氫氣體2V和二區(qū)加氫生成油2RP0，至少一部分富氫氣體2V循環(huán)返回加氫反應(yīng)區(qū)。
[0068]一區(qū)熱高分油1L，通常先降低壓力脫出氣體然后進(jìn)入分離步驟，其特征在于:③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，一區(qū)熱高分油IL降壓后進(jìn)入低壓分離部分IHLPS分離為低分氣IHLPSV和低分油1HLPSL，低分油IHLPSL經(jīng)過包含分餾塔的分餾步驟分離為主要由常規(guī)沸點(diǎn)低于500°C的烴組分組成的加氫原料ILL和主要由常規(guī)沸點(diǎn)高于500°C的烴組分組成的包含常規(guī)沸點(diǎn)高于530°C的烴組分的重油1LH。
[0069]本發(fā)明特別適合于第一原料烴為中低溫煤焦油的情況。
[0070]本發(fā)明，在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，至少一部分重油ILH可以循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸。
[0071]本發(fā)明，在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，至少一部分重油ILH可以經(jīng)過焦化過程得到焦化反應(yīng)流出物，分離焦化反應(yīng)流出物得到主要由常規(guī)沸點(diǎn)低于530°C的烴組分組成的加氫原料1LHL，加氫原料ILHL循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸或循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
[0072]本發(fā)明各步驟操作條件通常為:
[0073]①第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為6.0~30.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~15hr_\氫氣/原料油體積比為400: I~4000: I ；
[0074]②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為250~4001:、壓力為6.0~30.0MPa ；
[0075]④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為280~460°C、壓力為6.0~30.0MPa、二區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~15hr_\氫氣/原料油體積比為400: I~4000: I。
[0076]本發(fā)明各步驟操作條件一般為:
[0077]①第一加氫反應(yīng)區(qū)操作條件為:溫度為180~360°C、壓力為12.0~25.0MPa,一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~2.0hr'氫氣/原料油體積比為500: I~3000: I ；
[0078]②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為280~350°C、壓力為12.0~25.0MPa ；
[0079]④第二加氫反應(yīng)區(qū)操作條件為:溫度為320~440°C、壓力為12.0~25.0MPa、二區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~2.0hr'氫氣/原料油體積比為500: I~3000: I。
[0080]本發(fā)明加氫改質(zhì)反應(yīng)部分的操作目標(biāo)通常為:
[0081]①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~13%，在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR的氫耗占第一原料烴總氫耗的25~65%,煤焦油的烯烴飽和率大于90%,煤焦油的氧脫出率大于90%，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中金屬量與烴組分量之比低于百萬分之4，煤焦油的殘?zhí)棵摮蚀笥?5% ；
[0082]④二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于28。
[0083]本發(fā)明加氫改質(zhì)反應(yīng)部分的操作目標(biāo)一般為:
[0084]①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~10%，在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR的氫耗占第一原料烴總氫耗的35~55%,煤焦油的烯烴飽和率大于95%,煤焦油的氧脫出率大于95%，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中金屬量與烴組分量之比低于百萬分之2，煤焦油的殘?zhí)棵摮蚀笥?5% ；`
[0085]④二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于32。
[0086]本發(fā)明二區(qū)反應(yīng)流出物2RP的分離方式通常為:④在二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS，注水后二區(qū)反應(yīng)流出物2RPW分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV、一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的二區(qū)冷高分油液體2LHPSL和一個(gè)主要由水組成的含有氨組分的二區(qū)冷高分水液體2LHPSW ;至少一部分二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV作為富氫氣體2V進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)部分；二區(qū)熱冷壓分離部分2LHPS操作溫度為20~70°C。
[0087]本發(fā)明二區(qū)反應(yīng)流出物2RP的分離方式包含二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS時(shí)，其特征在于:④在二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS，二區(qū)反應(yīng)流出物2RP分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)熱高分氣氣體2HHPSV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的二區(qū)熱高分油液體2HHPSL，至少一部分二區(qū)熱高分氣氣體2HHPSV進(jìn)入二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS ;二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS操作溫度通常為200~380°C、一般為為280~350°C。
[0088]本發(fā)明，分離二區(qū)加氫生成油2RP0得到二區(qū)窄餾分油品，至少一部分二區(qū)窄餾分油品循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸或循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
[0089]本發(fā)明，分離二區(qū)加氫生成油2RP0得到二區(qū)窄餾分油品，至少一部分主要由常規(guī)沸點(diǎn)大于350°C的組分組成的二區(qū)窄餾分油品循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸或循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
[0090]本發(fā)明所述高氮高芳烴第一原料烴IF中芳烴含量大于40重量％，常規(guī)沸點(diǎn)高于350°C的芳烴含量大于20重量％，康氏殘?zhí)繛?~13%。[0091]本發(fā)明的一種特殊工作方式是第二加氫反應(yīng)區(qū)2R進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，其特征在于:
[0092]①第一原料烴在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR完成深度加氫精制反應(yīng)，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六烷值高于24 ；
[0093]④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R使用加氫裂化催化劑對(duì)第二加氫反應(yīng)區(qū)2R的原料烴進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)；二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于32。
[0094]本發(fā)明的一種特殊工作方式是第二加氫反應(yīng)區(qū)2R進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，其操作條件通常為:
[0095]①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~13%，第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為10.0~25.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~
1.25111*'氫氣/原料油體積比為400: I~4000: 1，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六燒值高于26 ；
[0096]②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為250~400°C、壓力為10.0~25.0MPa ；
[0097]④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為300~460°C、壓力為6.0~30.0MPa、二區(qū)加氫裂化催化劑體積空速為0.15~3.0hr—1、氫氣/原料油體積比為400: I~4000: I ；二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于38。
[0098]本發(fā)明的一種特殊工作方式是第二加氫反應(yīng)區(qū)2R進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，其操作條件一般為:
[0099]①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~10%，第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為12.0~18.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~
0.65111*'氫氣/原料油體積比為500: I~3000: 1，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六烷值高于32 ；
[0100]②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為280~350°C、壓力為12.0~
18.0MPa ；
[0101]④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為330~420°C、壓力為12.0~18.0MPa、二區(qū)加氫裂化催化劑體積空速為0.25~2.0hr_\氫氣/原料油體積比為500: I~3000: I ;二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于42。
[0102]本發(fā)明，適用于任何一種合適的第一原料烴，特別適合于同時(shí)包含常規(guī)沸點(diǎn)大于530°C的煤焦油組分和常規(guī)沸點(diǎn)小于530°C的煤焦油組分的油品，此時(shí)第一原料烴選自中溫煤焦油全餾分或低溫煤焦油全餾分或中溫煤焦油部分餾分或低溫煤焦油部分餾分；第一原料烴可以是脫除特定組分的煤焦油，選自脫除酚組分的煤焦油或脫除萘組分的煤焦油或脫除蒽組分的煤焦油。
[0103]在煤焦油的加氫改質(zhì)過程中，水是不利的組分，一方面，在煤焦油進(jìn)入第一加氫反應(yīng)區(qū)IR的加氫反應(yīng)器前的加熱升溫過程中，水的存在會(huì)加劇煤焦油中酸類對(duì)管道、設(shè)備等的腐蝕，腐蝕產(chǎn)生的鐵等金屬離子進(jìn)入加氫反應(yīng)器，為保證預(yù)期的操作周期，必須使用更多的加氫脫金屬催化劑(保護(hù)劑)同時(shí)增加氫耗量；另一方面，原料水含量的增加將提高反應(yīng)過程水蒸汽分壓，對(duì)催化劑性能穩(wěn)定性和長(zhǎng)周期運(yùn)行不利。因此，在煤焦油進(jìn)入第一加氫反應(yīng)區(qū)IR之前，通常進(jìn)行脫水處理以盡可能地降低水含量，煤焦油脫水的方法不受限制，比如加壓加熱液體脫水、蒸餾脫水、電場(chǎng)脫鹽脫水及其組合使用。
[0104]煤焦油脫水常用的方法是加熱升溫后減壓脫水:先將煤焦油在一定壓力下(比如壓力控制在0.5~l.0MPa)加熱至80~200°C最好是100~160°C，然后進(jìn)入在負(fù)壓(如壓力控制在0.025~0.05MPa(絕對(duì)壓力))下操作的脫水器(閃蒸罐或脫水塔)，含油氣的水蒸汽排出脫水器頂部，經(jīng)冷凝冷卻后進(jìn)入集液罐然后排出系統(tǒng)，集液罐與減壓抽真空系統(tǒng)相連。脫水煤焦油從脫水器下部排出。
[0105]工業(yè)煤焦油通常還含有有害固體顆粒(比如直徑大于10~20微米的固體顆粒)，為了防止有害固體顆粒損壞煤焦油高壓輸送泵和沉積于催化劑床層，通常在煤焦油脫水前、后的適當(dāng)溫度條件下進(jìn)行煤焦油過濾。
[0106]本發(fā)明建議工業(yè)煤焦油進(jìn)入加氫反應(yīng)部分之前進(jìn)行脫水及過濾處理。
[0107]本發(fā)明所述的一區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)一詞，指的是在氫氣和合適的一區(qū)加氫催化劑IRC存在條件下第一原料烴IF發(fā)生的加氫精制反應(yīng)過程，其最低的反應(yīng)深度應(yīng)具備最低限度的工業(yè)意義:即為第二加氫反應(yīng)區(qū)2R提供合適的加氫改質(zhì)原料烴，應(yīng)根據(jù)原料煤焦油IF性質(zhì)和二區(qū)加氫催化劑2RC對(duì)二區(qū)原料性質(zhì)的要求確定:一般該過程完成烯烴加氫飽和、加氫脫金屬、適度加氫脫殘?zhí)?、淺適度加氫脫硫、適度加氫脫氮、適度芳烴飽和；第一原料烴在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR的氫耗，占第一原料烴總氫耗:通常為10~65%、一般為35~55%;該過程煤焦油的烯烴飽和率:一般大于75%、通常大于95%、最好大于98% ;該過程煤焦油的氧脫出率:一般大于70%、通常大于90%、最好大于95% ;該過程煤焦油的金屬脫出率:一般大于80%、通常大于95%、最好大于99%;該過程對(duì)原料煤焦油的殘?zhí)棵摮蚀笥?5%、通常大于40%、最好大于65%,以延緩二區(qū)加氫改質(zhì)催化劑的結(jié)炭速度、延長(zhǎng)操作周期；在上述條件下，同時(shí)完成一定的脫硫、脫氮率；通常希望一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的烴油最好具備一定的透光性。
[0108]第一原料烴總氫耗指的是單位重量的第一原料烴在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR和第二加氫反應(yīng)區(qū)2R消耗的氫氣的總重量。
[0109]所述的第一加氫反應(yīng)區(qū)IR進(jìn)行煤焦油一區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，因煤焦油原料性質(zhì)(烯烴含量、金屬含量、氧含量、硫含量、氮含量、芳烴含量、餾程、比重、殘?zhí)亢?的不同和加氫精制深度(烯烴加氫飽和、加氫脫金屬、加氫脫氧、加氫脫殘?zhí)?、加氫脫硫、加氫脫氮、芳烴加氫飽和、一定程度的加氫精制性“裂化”)的不同，其操作條件的變化范圍很寬，應(yīng)根據(jù)具體的煤焦油加氫改質(zhì)反應(yīng)目標(biāo)確定。
[0110]所述的進(jìn)行煤焦油一區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)的第一加氫反應(yīng)區(qū)IR，使用的一區(qū)加氫催化劑IRC可以是一種或兩種或多種催化劑的串聯(lián)組合和混裝。一區(qū)加氫催化劑IRC可以是烯烴加氫飽和催化劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫氧催化劑、加氫脫殘?zhí)看呋瘎?、加氫脫硫催化劑、加氫脫氮催化劑、芳烴 加氫飽和催化劑等加氫精制催化劑及其組合或其功能組合。由于煤焦油含有烯烴、金屬，故在加氫精制催化劑前使用加氫催化劑，進(jìn)行加氫烯烴飽和、加氫脫金屬。
[0111]所述的第一加氫反應(yīng)區(qū)IR，根據(jù)需要可以將任一種補(bǔ)充硫加入反應(yīng)部分，以保證反應(yīng)部分必須的最低硫化氫濃度，保證反應(yīng)過程的催化劑必須的硫化氫分壓不低于最低的必須值:比如500PPm或lOOOPPm。所述的補(bǔ)充硫可以是含硫化氫或可以轉(zhuǎn)化為硫化氫的對(duì)煤焦油加氫改質(zhì)過程無不良作用的物料，比如含硫化氫的氣體或油品，或與高溫氫氣接觸后轉(zhuǎn)化為硫化龜!的二硫化碳或二甲基二硫等。
[0112]按照本發(fā)明，設(shè)置步驟②的目的是為了獲得一區(qū)熱高分油液體1L，然后實(shí)施步驟
③一區(qū)熱高分油液體IL的分離，因此一區(qū)熱高分油液體IL最好主要由高沸點(diǎn)組分組成，比如主要由常規(guī)沸點(diǎn)高于350°C的餾分或主要由常規(guī)沸點(diǎn)高于450°C的餾分組成，也就是說一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS的操作溫度不宜過低。一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS的操作條件為:溫度通常為250~400°C、一般為280~350°C，壓力通常為為6.0~30.0MPa、一般為12.0 ~25.0MPa。
[0113]按照本發(fā)明，在第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，在氫氣和二區(qū)加氫催化劑2RC存在條件下，至少一部分烴類原料完成深度加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、雜質(zhì)組份、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的二區(qū)反應(yīng)流出物2RP。
[0114]所述的二區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，因其原料(一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中烴類)性質(zhì)(硫含量、氮含量、芳烴含量、餾程、比重、殘?zhí)亢?的不同和加氫改質(zhì)深度(加氫脫硫、加氫脫氮、加氫飽和、一定程度的加氫精制性“裂化”、加氫裂化)的不同，其操作條件的變化范圍很寬，應(yīng)根據(jù)具體的過程目標(biāo)確定。
[0115]所述的第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，使用的二區(qū)加氫催化劑2RC可以是一種或兩種或多種催化劑的串聯(lián)組合和混裝。二區(qū)加氫催化劑2RC可以是加氫脫硫劑、加氫脫氮?jiǎng)?、加氫芳烴飽和劑等加氫精制催化劑及其組合。在反應(yīng)過程的尾部或后部，可以使用加氫裂化催化劑(包括緩和裂化催化劑)及其組合。本發(fā)明的一種特殊工作方式是:第一加氫反應(yīng)區(qū)IR進(jìn)行煤焦油的深度加氫精制反應(yīng)、第二加氫反應(yīng)區(qū)2R進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)?？梢赃x用不摻合分子篩的無定形加氫裂化催化劑或少量摻合分子篩的無定形加氫裂化催化劑，以盡可能增強(qiáng)對(duì)原料中有機(jī)氮化物的適應(yīng)能力，提高柴油組分產(chǎn)率。根據(jù)需要，通常在加氫裂化催化劑床層后設(shè)置后部加氫精制催化劑床層對(duì)加氫裂化過程產(chǎn)生的影響產(chǎn)品質(zhì)量的組分如對(duì)硫醇完成加龜!精制。
[0116]按照本發(fā)明，分離二區(qū)反應(yīng)流出物2RP得到富氫氣體2V和二區(qū)加氫生成油2RP0，至少一部分富氫氣體2V進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)部分。
[0117]二區(qū)反應(yīng)流出物2RP的分離部分，通常包含二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS，所述二區(qū)反應(yīng)流出物2RP冷卻并分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的二區(qū)冷高分油液體2LHPSL。所述的二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS，其分離器操作壓力為第二加氫反應(yīng)區(qū)2R壓力減去實(shí)際壓力降，所述實(shí)際壓力降，不宜過低或過高，一般為0.3~1.2MPa，最好為0.5~0.8MPa。二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS的操作溫度一般為20~80°C、通常為30~70°C。在二區(qū)冷高分油分離部分，分離二區(qū)冷高分油得到包含柴油餾分的窄餾分油品。在二區(qū)冷高分油2LHPSL分離部分，二區(qū)冷高分油2LHPSL通常首先降低壓力、通常壓力降至0.5~4.0MPa形成氣、液混相物流，然后經(jīng)過分離和或分餾的過程完成分離，通常分離為氣體、液化氣、石腦油餾分(或輕石腦油和重石腦油)、柴油餾分(或低凝點(diǎn)柴油和高凝點(diǎn)柴油)(或輕柴油和重柴油)及可能存在的更重餾分如加氫蠟油或加氫尾油等產(chǎn)品。根據(jù)需要，二區(qū)反應(yīng)流出物2RP可以設(shè)置注水洗氨步驟。所述的二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV，其氫氣濃度值，不宜過低(導(dǎo)致裝置操作壓力上升)，一般應(yīng)不低于70% (V)，宜不低于80% (V)，最好不低于85% (V)。如前所述至少一部分、通常為85~100%的所述二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV返回第一加氫反應(yīng)區(qū)IR和或第二加氫反應(yīng)區(qū)2R形成循環(huán)氫氣(作反應(yīng)器入口氫氣和冷氫)，以提供加氫反應(yīng)區(qū)必須的氫氣量和氫濃度。按照本發(fā)明，新氫進(jìn)入第一加氫反應(yīng)區(qū)IR和或第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，以補(bǔ)充反應(yīng)過程消耗的氫氣，推薦全部新氫進(jìn)入第一加氫反應(yīng)區(qū)IR，以最大程度提高反應(yīng)過程氫氣濃度。新氫氫濃度越高越好，一般不宜低于95% (V)，最好不低于99% (V)。
[0118]本發(fā)明應(yīng)用于煤焦油加氫改質(zhì)過程時(shí)，按照本發(fā)明，可以設(shè)置二區(qū)反應(yīng)流出物2RP的二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS，在該流程中，二區(qū)反應(yīng)流出物2RP先進(jìn)入操作溫度通常為150~400°C、一般為200~380°C的二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS并分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)熱高分氣氣體2HHPSV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的含溶解氫的二區(qū)熱高分油液體2HHPSL，二區(qū)熱高分氣氣體2HHPSV進(jìn)入二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS。二區(qū)熱高分油2HHPSL在二區(qū)熱高分油分離部分(包含分離和或分餾的過程)分離出窄餾分油品。二區(qū)熱高分油分離部分與二區(qū)冷高分油分離部分，可以部分共用或全部共用。 [0119]本發(fā)明所述二區(qū)加氫生成油2RP0，指的是二區(qū)反應(yīng)流出物2RP分離出富氫氣體2V過程得到的烴液。當(dāng)二區(qū)反應(yīng)流出物2RP的分離部分采用二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS分離時(shí)，富氫氣體2V即為二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV、二區(qū)加氫生成油2RP0即為二區(qū)冷高分油液體2LHPSL。當(dāng)二區(qū)反應(yīng)流出物2RP的分離部分采用二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS和二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS分離時(shí)，富氫氣體2V即為二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV、二區(qū)加氫生成油2RP包含二區(qū)熱高分油液體2HHPSL和二區(qū)冷高分油液體2LHPSL。
[0120]本發(fā)明典型的煤焦油加氫轉(zhuǎn)化過程可以有效脫除煤焦油中的金屬、氧、硫、氮，使其中的烯烴、大部分稠環(huán)化合物飽和，并發(fā)生部分大分子裂化反應(yīng)，使油品性質(zhì)得到預(yù)期地大幅度改善，第一原料烴加氫最終產(chǎn)物石腦油餾分可以作為優(yōu)質(zhì)催化重整原料組分，第一原料烴加氫最終產(chǎn)物柴油餾分可以作為優(yōu)質(zhì)柴油調(diào)和組分。本發(fā)明應(yīng)用于煤焦油加氫轉(zhuǎn)化過程時(shí)，其最低的反應(yīng)深度應(yīng)具備最低限度的工業(yè)意義:即生產(chǎn)預(yù)期性質(zhì)的柴油餾分，一般二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值通常高于28、一般高于35，一般二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的20°C密度通常低于900公斤/立方米、一般低于890公斤/立方米。
[0121]與常規(guī)第一加氫反應(yīng)區(qū)IR和第二加氫反應(yīng)區(qū)2R直接串聯(lián)工藝相比，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:
[0122]①在IR利用大孔徑加氫改質(zhì)催化劑對(duì)煤焦油IF實(shí)現(xiàn)全部淺度加氫改質(zhì)的基礎(chǔ)上，控制2R原料烴的干點(diǎn)，保證2R的操作周期和加氫生成油質(zhì)量；
[0123]②特別適合于加工同時(shí)包含常規(guī)沸點(diǎn)大于530°C的煤焦油組分和常規(guī)沸點(diǎn)小于530 V的煤焦油組分的油品；
[0124]③事故狀態(tài)一區(qū)熱高分油IL及時(shí)全部排出加氫反應(yīng)系統(tǒng)。
[0125]本發(fā)明根據(jù)第一原料烴中組分分子大小合理安排加氫深度，流程簡(jiǎn)約，利于發(fā)揮各區(qū)催化劑的功能，對(duì)中低溫劣質(zhì)煤焦油可以實(shí)現(xiàn)全餾分加氫轉(zhuǎn)化。
[0126]實(shí)施例一
[0127]中低溫煤焦油性質(zhì)見表1、表2，煤焦油A經(jīng)過過濾、脫水、脫鹽步驟后得到的凈化煤焦油作為第一原料烴1F，按照本發(fā)明加工:
[0128]①在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR，依次與烯烴加氫飽和催化劑、加氫脫金屬催化劑、加氫脫殘?zhí)看呋瘎?、淺度加氫精制催化劑(適度的脫硫、脫氮、芳烴飽和)接觸，完成一區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為烯烴加氫飽和催化劑床層180~220°C、加氫脫金屬催化劑床層250~320°C、加氫脫殘?zhí)看呋瘎┐矊?10~360°C、淺度加氫精制催化劑330~380°C、壓力為14.0~18.0MPa、一區(qū)加氫催化劑IRC中的淺度加氫精制催化劑的體積空速為0.35~0.ehr—1、氫氣/原料油體積比為1500: I~2000: I ;中溫煤焦油第一原料烴的氫耗占第一原料烴總氫耗的35~45% (1.63~2.09%對(duì)中溫煤焦油重量),煤焦油的烯烴飽和率大于95%，煤焦油的氧脫出率大于88%，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中金屬量與烴組分量之比低于百萬分之4，煤焦油的殘?zhí)棵摮蕿?5~65% ;
[0129]②在一區(qū)熱高壓分離部分1HHPS，一區(qū)熱高壓分離部分操作條件為:壓力為14.0~18.0MPa操作溫度為320~365°C ;—區(qū)加氫反應(yīng)流出物IRP分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的含有低沸點(diǎn)烴和雜質(zhì)氣體的一區(qū)熱高分氣氣體IV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的一區(qū)熱高分油液體IL ；
[0130]③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，一區(qū)熱高分油IL降壓至2.0MPa后進(jìn)入低壓分離部分IHLPS分離為低分氣IHLPSV和低分油1HLPSL，低分油IHLPSL經(jīng)過包含分餾塔的分餾步驟分離為主要由常規(guī)沸點(diǎn)低于515°C的烴組分組成的加氫原料ILL和主要由常規(guī)沸點(diǎn)高于515°C的烴組分組成的重油1LH，重油ILH數(shù)量為第一原料烴IF的6~7%，可以作為燃料油銷售；
[0131]④在第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，在二區(qū)加氫催化劑存在條件下，一區(qū)熱高分氣氣體IV和加氫原料ILL與二區(qū)加氫催化劑接觸，進(jìn)行二區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，催化劑床層依次由加氫脫硫催化劑床層、加氫脫氮催化劑床層、加氫多環(huán)芳烴飽和催化劑床層串聯(lián)構(gòu)成；第二加氫改質(zhì)反應(yīng)部分2R操作條件為:溫度為350~400°C、壓力為14.0~18.0MPa、二區(qū)加氫催化劑2RC體積空速為0.3~OJhr'氫氣/原料油體積比為1500: I~2000: I ;二區(qū)原料烴的氫耗占第一原料烴總氫耗的55~65% (2.56~3.02% );在二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS，注水后二區(qū)反應(yīng)流出物2RPW冷卻至40~55°C，在操作壓力為14.0~18.0MPa條件下，分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)冷高分氣氣體2LHPV、一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的二區(qū)冷高分油液體2LHPL和一個(gè)主要由水組成的含有氨組分的二區(qū)冷高分水液體2LHPW ;至少一部分二區(qū)冷高分氣氣體2LHPV作為富氫氣體2V進(jìn)入加氫反應(yīng)區(qū)；二區(qū)冷高分油液體2LHPL的柴油全餾分的性質(zhì):十六烷值高于28、硫含量低于20PPm、氮含量低于100PPm、20°C密度為880~900公斤/立方米。
[0132]表1煤焦油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)
[0133]
【權(quán)利要求】
1.一種高氮高芳烴加氫改質(zhì)方法，其特征在于包含以下步驟: ①在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR，在氫氣和一區(qū)加氫催化劑IRC存在條件下,高氮高芳烴第一原料烴IF完成一區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的一區(qū)反應(yīng)流出物IRP ； ②在一區(qū)熱高壓分離部分1HHPS，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的含有低沸點(diǎn)烴和雜質(zhì)氣體的一區(qū)熱高分氣氣體IV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的一區(qū)熱高分油液體IL ； ③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，一區(qū)熱高分油IL分離為加氫原料ILL和主要由難以被第二加氫反應(yīng)區(qū)2R加氫轉(zhuǎn)化的大分子組成的重油ILH ； ④在第二加氫反應(yīng)區(qū)2R，在二區(qū)加氫催化劑2RC存在條件下，一區(qū)熱高分氣氣體IV與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸，加氫原料ILL與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸，進(jìn)行二區(qū)加氫改質(zhì)反應(yīng)，生成一個(gè)由氫氣、常規(guī)氣體烴、常規(guī)液體烴組成的二區(qū)反應(yīng)流出物2RP;分離二區(qū)反應(yīng)流出物2RP得到富氫氣體2V和二區(qū)加氫生成油2RP0，至少一部分富氫氣體2V循環(huán)返回加氫反應(yīng)區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: ③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，一區(qū)熱高分油IL降壓后進(jìn)入低壓分離部分IHLPS分離為低分氣IHLPSV和低分油1HLPSL，低分油IHLPSL經(jīng)過包含分餾塔的分餾步驟分離為主要由常規(guī)沸點(diǎn)低于500°C的烴組分組成的加氫原料ILL和主要由常規(guī)沸點(diǎn)高于500°C的烴組分組成的包含常規(guī)沸點(diǎn)高于530°C的烴組分的重油1LH。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: ①第一原料烴為中低溫煤焦油。 ③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，至少一部分重油ILH循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: ①第一原料烴為中低溫煤焦油。 ③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，至少一部分重油ILH經(jīng)過焦化過程得到焦化反應(yīng)流出物，分離焦化反應(yīng)流出物得到主要由常規(guī)沸點(diǎn)低于530°C的烴組分組成的加氫原料1LHL，加氫原料ILHL循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: ①第一原料烴為中低溫煤焦油。 ③在一區(qū)熱高分油分離部分1FRAC，至少一部分重油ILH經(jīng)過焦化過程得到焦化反應(yīng)流出物，分離焦化反應(yīng)流出物得到主要由常規(guī)沸點(diǎn)低于530°C的烴組分組成的加氫原料1LHL，加氫原料ILHL循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于: ①第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為6.0~30.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~Mhr—1、氫氣/原料油體積比為400:1~4000: I ； ②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為250~400°C、壓力為6.0~30.0MPa ； ④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為280~460°C、壓力為6.0~30.0MPa、二區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~Mhr—1、氫氣/原料油體積比為400:1~4000: I。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于: ①第一加氫反應(yīng)區(qū)操作條件為:溫度為180~360°C、壓力為12.0~25.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~2.0hr—1、氫氣/原料油體積比為500:1~3000: I ； ②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為280~350°C、壓力為12.0~25.0MPa ；④第二加氫反應(yīng)區(qū)操作條件為:溫度為320~440°C、壓力為12.0~25.0MPa、二區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~2.0hr—1、氫氣/原料油體積比為500:1~3000: I。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于: ①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~13%，在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR的氫耗占第一原料烴總氫耗的25~65%，煤焦油的烯烴飽和率大于90%，煤焦油的氧脫出率大于90%，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中金屬量與烴組分量之比低于百萬分之4，煤焦油的殘?zhí)棵摮蚀笥?5% ； ④二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于28。
9.根據(jù)權(quán)利要 求8所述的方法，其特征在于: ①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~10%，在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR的氫耗占第一原料烴總氫耗的35~55%，煤焦油的烯烴飽和率大于95%，煤焦油的氧脫出率大于95%，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中金屬量與烴組分量之比低于百萬分之2，煤焦油的殘?zhí)棵摮蚀笥?5% ； ④二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于32。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于: ④在二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS，注水后二區(qū)反應(yīng)流出物2RPW分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV、一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的二區(qū)冷高分油液體2LHPSL和一個(gè)主要由水組成的含有氨組分的二區(qū)冷高分水液體2LHPSW ;至少一部分二區(qū)冷高分氣氣體2LHPSV作為富氫氣體2V進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)部分；二區(qū)熱冷壓分離部分2LHPS操作溫度為20~70°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于: ④在二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS，二區(qū)反應(yīng)流出物2RP分離為一個(gè)在體積上主要由氫氣組成的二區(qū)熱高分氣氣體2HHPSV和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的二區(qū)熱高分油液體2HHPSL，至少一部分二區(qū)熱高分氣氣體2HHPSV進(jìn)入二區(qū)冷高壓分離部分2LHPS ;二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS操作溫度為200~380°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述方法，其特征在于: ④二區(qū)熱高壓分離部分2HHPS操作溫度為280~350°C。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述方法，其特征在于: 分離二區(qū)加氫生成油2RP0得到二區(qū)窄餾分油品，至少一部分二區(qū)窄餾分油品循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其特征在于:分離二區(qū)加氫生成油2RP0得到二區(qū)窄餾分油品，至少一部分主要由常規(guī)沸點(diǎn)大于350°C的組分組成的二區(qū)窄餾分油品循環(huán)至第一加氫反應(yīng)區(qū)IR與一區(qū)加氫催化劑IRC接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述方法，其特征在于: 分離二區(qū)加氫生成油2RP0得到二區(qū)窄餾分油品，至少一部分二區(qū)窄餾分油品循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述方法，其特征在于: 分離二區(qū)加氫生成油2RP0得到二區(qū)窄餾分油品，至少一部分主要由常規(guī)沸點(diǎn)大于350°C的組分組成的二區(qū)窄餾分油品循環(huán)至第二加氫反應(yīng)區(qū)2R與二區(qū)加氫催化劑2RC接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于: ①第一原料烴IF中芳烴含量大于40重量％，常規(guī)沸點(diǎn)高于350°C的芳烴含量大于20重量％，康氏殘?zhí)繛?~13%。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述方法，其特征在于: ①第一原料烴在第一加氫反應(yīng)區(qū)IR完成深度加氫精制反應(yīng)，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六烷值高于24 ； ④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R使用加氫裂化催化劑對(duì)第二加氫反應(yīng)區(qū)2R的原料烴進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)；二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于32。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述方法，其特征在于: ①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~13%，第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為10.0~25.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.05~L 25hr^\氫氣/原料油體積比為400: I~4000: 1，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六烷值高于26 ； ②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為250~400°C、壓力為10.0~25.0MPa ； ④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為300~460°C、壓力為6.0~30.0MPa、二區(qū)加氫裂化催化劑體積空速為0.15~3.0hr'氫氣/原料油體積比為400:1~4000: I ；二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于38。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述方法，其特征在于: ①第一原料烴中低溫煤焦油的殘?zhí)繛?~10%，第一加氫反應(yīng)區(qū)IR操作條件為:溫度為180~440°C、壓力為12.0~18.0MPa、一區(qū)加氫精制催化劑體積空速為0.15~0.65hr^\氫氣/原料油體積比為500: 1~3000: 1，一區(qū)反應(yīng)流出物IRP中的柴油全餾分的十六燒值聞?dòng)?2 ； ②一區(qū)熱高壓分離部分IHHPS操作條件為:溫度為280~350°C、壓力為12.0~18.0MPa ； ④第二加氫反應(yīng)區(qū)2R操作條件為:溫度為330~420°C、壓力為12.0~18.0MPa、二區(qū)加氫裂化催化劑體積空速為0.25~2.0111*'氫氣/原料油體積比為500: I~3000: I ；二區(qū)反應(yīng)流出物2RP中的柴油全餾分的十六烷值高于42。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于: ①第一原料烴為同時(shí)包含常規(guī)沸點(diǎn)大于530°C的煤焦油組分和常規(guī)沸點(diǎn)小于530°C的煤焦油組分的油品，選自中溫煤焦油全餾分或低溫煤焦油全餾分或中溫煤焦油部分餾分或低溫煤焦油部分餾分。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于: ①第一原料烴為脫除特定組分的煤焦油，選自脫除酚組分的煤焦油或脫除萘組分的煤焦油或脫除蒽組分的煤 焦油。
【文檔編號(hào)】C10G67/00GK103740404SQ201310202620
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月19日
【發(fā)明者】何巨堂 申請(qǐng)人:何巨堂