加氫處理方法和設(shè)備的制造方法
【專利說明】加氫處理方法和設(shè)備
[0001 ]優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請要求2013年7月10日提交的美國申請N0.13/938,918的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其內(nèi)容全部結(jié)合到本文中。
[0003]發(fā)明背景
1.發(fā)明領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明涉及使用蒸餾和加氫處理的組合處理全餾分石腦油原料以提供具有降低的硫含量的石腦油產(chǎn)物，同時使辛烷值的降低最小化的方法。
[0005]2.相關(guān)技術(shù)描述
[0006]石腦油是液態(tài)烴的復(fù)雜混合物，其包含具有5-12個碳原子和30°C至200°C的沸程的烴分子。大量工藝裝置產(chǎn)生石腦油產(chǎn)物流，包括原油蒸餾、催化裂化、延遲焦化和減粘裂化裝置。這些石腦油料流的特征是低辛烷值以及存在不同類型的污染物如含氮、硫和氧的分子。
[0007]精煉廠通常使石腦油料流經(jīng)受加氫處理操作如加氫脫硫以除去可能降低催化劑活性的氮、硫和其它污染物。與石腦油加氫處理有關(guān)的大量挑戰(zhàn)包括保持引入加氫處理反應(yīng)器中的進(jìn)料加熱器上過多的蒸氣相，避免加氫處理反應(yīng)器的催化劑床上的過度加熱，和減輕辛烷值的降低。
[0008]因此，需要可有效地解決上述挑戰(zhàn)的新加氫處理方法。理想地，這些方法的產(chǎn)物應(yīng)具有足夠低的硫含量以滿足應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)且具有對用于汽油混合中而言足夠高的辛烷值。
[0009]發(fā)明概述
[0010]發(fā)明人驚訝地發(fā)現(xiàn)將原料如全餾分石腦油加氫處理的方法可通過將原料分離成在不同的位置進(jìn)入加氫處理反應(yīng)器中的蒸氣和液體餾分而極大地改進(jìn)。例如，首先將全餾分石腦油原料送入二烯烴反應(yīng)器中，在那里使進(jìn)料中的二烯烴(如果存在的話)飽和。然后將二烯烴反應(yīng)器流出物送入石腦油分離器中，在那里將全餾分石腦油分離成三個餾分。頂部餾分稱為輕石腦油餾分且包含最大量的輕烯烴?？墒馆p石腦油餾分的回收最佳化以使從經(jīng)受硫最小化的石腦油分離器頂部產(chǎn)物中的烯烴回收最大化以滿足關(guān)于池的總硫規(guī)格。取決于汽油池的最終硫規(guī)格，可將輕石腦油餾分直接送入儲存或者在硫醇氧化裝置中處理以處理存在的輕硫醇。
[0011]來自分離器的其它兩個餾分為作為側(cè)取物從塔中取出的中石腦油餾分和作為底部產(chǎn)物回收的重石腦油餾分。重石腦油餾分包含最大量的硫化合物并送入加氫處理裝置中。將重石腦油餾分與再循環(huán)富氫氣流混合并輸送通過結(jié)合進(jìn)料交換器。將來自結(jié)合進(jìn)料交換器的流出物送入熱分離器中，在那里將蒸氣和液體分離。將蒸氣送入進(jìn)料加熱器中，其中的燃料燃燒通過加氫處理反應(yīng)器入口溫度控制器控制。熱分離器的存在確保在任何情況下任何液體都不進(jìn)入進(jìn)料加熱器中。加熱器總是接收蒸氣相且這減輕關(guān)于產(chǎn)生焦化的盤管干斑(coil dry spot)的顧慮。
[0012]然后將來自進(jìn)料加熱器的蒸氣送入加氫處理反應(yīng)器的第一催化劑床中。將來自熱分離器的液體與中石腦油餾分結(jié)合并送入加氫處理反應(yīng)器的第二床中。將石腦油蒸氣料流供入第一催化劑床中并將石腦油液流供入第二催化劑床中有效地將烯烴飽和在加氫處理反應(yīng)器的上部兩個床之間分離。分離進(jìn)料方案還確保由于烯烴飽和導(dǎo)致的溫升分布于加氫處理反應(yīng)器的上部兩個床之間，并減輕任一個床上的高溫升，由此提高催化劑的壽命。
[0013]可使中石腦油與重石腦油餾分之間的分離，或者作為選擇，各個床的深度最佳化以使研究辛烷值的降低最小化而滿足硫規(guī)格。關(guān)于熱分離器液體的控制閥平衡進(jìn)料加熱器和加熱器的上部床上的壓降。直接將液體送入反應(yīng)器的第二床中還提供液體驟冷并削減保持第二床入口溫度所需驟冷氣體(富氫氣體)的量。這得到循環(huán)氣體壓縮機(jī)能力的降低并且能夠使用現(xiàn)有壓縮機(jī)改裝并提升該方法。據(jù)發(fā)明人所知，現(xiàn)有技術(shù)不考慮分離器在進(jìn)料加熱器上游的分離流程圖。
[0014]因此，本發(fā)明一個實施方案涉及將全餾分石腦油加氫處理的方法，所述方法包括步驟:使包含石腦油烴的蒸氣料流進(jìn)入加氫處理反應(yīng)器的第一催化劑床中，使包含石腦油烴的液流進(jìn)入加氫處理反應(yīng)器的第二催化劑床中，和從加氫處理反應(yīng)器中回收加氫處理產(chǎn)物流。第一和第二催化劑床串聯(lián)置于加氫處理反應(yīng)器內(nèi)，且第二催化劑床在第一催化劑床的下游。
[0015]在一個方面中，液流進(jìn)一步包含重石腦油餾分和中石腦油餾分，且蒸氣料流進(jìn)一步包含重石腦油餾分。在另一方面中，方法還涉及步驟:將全餾分石腦油原料分離成包含中石腦油餾分和重石腦油餾分在內(nèi)的大量餾分，使重石腦油餾分進(jìn)入蒸氣-液體分離裝置中以產(chǎn)生蒸氣料流和重石腦油液流，和將中石腦油餾分與重石腦油液流混合以產(chǎn)生液流。在又一方面中，餾分進(jìn)一步包含輕石腦油餾分。
[0016]在一個方面中，方法包括使用蒸餾將全餾分石腦油原料分離。在另一方面中，輕石腦油餾分包含具有30°C至70°C的沸程的石腦油烴，中石腦油餾分包含具有70°C至110°C的沸程的石腦油烴，且重石腦油餾分包含具有110°C至220°C的沸程的石腦油烴。
[0017]在方法的另一方面中，加氫處理反應(yīng)器催化石腦油烴的氫化和加氫脫硫。在另一方面中，方法進(jìn)一步包括在步驟(a)以前使蒸氣料流進(jìn)入進(jìn)料加熱器中。在又一方面中，蒸氣料流進(jìn)一步包含富氫氣流。在又一方面中，方法包括步驟:在將全餾分石腦油原料分離成多個餾分以前使全餾分石腦油原料進(jìn)入二烯烴反應(yīng)器中以將全餾分石腦油原料中的二烯烴至少部分地氫化。
[0018]在第二實施方案中，將全餾分石腦油加氫處理的方法包括步驟:使全餾分石腦油原料進(jìn)入二烯烴反應(yīng)器中以將全餾分石腦油原料中的二烯烴至少部分地氫化，將至少部分氫化全餾分石腦油原料分離成包括輕石腦油餾分、中石腦油餾分和重石腦油餾分在內(nèi)的大量餾分，使重石腦油餾分進(jìn)入蒸氣-液體分離裝置中以產(chǎn)生蒸氣料流和重石腦油液流，將中石腦油餾分與重石腦油液流混合以產(chǎn)生混合石腦油液流，使重石腦油蒸氣料流進(jìn)入加氫處理反應(yīng)器的第一催化劑床中，使混合石腦油液流進(jìn)入加氫處理反應(yīng)器的第二催化劑床中，和從加氫處理反應(yīng)器中回收加氫處理產(chǎn)物流。第一和第二催化劑床串聯(lián)置于加氫處理反應(yīng)器內(nèi)，且第二催化劑床在第一催化劑床的下游。
[0019]在一個方面中，將至少部分氫化全餾分石腦油原料分離成大量餾分涉及蒸餾。在另一方面中，輕石腦油餾分包含具有30°C至70°C的沸程的石腦油烴，中石腦油餾分包含具有70°C至110°C的沸程的石腦油烴，且重石腦油餾分包含具有110°C至220°C的沸程的石腦油烴。
[0020]在該方法的另一方面中，加氫處理反應(yīng)器催化石腦油烴的氫化和加氫脫硫。在又一方面中，方法包括步驟:在使重石腦油蒸氣料流進(jìn)入加氫處理反應(yīng)器的第一催化劑床中以前使蒸氣料流進(jìn)入進(jìn)料加熱器中。在又一方面中，在使重石腦油蒸氣料流進(jìn)入加氫處理反應(yīng)器的第一催化劑床中以前將蒸氣料流與富氫氣流混合。
[0021 ]在第三實施方案中，用于將全餾分石腦油加氫處理的設(shè)備包括與全餾分石腦油原料導(dǎo)管下游連通的二烯烴反應(yīng)器，與二烯烴反應(yīng)器下游連通并與大量石腦油餾分導(dǎo)管上游連通的分離裝置，所述大量石腦油餾分導(dǎo)管包括中石腦油餾分導(dǎo)管和重石腦油餾分導(dǎo)管，與重石腦油餾分導(dǎo)管下游連通并與蒸氣導(dǎo)管和重石腦油液體導(dǎo)管上游連通的蒸氣-液體分離裝置，與中石腦油餾分導(dǎo)管和重石腦油液體導(dǎo)管下游連通的混