專利名稱：一種烴類加氫轉(zhuǎn)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在存在氫或者存在氫化合物的情況下，為獲得低沸點的餾分的 烴裂解油方法，特別涉及烴類加氫轉(zhuǎn)化方法。 技術(shù)背景烴加氫轉(zhuǎn)化過程是原料烴在高溫高壓、臨氫及催化劑存在下進行加氫、脫 硫、脫氮、分子骨架結(jié)構(gòu)重排和裂解等反應(yīng)的一種催化轉(zhuǎn)化過程，是一個耗氫、 放熱的反應(yīng)過程，這里所說的烴加氫轉(zhuǎn)化過程，其原料烴可以是來自石油或煤 或油母頁巖的烴類，原料烴的餾分范圍從汽油、煤油、柴油、蠟油直到渣油， 而且多數(shù)情況下上述原料都含硫。烴加氫轉(zhuǎn)化過程在習(xí)慣上已被分類為加氫處 理過程、加氫精制過程和加氫裂化過程，雖然這三種加氫轉(zhuǎn)化過程之間并無顯 著的分界線，但在原料的轉(zhuǎn)化深度上有著眾所周知的區(qū)別。加氫處理過程是上 述三類過程中最緩和的一種。加氫精制過程的應(yīng)用較加氫處理過程更為廣泛， 并且在廣義上還包含了加氫處理過程，典型的加氫精制過程包含烴類原料的加 氫脫硫及加氫脫氮，如蠟油加氫脫硫就是一種重要的加氫精制過程。加氫裂化 過程是上述三類過程中烴類原料被裂化的最多的一種，它以汽油、煤油、柴油、 蠟油及渣油為原料，廣泛用于生產(chǎn)液化石油氣、催化重整原料、優(yōu)質(zhì)中間餾分 油、裂解乙烯原料、白油生產(chǎn)原料和潤滑油等。加氫轉(zhuǎn)化所涉及各類裝置是一 種集催化反應(yīng)技術(shù)、高壓技術(shù)和煉油技術(shù)于一體的工藝裝置，以其加工原料油 范圍廣、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活、產(chǎn)品質(zhì)量好、液體收率高等特點日益成為平衡煉廠生 產(chǎn)和市場需求的關(guān)鍵手段。加氫轉(zhuǎn)化的工藝流程， 一般劃分為反應(yīng)部分和分餾部分。按物料流序劃分 時，反應(yīng)部分可劃分為原料增壓、升降溫及反應(yīng)、氣液分離三個部分。 一個 典型的獨立的反應(yīng)段，通常包括以下幾種關(guān)鍵設(shè)備反應(yīng)設(shè)備，包括一個或多 個反應(yīng)器；升溫、降溫設(shè)備，包括加熱爐、換熱器和空氣冷卻器、水冷卻器； 氣液分離設(shè)備，包括高壓分離器、低壓分離器；轉(zhuǎn)動設(shè)備，包括新氫壓縮機、 循環(huán)氫壓縮機、高壓原料油泵、高壓生成油能量回收液力透平泵等設(shè)備。加氫轉(zhuǎn)化過程的主要工藝參數(shù)有反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、空速和氫油比， 反應(yīng)溫度是加氫轉(zhuǎn)化需要嚴格控制的工藝參數(shù)，在一定范圍內(nèi)反應(yīng)溫度對轉(zhuǎn)化 率的影響為線形關(guān)系，在其它反應(yīng)參數(shù)不變的情況下，反應(yīng)溫度的提高意味著 轉(zhuǎn)化率的提高，進而引起產(chǎn)品分布和性質(zhì)的變化?？刂品磻?yīng)溫度的目的就是保 持進料達到要求的轉(zhuǎn)化率，在實際運轉(zhuǎn)過程中，催化劑失活或進料質(zhì)量變壞、 氮含量增多，都需要調(diào)整反應(yīng)溫度。加氫轉(zhuǎn)化所涉及各類裝置典型的原料烴餾程范圍是50 600°C，雖然烴類的 加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)屬于一種強放熱反應(yīng)，但達到反應(yīng)條件仍需要保證一定的反應(yīng)器入口溫度，根據(jù)裝置的不同操作周期，現(xiàn)有工業(yè)裝置該溫度一般在150 500°C 之間，而熱量維持該溫度的熱原是反應(yīng)進料加熱爐，在現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)進料加熱爐的作用還體現(xiàn)在①由于裝置反應(yīng)部分設(shè)備材質(zhì)的限制，在開工初期反應(yīng)部分需要滿足最小升壓、升溫要求，逐漸和緩和的升高溫度和壓力，升溫過程要靠反應(yīng)進料加熱爐完成；②加氫裝置所使用的氧化態(tài)催化劑必須經(jīng)過硫化后方可投入使用，而催化劑硫化需要在嚴格的溫度條件下進行，而溫度控制必須依賴反應(yīng)進料加熱爐；③正常生產(chǎn)中，為了安全平穩(wěn)的控制加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程， 反應(yīng)器入口溫度要求控制在士l 士5t:偏差范圍內(nèi)，這一溫度條件完全依靠反 應(yīng)進料加熱爐控制；④加氫裝置停工階段同樣要求有步驟的實施降溫和降壓過 程，目前只能通過反應(yīng)進料加熱爐逐步減少熱量供應(yīng)，以達到快速、可控制的 反應(yīng)部分冷卻；⑤其它特殊工況，如全裝置停電或發(fā)生火災(zāi)，或在反應(yīng)器飛溫 時，目前通常的作法是完全停止反應(yīng)進料加熱爐的熱量供應(yīng)以使反應(yīng)器溫度迅 速降低，此時進料加熱爐就成為非常重要的安全保障。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中 加熱爐是為裝置進料提供熱源的關(guān)鍵設(shè)備，是實現(xiàn)及控制反應(yīng)器入口溫度的必 須設(shè)備，也是保證加氫轉(zhuǎn)化裝置安全生產(chǎn)的核心設(shè)備之一。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出了一種烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，利用加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成熱大于吸收 熱的特點，在正常操作過程中用反應(yīng)器流出物與反應(yīng)進料換熱加熱反應(yīng)進料， 而不使用開工加熱爐。本發(fā)明一種烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，具體的技術(shù)方案為 一部分烴類原料8和 氫氣17混合后經(jīng)換熱器1與反應(yīng)器2流出物11換熱，換熱后與另一部分烴類原料8混合成混合物料19，部分或者全部混合物料19經(jīng)開工加熱爐18進入反 應(yīng)器2，其余混合物料19經(jīng)管線20進入反應(yīng)器2，經(jīng)過換熱的反應(yīng)器2流出物 ll進行氣液分離，分離出的富氫氣體作為循環(huán)氫14，分離出的液體進入分餾系 統(tǒng)分餾出需要的產(chǎn)品。部分或者全部氫氣17可以經(jīng)副線16單獨進入開工加熱爐18，從加熱爐出 來后與混合物料19混合后進入反應(yīng)器2。換熱器1的操作壓力表壓為70 21000kPa。本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)進行改進，不設(shè)置原料加熱爐，只設(shè)置開工加熱爐，在 裝置正常運行過程中使用本發(fā)明加氫烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，大多數(shù)烴類原料8和 氫氣17經(jīng)過換熱器1與反應(yīng)器2流出物11換熱后進入反應(yīng)器2，其余通過側(cè)線 直接進入反應(yīng)器2，烴類原料8經(jīng)過換熱器1與經(jīng)側(cè)線進入反應(yīng)器的比例是由反 應(yīng)器2的入口溫度決定的，即在裝置在實際運行中靠調(diào)節(jié)進入換熱器1和直接 進入反應(yīng)器2的烴類原料量控制反應(yīng)器2的入口溫度。在裝置開工初期，使用本發(fā)明加氫烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，烴類原料8和氫氣 17經(jīng)開工加熱爐18加熱以滿足開工過程最小升壓、升溫要求，進入反應(yīng)器2與 催化劑接觸進行反應(yīng)。隨著加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進行，反應(yīng)器2的流出物溫度會逐 步提高，經(jīng)過換熱的反應(yīng)進料溫度也會逐步提高，直到達到所需的反應(yīng)器溫度， 進行正常運行。在加氫裝置停工期間，使用本發(fā)明加氫烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，通過減少進入 換熱器1烴類原料進料比例，逐步降低反應(yīng)器2的入口溫度，達到停工溫度要 求。所述的烴加氫轉(zhuǎn)化過程包括加氫處理、加氫精制和加氫裂化過程。所述的加氫精制包括原料加氫精制和產(chǎn)品加氫精制，如加氫脫硫、加 氫脫氮、加氫脫金屬、加氫脫芳烴、加氫飽和以及加氫脫雜質(zhì)等。所述的加氫處理包括主要是對原料的加氫處理，其過程中的反應(yīng)與加氫精制相同， 一般用于為某工藝裝置提供原料。所述的加氫裂化包括單段工藝過程、單段串連工藝過程、兩段工藝過程、 反序工藝過程、 一次通過工藝過程、部分循環(huán)工藝過程、全循環(huán)工藝過程。本發(fā)明的工藝操作條件與常規(guī)加氫轉(zhuǎn)化工藝相同，并可以在實驗或模擬的 基礎(chǔ)上，根據(jù)原料性質(zhì)、產(chǎn)品要求等進行調(diào)整。本發(fā)明適用的操作條件范圍是:反應(yīng)器的操作條件表壓壓力為70 21000kPa，溫度150 500。C，氫油比100 3000，空速O. 1 500. Ohr—、采用本發(fā)明技術(shù)方案具有以下有益效果1) 本發(fā)明方法中所用開工加熱爐，僅用于開工過程，因此比常規(guī)進料加熱 爐負荷小很多，通常負荷為常規(guī)進料加熱爐的10 30%，降低了裝置一次投資；2) 本發(fā)明方法取消了常規(guī)設(shè)置反應(yīng)進料加熱爐，降低了裝置一次投資；3) 本發(fā)明方法可以大大降低循環(huán)氫壓縮機壓差，通?？山档?0 70%， 進一步降低一次投資及能耗；4) 由于本發(fā)明方法取消了反應(yīng)進料加熱爐，而反應(yīng)進料加熱爐位于反應(yīng)器 上游，在保證反應(yīng)器入口總壓的前提下，取消反應(yīng)進料加熱爐可降低反應(yīng)器上 游所有高壓設(shè)備、管線、管件、儀表等的操作壓力，通?？山档?0 30%，降 低一次投資和能耗；5) 本發(fā)明方法使開工階段內(nèi)裝置的反應(yīng)系統(tǒng)壓降完全處在正常操作反應(yīng)系 統(tǒng)壓降范圍之內(nèi)，開工加熱爐不會引起額外的反應(yīng)系統(tǒng)壓降；6) 本發(fā)明方法進料加熱爐所需的燃料氣消耗，僅在開停工階段使用少量的 燃料，降低了能耗；7) 開工加熱爐占地較通常的進料加熱爐減少，減少裝置的占地面積。 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作詳細說明，但并不限制本發(fā)明。


圖本發(fā)明的一種典型流程圖。l一換熱器，2 —反應(yīng)器，3 —熱高分，4一高壓空冷，5 —冷高分，6—循環(huán) 氫脫硫系統(tǒng)，7—循環(huán)氫壓縮機，8—烴類原料，9一新氫，10—水，ll一反應(yīng)流出物，12—熱高分氣，13—冷高分氣，14一循環(huán)氫，15 —高壓循環(huán)氫，16-副線， 17 —氫氣，18 —開工加熱爐，19一混合物料，20_管線具體實施方式
如圖所示， 一部分烴類原料8和氫氣17混合后經(jīng)換熱器1與反應(yīng)器2流出 物11換熱，換熱后與另一部分烴類原料8混合成混合物料19，部分或者全部混 合物料19經(jīng)開工加熱爐18進入反應(yīng)器2，其余混合物料19經(jīng)管線20進入反應(yīng) 器2，部分或者全部氫氣17可以經(jīng)副線單獨進入開工加熱爐18，從加熱爐出來 后與混合物料19混合后進入反應(yīng)器2，反應(yīng)器2的操作條件表壓壓力為70 21000kPa，溫度150 500。C，氫油比100 3000，空速0. 1 500. 0hr_1，反應(yīng)流 出物11經(jīng)換熱器1與反應(yīng)器進料高壓換熱后進入熱高分3，熱高分氣12與注水 10混合后經(jīng)高壓空冷4冷凝冷卻后進入冷高分5，冷高分氣13經(jīng)循環(huán)氫脫硫系 統(tǒng)6脫硫后作為循環(huán)氫14進入循環(huán)氫壓縮機7，高壓循環(huán)氫15和新氫9混合為 氫氣17循環(huán)使用，分離出的液體進入分餾系統(tǒng)分餾出需要的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、一種烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，其特征在于一部分烴類原料(8)和氫氣(17)混合后經(jīng)換熱器(1)與反應(yīng)器(2)流出物(11)換熱，換熱后與另一部分烴類原料(8)混合成混合物料(19)，部分或者全部混合物料(19)經(jīng)開工加熱爐(18)進入反應(yīng)器(2)，其余混合物料(19)經(jīng)管線(20)進入反應(yīng)器(2)，經(jīng)過換熱的反應(yīng)流出物(11)進行氣液分離，分離出的富氫氣體作為循環(huán)氫(14)，分離出的液體進入分餾系統(tǒng)分餾出需要的產(chǎn)品。
2、 依照權(quán)利要求1所述的一種烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，其特征在于部分或者 全部氫氣(17)經(jīng)副線(16)單獨進入開工加熱爐(18)，從加熱爐出來后與混 合物料(19)混合后進入反應(yīng)器(2)。
3、 依照權(quán)利要求1所述的一種烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，其特征在于換熱器U) 的操作壓力為表壓70 21000kPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種烴類加氫轉(zhuǎn)化方法，一部分烴類原料8和氫氣17混合后經(jīng)高壓換熱器1與反應(yīng)器2流出物11換熱，換熱后與另一部分烴類原料8混合成混合物料19，部分或者全部混合物料19經(jīng)開工加熱爐18進入反應(yīng)器2，其余部分或者全部混合物料19經(jīng)管線20進入反應(yīng)器2，經(jīng)過換熱的反應(yīng)器2流出物11進行氣液分離，分離出的富氫氣體作為循環(huán)氫14，分離出的液體進入分餾系統(tǒng)分餾出需要的產(chǎn)品，使用本發(fā)明方法可以減少設(shè)備投資和操作費用以及燃料費用。
文檔編號C10G47/22GK101250435SQ200810049438
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者師敬偉, 李立權(quán), 劍 陳, 陳崇剛 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司