一种粗苯加氢方法和一种粗苯加氢精制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种粗苯处理方法，本发明还涉及一种粗苯加氢精制方法。
【背景技术】
[0002] 粗苯是一种复杂的化合物，是焦炉煤气净化过程中回收的产物之一。粗苯主要由 苯、甲苯、二甲苯等芳香烃组成，这些芳香烃都是重要的化工原料。粗苯精制的方法主要 有酸洗法和加氢精制法。酸洗法虽然工艺流程简单，设备投入较低，但环境污染严重，产 品收率低，基本面临淘汰。采用环境友好的加氢精制工艺技术，利用粗苯中的轻质苯馏分 (<180°C馏分)，生产清洁的苯系芳烃化工产品，已经在工业装置上成功应用，并进行了长周 期运转，产品质量达到了设计要求。
[0003] 重苯馏分是粗苯切割加氢精制馏分后的副产物，约占粗苯总量的10重量％，由于 含有苯乙烯、茚和古马隆等许多不饱和化合物及一定量的含0、S和N等的杂环化合物，在加 热时极易聚合。在现有的粗苯加氢精制工艺过程，均是先将粗苯原料在多段蒸发器内分离 成轻苯和重苯，轻苯进行加氢精制，重苯作为低附加值的粗燃料油产品或生产古马隆-茚 树脂的原料。因此，在粗苯资源供不应求，价格趋涨的形势下，如何提高粗苯特别是重苯的 资源利用效率，提高粗苯加工企业的经济效益显得尤为重要。
[0004]CN101519338A和CN101967078A均提供了粗苯加氢精制方法，这两种方法均是将 全馏分粗苯经脱重苯(重芳烃）预处理后，利用粗苯的轻馏分进行加氢精制，脱除的重苯另 行处理。这两种方法虽解决了粗苯加氢精制过程中催化剂易结焦，加氢精制装置运转周期 短的问题，但却降低了粗苯的资源利用效率。
[0005]CN102320910A公开了一种全馏分粗苯加氢精制的方法，该方法采用部分加氢生成 产品循环的方式增加粗苯原料中氢气的溶解量，减缓粗苯全馏分加氢过程中的结焦倾向。 该方法取消了氢气循环压缩机，同时使用一段加氢反应，采用循环油泵，在一定程度上降低 了投资和操作能耗。CN1900032A公开了一种全馏分粗苯加氢精制的方法，该两种方法取消 了原料预处理装置，通过将全馏分粗苯与其他烃油混合的方式来延长装置的运转周期。但 是，这两种方法需要将部分加氢生成产品循环或者在加氢原料中引入其它组分以提高加氢 原料的携氢量，降低了加氢装置的有效利用率，不利于企业经济效益的提高。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有的粗苯加氢精制工艺无法兼顾充分利用粗苯原料以 及加氢装置的有效处理量的不足，提供一种粗苯加氢精制方法，该方法能够在不牺牲加氢 装置的有效处理量的前提下，实现对粗苯全馏分加氢，并且加氢装置还能稳定长周期运转。
[0007] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种粗苯加氢方法，该方法包括将氢气 通过平均孔径为纳米尺寸的孔送入粗苯原料中，得到含氢粗苯原料；将所述含氢粗苯原料 以向上流动的方式送入管式反应器中，在液相加氢处理条件下与装填在管式反应器中的加 氢催化剂床层接触。
[0008] 采用本发明的加氢方法对粗苯全馏分或含重苯的粗苯原料进行加氢时，无需向加 氢原料中引入稀释油和/或循环油即可使加氢原料携带足量的氢气，提高了加氢反应装置 的有效处理量。
[0009] 根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种粗苯加氢精制方法，该方法包括以 下步骤：
[0010] (1)采用根据本发明的第一个方面的方法将粗苯原料与氢气混合，将得到的含氢 粗苯原料进行加氢预处理，以降低粗苯原料中的烯烃含量，得到加氢预处理生成油；
[0011] (2)将加氢预处理生成油和补充氢气与加氢精制催化剂接触，进行加氢精制。
[0012] 本发明的加氢精制方法，即使是对粗苯全馏分或含重苯的粗苯原料进行处理并在 较低的氢气用量下进行加氢处理，也能有效抑制加氢过程中的结焦趋势，延长催化剂的使 用寿命和装置稳定运转周期。
[0013] 采用本发明的粗苯加氢精制方法对粗苯(特别是含有重苯的粗苯）进行处理，能够 有效地降低粗苯中的杂质(如硫、氮和氧）含量，获得较好的加氢处理效果，同时总芳烃的损 失率低。
【附图说明】
[0014] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
[0015] 图1用于示意性地说明本发明使用的气液混合器中邻接液体通道和气体通道的 构件的一种优选实施方式。
[0016] 图2为图1示出的构件的一种横截面示意图。
[0017] 图3为图1示出的构件的另一种横截面示意图。
[0018] 图4为本发明使用的气液混合器的结构示意图。
[0019] 图5为本发明的粗苯加氢处理方法的一种实施方式。
[0020] 图6为本发明的粗苯加氢处理方法的另一种实施方式。
[0021] 图7为本发明的粗苯加氢处理方法的又一种实施方式。
[0022] 图8用于说明气液混合器与管式反应器之间的连接关系。
[0023] 图9用于说明本发明的粗苯加氢精制方法的一种实施方式。
[0024] 图10用于说明本发明的粗苯加氢精制方法的另一种实施方式。
[0025] 附图标记说明
[0026] 1 :通道 2 :管壁
[0027] 3:多孔膜 4:用于邻接液体通道和气体通道的构件
[0028]5:壳体 6:气体入口
[0029] 7:液体入口 8:液体出口
[0030] 9:气液混合器 91:第一气液混合器
[0031] 92:第二气液混合器 10:氢气
[0032]11:粗苯原料 12:管式反应器
[0033] 121:第一管式反应器 122:第二管式反应器
[0034] 13:法兰盘 14:法兰盘
[0035] 15 :法兰盘 16 :法兰盘
[0036] 17 :过滤装置 18 :换热器
[0037] 19 :加热炉 20 :加氢精制生成油
[0038] 21 :减压阀 22 :低压气液分离罐
[0039] 23 :管线 24 :低分液体产物
[0040] 25 :汽提塔 26 :管线
[0041] 27:固定床反应器 28:高压气液分离罐
[0042] 29 :硫化氢洗脱罐 30 :循环氢压缩机
[0043] 31 :补充氢气
【具体实施方式】
[0044] 本发明提供了一种粗苯加氢处理方法，该方法包括将氢气通过平均孔径为纳米尺 寸的孔送入粗苯原料中，得到含氢粗苯原料；将所述含氢粗苯原料以向上流动的方式送入 管式反应器中，在液相加氢处理条件下与装填管式反应器中的加氢催化剂床层接触。
[0045] 本发明中，所述平均孔径为纳米尺寸的孔的平均孔径一般可以为Inm至lOOOnm， 优选为30nm至1000 nm,更优选为30nm至800nm，进一步优选为50nm至500nm。所述平均孔 径采用扫描电镜法测定。
[0046] 可以采用各种方法将氢气通过平均孔径为纳米尺寸的孔注入粗苯原料中。
[0047] 在本发明的一种优选实施方式中，氢气通过一种气液混合器被注入粗苯原料中， 从而得到所述含氢粗苯原料。所述气液混合器包括至少一个液体通道和至少一个气体通 道，所述液体通道和所述气体通道之间通过一构件邻接，所述构件的至少部分为有孔区，所 述有孔区具有所述平均孔径为纳米尺寸的孔，所述氢气容纳于所述气体通道中，所述粗苯 原料容纳于所述液体通道中，所述氢气通过所述平均孔径为纳米尺寸的孔被注入所述粗苯 原料中。本发明中，术语"液体通道"是指能够容纳粗苯原料的空间；术语"气体通道"是指 能够容纳氢气的空间。
[0048] 所述构件的至少部分为有孔区，所述有孔区沿所述构件的长度方向延伸。优选地， 所述有孔区覆盖整个构件（即，所述液体通道和所述气体通道之间通过具有所述平均孔径 为纳米尺寸的孔的构件邻接，氢气通过所述孔而被注入粗苯原料中）。所述有孔区具有所述 平均孔径为纳米尺寸的孔，以使氢气通过所述具有平均孔径为纳米尺寸的孔被注入粗苯原 料中。
[0049] 所述构件可以为各种能够使容纳于所述气体通道内的氢气通过所述平均孔径为 纳米尺寸的孔而进入容纳于液体通道内的粗苯原料中的构件。在一个实例中，所述构件由 多孔材料形成，其中的孔的平均孔径为纳米尺寸。在另一个实例中，所述构件包括基体以及 附着在所述基体上的多孔膜，所述基体具有通孔，所述多孔膜可以位于所述基体的与容纳 于所述液体通道内的粗苯原料接触的表面上和/或位于所述基体的与容纳于所述气体通 道内的氢气接触的表面上。优选地，所述多孔膜位于所述基体的与容纳于所述液体通道内 的粗苯原料接触的表面上。所述多孔膜中的孔为前文所述的平均孔径为纳米尺寸的孔。所 述基体上的通孔的平均孔径没有特别限定，只要能够通过气体即可。优选地，所述基体上的 通孔的平均孔径为Inm至1000iim，如50-150iim。
[0050] 所述构件的形状可以根据液体通道和气体通道的位置关系进行选择，以能够使得 所述液体通道和所述气体通道通过该构件邻接为准。
[0051] 在本发明的一种实施方式中，所述构件为具有至少一个通道的管道。所述管道的 管壁上具有通孔，且所述通孔的平均孔径为前文所述的纳米尺寸。
[0052] 在本发明的另一种实施方式中，所述构件为具有至少一条通道的管道，所述管道 的外壁和/或通道的内壁上附着有多孔膜，所述管壁具有通孔，所述多孔膜上的孔为平均 孔径为纳米尺寸的孔，以下将这种构件称为膜管。具体地，如图1-3所示，所述构件为具有 至少一个通道的膜管。所述膜管以管壁2上具有通孔的管道作为基体，所述管道具有至 少一条通道1，所述管道的通道1的内壁和/或管道的外壁上附着有多孔膜3。