一种包含中间加氢生成油循环步骤的劣质烃加氢方法
【专利摘要】一种包含中间加氢生成油循环步骤的劣质烃加氢方法，适合于中低温煤焦油进入加氢过程之前的脱盐脱水的净化过程FPS，所得净化后劣质烃F1M作为加氢原料通过串联的第一加氢反应过程R1和第二加氢反应过程R2，第一加氢反应流出物R1P在区间热高压分离过程MTHPS分离为气体MTHPS-V和液体MTHPS-L，将一部分液体MTHPS-L作为循环物流MTHPS-LR引入第一加氢反应过程R1时，使其先与劣质烃F1混合进入劣质烃F1的净化过程FPS，可降低净化过程FPS原料的粘度和乳化剂组分浓度、改善相关系统的可操作性。
【专利说明】一种包含中间加氢生成油循环步骤的劣质烃加氢方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种包含中间加氢生成油循环步骤的劣质烃加氢方法，适合于中低温 煤焦油进入加氢过程之前的脱盐脱水的净化过程FPS，所得净化后劣质烃F1M作为加氢原 料通过串联的第一加氢反应过程R1和第二加氢反应过程R2,第一加氢反应流出物R1P在区 间热高压分离过程MTHPS分离为气体MTHPS-V和液体MTHPS-L，将一部分液体MTHPS-L作为 循环物流MTHPS-LR引入第一加氢反应过程R1时，使其先与劣质烃F1混合进入劣质烃F1 的净化过程FPS，可降低净化过程FPS原料的粘度和乳化剂组分浓度、改善相关系统的可操 作性。
【背景技术】
[0002] 本发明所述中低温煤焦油F1，可以是全馏分中低温煤焦油或中低温煤焦油的馏分 油比如中低温煤焦油的煤浙青，通常含有预加氢易反应组分如金属、烯烃、酚、多环芳烃、胶 状浙青状组分、灰分等，所述的预加氢易反应组分通常在反应条件下造成催化剂表面结焦 或固体沉积。中低温煤焦油F1，通常含有多环芳烃、稠环芳烃、胶状浙青状组分。本文所说 的稠环芳烃的芳环数大于5,而多环芳烃的芳环数为3?5。
[0003] 部分现有的中低温煤焦油F1的深度加氢改质方法为：中低温煤焦油F1通过串联 的第一加氢反应过程R1和第二加氢反应过程R2,第一加氢反应流出物R1P在区间热高压分 离过程MTHPS分离为气体MTHPS-V和液体MTHPS-L，将一部分高温液体MTHPS-L作为循环控 温剂物流MTHPS-LR引入第一加氢反应过程R1。符合上述流程特征的工艺可以分为两类：
[0004] ①第一加氢反应过程R1为预加氢精制反应过程，第二加氢反应过程R2为深度加 氢精制过程，如表1所列方法；
[0005] 表1煤焦油加氢转化方法
[0006]
【权利要求】
1. 一种包含中间加氢生成油循环步骤的劣质烃加氢方法，其特征在于包含以下步骤： (1) 在劣质烃净化过程FPS，劣质烃F1进入电脱盐过程FPS-DS，分离为脱盐脱水劣质烃 F1N和含盐水WS，脱盐脱水劣质烃F1N进入第一加氢反应过程R1用作加氢原料F1M ; 劣质烃F1进入电脱盐过程FPS-DS，来自步骤（3)的循环物流MTHPS-LR进入电脱盐过 程FPS-DS与基于劣质烃F1的物流接触；加氢原料F1M含有来自循环物流MTHPS-LR的组分 和来自劣质烃F1的组分； (2) 在第一加氢反应过程R1，在氢气和第一加氢催化剂R1C存在条件下，加氢原料F1M 进行至少包含加氢脱金属反应和或脱残炭反应的第一加氢反应R1R得到第一加氢反应流 出物R1P ; (3) 在器间热高压分离过程MTHPS，第一加氢反应流出物R1P分离为气体MTHPS-V和 液体MTHPS-L ;至少一部分气体MTHPS-V进入第二加氢反应过程R2与第二加氢催化剂R2C 接触；自液体MTHPS-L分出循环物流MTHPS-LR和物流MTHPS-LP ;至少一部分循环物流 MTHPS-LR进入步骤（1)所述电脱盐过程FPS-DS并最终进入第一加氢反应过程R1与第一加 氢催化剂R1C接触；至少一部分物流MTHPS-LP进入第二加氢反应过程R2与第二加氢催化 齐U R2C接触； (4) 在第二加氢反应过程R2,在第二加氢催化剂R2C存在条件下，所述气体MTHPS-V和 物流MTHPS-LP进行第二加氢反应，生成一个由氢气、杂质组份、常规气体烃、常规液体烃组 成的第二加氢反应流出物R2P ; (5) 在分离过程HPS，分离第二加氢反应流出物R2P得到主要由氢气组成的富氢气气体 HPV和第二加氢生成油R2P0,至少一部分富氢气气体HPV返回加氢反应过程循环使用。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于： (1) 在劣质烃净化过程FPS，劣质烃F1和注水WF进入电脱盐过程FPS-DS ; (2) 在第一加氢反应过程R1进行预加氢精制反应，在氢气和第一加氢催化剂R1C存在 条件下，加氢原料F1M进行包含加氢脱金属反应和或脱残炭反应的预加氢精制反应R1R得 到第一加氢反应流出物R1P。
3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于： (1) 在劣质烃净化过程FPS，劣质烃F1和注水WF进入电脱盐过程FPS-DS ; (2) 在第一加氢反应过程R1还进行加氢裂化反应R19R,第一加氢催化剂R1C还包括加 氢裂化催化剂R19C,加氢原料F1M进行加氢裂化反应R19R后转化为第一加氢反应流出物 R1P。
4. 根据权利要求1所述方法，其特征在于： (1)在劣质烃净化过程FPS，在劣质烃F1进入电脱盐过程FPS-DS之前，来自步骤（3) 的循环物流MTHPS-LR与劣质烃F1混合。
5. 根据权利要求2所述方法，其特征在于： (1)在劣质烃净化过程FPS，在劣质烃F1进入电脱盐过程FPS-DS之前，来自步骤（3) 的循环物流MTHPS-LR与劣质烃F1混合。
6. 根据权利要求3所述方法，其特征在于： (1)在劣质烃净化过程FPS，在劣质烃F1进入电脱盐过程FPS-DS之前，来自步骤（3) 的循环物流MTHPS-LR与劣质烃F1混合。
7. 根据权利要求1所述方法，其特征在于： (1)在劣质烃净化过程FPS，电脱盐过程FPS-DS包含2个串联电脱盐步骤。
8. 根据权利要求2所述方法，其特征在于： (1)在劣质烃净化过程FPS，电脱盐过程FPS-DS包含2个串联电脱盐步骤。
9. 根据权利要求3所述方法，其特征在于： (1) 在劣质烃净化过程FPS，电脱盐过程FPS-DS包含2个串联电脱盐步骤。
10. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2) 在第一加氢反应过程R1，使用的第一加氢催化剂R1C的床层R1CB的工作方式为上 流式或下流式。
11. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2)在第一加氢反应过程R1，使用的第一加氢催化剂R1C的床层R1CB的工作方式，选 自下列型式中的一种或几种： ① 上流式悬浮床； ② 上流式沸腾床； ③ 上流式微膨胀床，所述上流式微膨胀床，其反应器的催化剂床层有反应原料通过时 的工作状态的最大高度CWH与反应器的催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED 定义为床层膨胀比，KBED低于1. 10 ; ④ 上流式鼓泡床； ⑤ 上流式移动床； ⑥ 上流式固定床； ⑦ 下流式固定床； ⑧ 下流式移动床； ⑨ 水平式床层； ⑩ 倾斜式床层。
12. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (4)在第二加氢反应过程R2,使用的第二加氢催化剂R2C的床层R2CB的工作方式为上 流式或下流式。
13. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (4)在第二加氢反应过程R2,使用的第二加氢催化剂R2C的床层R2CB的工作方式，选 自下列型式中的一种或几种： ① 上流式沸腾床； ② 上流式鼓泡床； ③ 上流式为膨胀床，所述上流式微膨胀床，其反应器的催化剂床层有反应原料通过时 的工作状态的最大高度CWH与反应器的催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED 定义为床层膨胀比，KBED低于1. 10 ; ④ 上流式固定床； ⑤ 上流式移动床； ⑥ 下流式固定床； ⑦ 下流式移动床； ⑧ 水平式床层； ⑨ 倾斜式床层。
14. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，循环物流MTHPS-LR进入步骤（1)之前经过脱除固 体颗粒物的脱固过程LRDS以脱除大于临界直径DN的固体颗粒。
15. 根据权利要求14所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，循环物流MTHPS-LR经过的脱除固体颗粒物的脱固 过程LRDS，采用过滤或离心分离或蒸馏方法，脱除大于临界直径DN为20微米的固体颗粒。
16. 根据权利要求14所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，循环物流MTHPS-LR经过的脱除固体颗粒物的脱固 过程LRDS，采用过滤方法，脱除大于临界直径DN为10微米的固体颗粒。
17. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，至少一部分物流MTHPS-LP进入第二加氢反应过程 R2与第二加氢催化剂R2C接触；物流MTHPS-LP进入步骤（4)在之前经过脱除固体颗粒物 的脱固过程LPDS以脱除大于临界直径DN的固体颗粒。
18. 根据权利要求17所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，物流MTHPS-LP经过脱除固体颗粒物的脱固过程 LPDS，采用过滤或离心分离或蒸馏方法，脱除大于临界直径DN为10微米的固体颗粒。
19. 根据权利要求17所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，循环物流MTHPS-LR经过的脱除固体颗粒物的脱固 过程DS，采用蒸馏方法，脱除大于临界直径DN为5微米的固体颗粒。
20. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，至少一部分物流MTHPS-LP进入第二加氢反应过程 R2与第二加氢催化剂R2C接触之前，先经过脱除固体颗粒物和脱除常规沸点高于530°C烃 组分的过程LPDS，得到脱固体、脱重组分的烃油MTHPS-LPX ;至少一部分烃油MTHPS-LPX进 入第二加氢反应过程R2与第二加氢催化剂R2C接触。
21. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (1)在劣质烃净化过程FPS，电脱盐过程FPS-DS包含多个串联电脱盐步骤。
22. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： 劣质烃F1选自下列物料中的一种或几种： ① 低温煤焦油或其馏分油； ② 中温煤焦油或其馏分油； ③ 高温煤焦油或其馏分油； ④ 煤液化过程所得煤液化油或其馏分油； ⑤ 页岩油或其馏分油； ⑥ 乙烯裂解焦油； ⑦ 石油基蜡油热裂化焦油； ⑧ 石油砂基重油或其热加工过程所得油品，热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂 化过程或重油催化裂解过程； ⑨ 石油基重油热加工过程所得油品，热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程 或重油催化裂解过程； ⑩ 其它芳烃重量含量高于50 %的胶状浙青状组分重量含量高于15 %的烃油。
23. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (1)劣质烃F1为中低温煤焦油，以其所含易氢解金属化合物为基准计算的易氢解金属 浓度低于50PPm。
24. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (1)劣质烃F1为中低温煤焦油，以其所含易氢解金属化合物为基准计算的易氢解金属 浓度高于lOOPPm。
25. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (1) 劣质烃F1为中低温煤焦油，以其所含易氢解金属化合物为基准计算的易氢解金属 浓度高于200PPm。
26. 根据权利要求1或2或4或5或7或8所述方法，其特征在于： (2) 劣质烃F1为中低温煤焦油，在第一加氢反应过程R1进行预加氢精制反应，在氢气 和第一加氢催化剂R1C存在条件下，加氢原料F1M进行包含加氢脱金属反应和脱残炭反应 的预加氢精制反应R1R得到第一加氢反应流出物R1P ;第一加氢反应过程R1的操作条件以 最大限度提高第一加氢反应流出物R1P中供氢烃浓度为目标。
27. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2)劣质烃F1为中低温煤焦油，第一加氢反应流出物R1P中的常规液体烃的金属含量 低于lOPPm ;第一加氢反应流出物R1P中的常规液体烃的残炭含量低于1. 5% ; (4)第二加氢反应流出物R2P中的全馏分柴油的十六烷值高于26。
28. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2)劣质烃F1为中低温煤焦油，第一加氢反应流出物R1P中的常规液体烃的金属含量 低于5PPm ;第一加氢反应流出物R1P中的常规液体烃的残炭含量低于0. 5% ; (4)第二加氢反应流出物R2P中的全馏分柴油的十六烷值高于35。
29. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (6)设置加氢裂化反应过程R3,以分离第二加氢反应流出物的加氢生成油R2P0所得主 要由常规沸点高于350°C烃组成的加氢改质重油R2P0-D0为原料，在加氢裂化反应过程R3 转化为加氢裂化反应流出物R3P。
30. 根据权利要求22所述方法，其特征在于： (6)设置加氢裂化反应过程R3,以分离第二加氢反应流出物的加氢生成油R2P0所得主 要由常规沸点高于350°C烃组成的加氢改质重油R2P0-D0为原料，在加氢裂化反应过程R3 转化为加氢裂化反应流出物R3P。
31. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (6)设置加氢裂化反应过程R3,以分离第二加氢反应流出物的加氢生成油R2P0所得主 要由常规沸点高于350°C烃组成的加氢改质重油R2P0-D0为原料，在加氢裂化反应过程R3 转化为加氢裂化反应流出物R3P，加氢裂化反应流出物R3P与第二加氢反应流出物R2P混合 后分离。
32. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (5)分离过程HPS包含冷高压分离过程LHPS，在冷高压分离过程LHPS，分离第二加氢 反应流出物R2P得到主要由氢气组成的冷高分气气体HPV和冷高分油LHPL，冷高分油LHPL 作为第二加氢反应生成油R2P0。
33. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (5)分离过程HPS包含热高压分离过程THPS和冷高压分离过程LHPS ; 在热高压分离过程THPS，分离第二加氢反应流出物R2P得到热高分气气体THPV和热高 分油THPL ; 在冷高压分离过程LHPS，分离热高分气气体THPV得到主要由氢气组成的冷高分气气 体HPV和冷高分油LHPL，第二加氢反应生成油R2P0包括热高分油THPL和冷高分油LHPL。
34. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2) 第一加氢反应流出物R1P中的常规液体烃的金属含量低于lOPPm ;第一加氢反应流 出物R1P中的常规液体烃的残炭含量低于1. 5% ; 第一加氢反应过程R1的操作条件为：温度为170?350°C、压力为4. 0?30. OMPa、第一 加氢催化剂R1C体积空速为0. 05?10. 0hr_\氢气/原料油体积比为100 : 1?4000 : 1， 劣质烃F1的化学纯氢重量耗量为0. 15?2. 5% ; (3) 器间热高压分离过程MTHPS的操作条件为：温度为170?350°C、压力为4.0? 30. OMPa ； (4) 在第二加氢反应过程R2进行深度加氢精制反应过程，第二加氢反应流出物R2P中 的全馏分柴油的十六烷值高于26 ; 第二加氢反应过程R2的操作条件为：温度为300?450°C、压力为4. 0?30. OMPa、第二 加氢催化剂R21C体积空速为0.1?4. Ohr-1、氢气/原料油体积比为500 : 1?4000 : 1。
35. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2) 第一加氢反应流出物R1P中的常规液体烃的金属含量低于5PPm ;第一加氢反应流 出物R1P中的常规液体烃的残炭含量低于0. 5% ; 第一加氢反应过程R1的操作条件为：温度为210?330°C、压力为12. 0?18. OMPa、第 一加氢催化剂R1C体积空速为0.2?5. Ohr-1、氢气/原料油体积比为200 : 1?2000 : 1， 劣质烃F1的化学纯氢重量耗量为0. 50?2. 0% ; (3) 器间热高压分离过程MTHPS的操作条件为：温度为210?330°C、压力为12. 0? 18. OMPa ； (4) 在第二加氢反应过程R2进行深度加氢精制反应过程，第二加氢反应流出物R2P中 的全馏分柴油的十六烷值高于35 ; 第二加氢反应过程R2的操作条件为：温度为330?420°C、压力为12. 0?18. OMPa、第 二加氢催化剂R21C体积空速为0.1?2. Ohr'氢气/原料油体积比为800 : 1?3000 : 1。
36. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，热高分油MTHP-L主要由常规沸点高于330°C的烃组 成。
37. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，热高分油MTHP-L主要由常规沸点高于380°C的烃组 成。
38. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，第一加氢反应流出物R1P分离为气体MTHPS-V和液 体MTHPS-L ;至少一部分气体MTHPS-V进入第二加氢反应过程R2与第二加氢催化剂R2C接 触； 热高分油MTHPS-L与富氢气气提气VH1接触后分离为脱轻组分热高分油MTHPS-LL和 气提脱出气MTHPS-LV ;至少一部分气提脱出气MTHPS-LV进入第二加氢反应过程R2与第二 加氢催化剂R2C接触； 自脱轻组分热高分油MTHPS-LL分出循环物流MTHPS-LR和物流MTHPS-LP ;至少一部分 循环物流MTHPS-LR进入步骤（1)并最终进入第一加氢反应过程R1与第一加氢催化剂R1C 接触； 至少一部分物流MTHPS-LP脱除固体颗粒后得到脱固体烃油MTHPS-LPDS，至少一部分 脱固体烃油MTHPS-LLDS进入第二加氢反应过程R2与第二加氢催化剂R2C接触。
39. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2)注入第一加氢反应过程R1的富氢气物流为新氢。
40. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2)在第一加氢反应过程R1，气相中硫化氢体积浓度为0. 1?5%。
41. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (2) 在第一加氢反应过程R1，气相中硫化氢体积浓度为0. 3?1. 0%。
42. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (1)劣质烃F1为中低温煤焦油，在劣质烃净化过程FPS，加氢原料F1M含有的来自循环 物流MTHPS-LR的组分重量WA和来自劣质烃F1的组分重量WB的比值定义为K，K为0. 1? 10。
43. 根据权利要求42所述方法，其特征在于：（1)K为0. 5?5。
44. 根据权利要求42所述方法，其特征在于：（1)Κ可为1. 0?3. 0。
45. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (3) 在器间热高压分离过程MTHPS，第一加氢反应流出物R1P分离为气体MTHPS-V和液 体MTHPS-L ;至少一部分气体MTHPS-V进入第二加氢反应过程R2与第二加氢催化剂R2C接 触； 液体MTHPS-L经过脱轻组分步骤MTHPS-L-FS，得到脱轻组分油MTHPS-L-FS-P和轻油 MTHPS-L-FS-L ； 至少一部分轻油MTHPS-L-FS-L进入第二加氢反应过程R2与第二加氢催化剂R2C接 触； 自脱轻组分油MTHPS-L-FS-P分出循环物流MTHPS-LR和物流MTHPS-LP ; 至少一部分循环物流MTHPS-LR进入步骤（1)并最终进入第一加氢反应过程R1与第一 加氢催化剂R1C接触； 至少一部分物流MTHPS-LP进入第二加氢反应过程R2与第二加氢催化剂R2C接触。
46. 根据权利要求45所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，液体MTHPS-L经过脱轻组分步骤MTHPS-L-FS，采用 蒸馏分离方法脱除常规沸点低于130°C的轻组分，得到脱轻组分油MTHPS-L-FS-P。
47. 根据权利要求45所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，液体MTHPS-L经过脱轻组分步骤MTHPS-L-FS，采用 蒸馏分离方法脱除常规沸点低于200°C的轻组分，得到脱轻组分油MTHPS-L-FS-P。
48. 根据权利要求45所述方法，其特征在于： (3)在器间热高压分离过程MTHPS，液体MTHPS-L经过脱轻组分步骤MTHPS-L-FS，采用 蒸馏分离方法脱除常规沸点低于250°C的轻组分，得到脱轻组分油MTHPS-L-FS-P。
49. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (1)劣质烃F1为中低温煤焦油，在劣质烃净化过程FPS，氯离子脱出率大于85%，钠离 子脱出率大于85%，钾离子脱出率大于85%。
50. 根据权利要求49所述方法，其特征在于： (1)劣质烃F1为中低温煤焦油，在劣质烃净化过程FPS，氯离子脱出率大于95%，钠离 子脱出率大于95%，钾离子脱出率大于95%。
51. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (1)在劣质烃净化过程FPS，劣质烃F1进入电脱盐过程FPS-DS之前经过脱除固体颗粒 的过程。
52. 根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述方法，其特征在于： (1)在劣质烃净化过程FPS，加氢原料F1M进入第一加氢反应过程R1之前经过脱除固 体颗粒的过程。
【文档编号】C10G67/14GK104194832SQ201410392067
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】何巨堂, 戴旭 申请人:何巨堂, 戴旭