将常规矿物油炼制装置改装成生物炼制装置的方法_3

文档序号:8385560阅读:来源:国知局
氨脱硫反应器(A1)和(A2),(A1)用于单元U1,和(A2)用于单元U2,其中所 述反应器含有加氨脱硫催化剂;
[0077] -在反应器的原料和流出物之间的一个或多个热交换器;
[007引-反应器上游的原料加热系统;
[0079] -反应器下游的酸气处理单元T1和T2,其含有用于&S的吸收剂炬),所述单元在 单元U1中称作T1和在单元U2中称作T2,
[0080] 和其中所述方法包括:
[0081] -在单元U1和U2之间安装将它们串联连接的管线L;
[0082] -安装用于单元U1和任选地用于单元U2的产物再循环管线,
[0083] -用加氨脱氧催化剂代替反应器A1中的加氨脱硫催化剂;
[0084] -用异构化催化剂代替反应器A2中的加氨脱硫催化剂;
[0085] -安装单元U2的酸气处理单元T2的旁路管线X;
[0086] -用用于C〇2和HsS的专口的吸收剂来代替酸气处理单元T1中的吸收剂炬);
[0087] -在酸气处理单元T1下游安装酸气处理单元T3,W分离&S;
[00能]-将该&S再循环到反应器A1。
[0089] 在T3出口处的&S流可W依靠适于所述目的新管线到达反应器A1,所述新管线连 接在单元U1的任何位置。
[0090] 根据上述内容,本发明的一种特别优选的方面设及一种用于将包括含有两个加氨 脱硫单元U1和U2的系统的炼制装置改装成生物炼制装置的方法,该生物炼制装置含有 皿0/IS0单元,其中各加氨脱硫单元U1和U2包括;
[0091] -加氨脱硫反应器(A1)和(A2),(A1)用于单元U1,和(A2)用于单元U2,其中所 述反应器含有加氨脱硫催化剂;
[0092] -在反应器的原料和流出物之间的一个或多个热交换器;
[0093] -反应器上游的原料加热系统;
[0094] -反应器下游的酸气处理单元T1和T2,其含有用于&S的吸收剂炬),所述单元在 单元U1中称作T1和在单元U2中称作T2,
[0095] -氨再循环管线和在所述管线上的压缩机K1和K2,用于单元U1的所述压缩机称 作K1和用于单元U2的称作K2,
[0096] 和其中所述方法包括;
[0097]-在单元U1和U2之间安装将它们串联连接的管线L;
[009引-安装用于单元U1和任选地用于单元U2的产物再循环管线,
[0099] -用加氨脱氧催化剂代替反应器A1中的加氨脱硫催化剂;
[0100] -用异构化催化剂代替反应器A2中的加氨脱硫催化剂;
[0101] -安装单元U2的酸气处理单元T2的旁路管线X;
[010引-用用于C02和HsS的专口的吸收剂来代替酸气处理单元T1中的吸收剂做;
[0103] -在酸气处理单元T1下游安装酸气处理单元T3 ;
[0104] -安装从单元T3到单元U1的氨再循环管线的压缩机K1,优选到压缩机K1吸入口 的&S再循环管线R3。
[01化]如上所指出,一个或多个硫回收单元通常存在于炼制装置中。该些硫回收单元是 本领域技术人员公知的,并且已经进行了描述。具体地,Claus类型的硫回收单元优选用于 炼制装置中;该种类型的单元在前面已经描述,并且如已经指出的,主要包括热反应区和催 化区。
[0106] 另一特别优选的方面设及根据本发明的方法,其中通过安装所述硫回收单元的热 区的旁路管线,来将单元U1连接到硫回收单元,优选到Claus单元,和用冷选择性氧化还原 催化剂代替催化区的第一反应器的催化剂,该冷选择性氧化还原催化剂能够将&S转化成 液体硫。适于该目的催化剂可W选自第VIB族金属并结合第VIII族过渡金属的氧化物,并 且描述在例如US6372193和其中引用的文献中。
[0107] 本发明的另一方面是将稳压罐(巧安装在各反应器A1和A2的上游。
[0108] 加氨脱硫单元除了上面已经描述的之外,还可W包含:
[0109] -用于任选地在与再循环情况混合之后,将补充氨气进料到各反应器(A1)和(A2) 的管线,其中所述管线可W例如源自炼制装置氨气网络,或者直接源自重整单元;
[0110] -各反应器(A1)和(A2)下游的所获得产物的分馈单元,气体分离/清洗单元,特 别是燃料气和富含丙烷的气体(其在所述方法期间形成);
[0111] 其中由于本发明的转换方法,所有该些装置保持不变,不进行改变或改动,并且可 W原样重新使用,因此也包括在依靠含有脂肪酸醋的生物来源的混合物的加氨脱氧和异构 化,来由它们生产姪馈分的生产单元中,因为在使用了本发明的转换方法之后形成所述单 JL〇
[0112] 如前所指出的,连接管线可W存在于重整单元与各反应器(A1)和(A2)之间,因为 重整单元通常与脱硫单元一起存在于炼制装置中。被称为(LH1)和(LH2)的所述管线使 得在重整单元中作为副产物形成的氨气得W使用,无论它是催化重整单元还是蒸汽重整单 元:所述管线因此可W直接是由生物来源的混合物生产姪的单元的原样一部分,并且无需 进行任何改变而使用。
[0113] 通过上述操作来改装含有加氨脱硫单元的炼制装置,允许W最小的介入、时间和 成本来获得生物炼制装置,该生物炼制装置含有依靠包含加氨脱氧步骤和异构化步骤的方 法,将含有脂肪酸醋的混合物转换成姪混合物的转换单元,该姪混合物可W用作柴油和柴 油组分。
[0114] 具体地,为了进行前述的皿0/IS0方法,加氨脱氧步骤(皿0)在加氨脱硫反应器之 一的反应器(A1)中进行,其中生物来源的混合物中所含的甘油=醋的结构被转换成链烧 姪化合物,并同时生产了丙烷、C〇2和水。因为皿0反应是放热的,因此放热性依靠合适的产 物再循环来控制,该通过在反应器下游引入新管线巧1)来进行:产物再循环,通过稀释作 用,控制该反应器中的升温。放热性还可W用氨气骤冷来控制,其可W已经通常存在于加氨 脱硫单元中,间隔有各种催化床。反应产物的新再循环管线化1)是为了使得流速等于甚至 两倍于进料到反应器的新鲜原料。
[0115] 稳压罐(巧可W另外插入到用于加氨脱氧步骤的反应器上游和插入到用于异构 化步骤(ISO)的反应器上游:所述罐的目的是平衡原料,其由新鲜原料加上反应的再循环 产物组成。
[0116] 用于进行皿0步骤的反应器,通过本发明的方法,源自预先存在的加氨脱硫单元, 其不会具有该样的冶金学,即适于保证它在由植物油混合物组成的原料中,在高浓度的游 离脂肪酸存在下的用途。专口构造用于该个目的皿0/IS0单元的反应器实际上由不诱钢 (316SS,317S巧制成,W使得它们能够处理原料的高至20重量%的游离脂肪酸含量。用 上述典型的冶金学所产生的脱硫反应器,在任何情况中可W用于处理通常市场上可得的生 物来源混合物,其含有不超过lOOOppm重量的安全阔值的量的游离脂肪酸。如果方便使用 脂肪酸含量高于该个阔值的生物来源的混合物,则可W进行适于降低该个含量的原料预处 理。如果使用该种处理,则将原料预处理单元加入到单元A1上游,W降低它的游离脂肪酸 含量。
[0117] 将由皿0步骤所形成的姪产物通过新连接管线(L)进料到异构化区,在该里在反 应器A2中进行异构化步骤,并且任选地依靠新管线巧2)将该异构化产物再循环到该反应 器A2,W保证催化剂的润湿性,因此还允许使用低量的新鲜原料。
[0118] 如前所指出的,本发明的改装方法所应用到的各所述加氨脱硫单元包含酸气处理 单元,下文称作酸气清洗单元,其通常在位于反应器流出物上的高压分离器下游操作,它的 功能是在所述氨气再循环之前,通过与在加氨脱硫期间所形成的&S分离,来纯化离开反应 器的氨气。此外,脱硫单元通常包含低压分离器,从其中分离燃料气(FG),其含有甲烧、己 烧和^S,而将液体馈分送到洗提塔,其适于将处于塔顶的LPG和石脑油与处于塔底的脱硫 柴油分离。真空干燥器通常插入到脱硫产物的管线上,W除去产物中可能存在的痕量的水, 然后将它送去储存。根据本发明的方法,如果安装在两个单元U1和U2之间的新连接管线 (L)存在于单元U1中,则优选将它插入所述干燥单元下游,否则将它插入单元U1的汽提塔 下游。
[0119] 如前所述,所述高压和低压分离器、所述汽提塔和所述任选的干燥器保持不变,它 们由于本发明的转换方法而没有经历任何变化或改变,并且原样重新使用,因此也能够是 依靠含有脂肪酸醋的生物来源的混合物的加氨脱氧和异构化,来由它们生产姪馈分的生产 单元的一部分,因为在使用了本发明的转换方法之后形成所述单元。
[0120] 由于离开加氨脱氧反应器的气体相对于通过加氨脱硫所产生的那些的不同性质, 根据本发明的方法,酸气处理单元(下文也称作酸气清洗单元)被设计用于加氨脱硫,用于 酸气处理单元的吸收剂必须被取代:离开反应器(其中进行皿0步骤)的气体实际上主要 包含&、略和C〇2,并且相对于总&S和C〇2的比率是约1-5重量%的H2S,而在预先存在的 加氨脱硫情况中,离开反应器的气体主要包含&和H2S,具有高含量的^S,其由进料到炼制 装置的原材料的硫含量形成。
[0121] 酸气处理单元所W包含专用于&8的吸收剂炬),通常是用于&8的选择性胺。在 源自本发明方法的构造中,因为所述的酸气分离单元上游的反应器用于含有脂肪酸醋的混 合物的加氨脱氧,因此该气态副产物(在再循环到皿0反应器之前,从其中纯化出氨气)主 要是C〇2,其混合有较少量的&S,该归因于皿0催化剂的连续硫化。
[0122] 通过用用于C〇2和HsS二者的选择性吸收剂来简单丝代替适于吸收的预先存 在的吸收剂,可W将离开皿0反应器的不同的性质、组成和流速的气体在预先存在的酸气 处理单元中加工。
[0123] 根据本发明的方法、目标,因此用适于吸收C〇2和HsS二者的吸收剂代替T1的吸收 剂炬),将纯化的氨气重新进料到反应器,并且依靠再生塔,从所用的吸收剂中回收气态混 合物,其主要含有C〇2和H2S(后者相对于C〇2和H2S之和的量通常是1-5 % ),所述塔形成了 预先存在的酸气处理系统的一部分。
[0124] 在上述比例中,并且能够用于本发明方法中的适于吸收C〇2和HsS的吸收剂是本领 域技术人员公知的。根据一个优选的方面,使用由DOW和BASF所生产的市场上可得的胺,并 且优选具有促进剂或者活化的甲基二己醇胺(MDEA)。所述胺例如描述在US6337059中。适 用于本发明,由DOW生产的胺,例如是UCARS0L?AP系列的那些,例如AP802、AP804、AP806、 AP810 和AP814,和优选UCARS0L?AP溶剂 810。
[012引 C02和HsS的混合物通过再生该吸收剂,来由所述吸收剂回收,特别是在胺溶剂的 情况中,在低压操作的再沸蒸馈塔中更是如此。离开皿0反应器的气体中存在的其他杂质 依靠上述相同的处理来除去。
[0126] 根据本发明的另一优选的方面,离开第一反应器A1的气体中存在的&S可W进一 步浓缩,W重新进料到所述皿0反应器A1,来帮助将催化剂保持为硫化形式,该保证了它的 活性。根据所述优选的方面,本发明的方法包括在处理单元T1下游安装
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