用于使烃料流脱硫的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于使烃料流脱硫的方法和设备
[0001 ]优先权声明
[0002]本申请要求2013年10月9日递交的美国申请N0.14/050,113的优先权，将其内容全部引入本文供参考。
技术领域
[0003]技术领域总体涉及用于处理烃料流的方法和设备，更尤其涉及用于使烃料流脱硫的方法和设备以形成具有低硫含量的产物料流。
[0004]背景
[0005]从烃进料流除去硫是在油、气和化学工艺工业中重要的分离操作。典型的烃处理通常包括至少一个对在进料流中存在的硫敏感的处理步骤。例如，在其中将烃进料催化转化成烃产物的烃转化工艺中，在转化工艺中使用的催化剂可能对硫敏感。也就是说，在进料流中存在的硫会在转化工艺中在一定程度上钝化或抑制催化剂。通常，这种对硫敏感的步骤的存在将导致必须在加入对硫敏感的步骤之前除去全部或大部分的硫。
[0006]另外，在这些工业中的许多产物中必须除去硫以符合产品规格。例如，运输用燃料可以被限制到低的硫水平。在用于形成对硫敏感的产物的典型烃转化方法中，通过加氢脱硫步骤除去硫。这种加氢脱硫步骤通常涉及将经加热汽化的进料流输送到用于将进料流中的硫转化成硫化氢的加氢处理反应器，将加氢处理产物输送到冷凝器，在这里冷凝一部分气态硫化氢，其余的硫化氢作为塔顶馏分离开，并将液体产物输送到汽提器，在这里除去在液体产物中的经冷凝的硫化氢。代替汽提器，也可以使用硫化氢吸附床以从液体产物吸附硫化氢。
[0007]运输用燃料也需要满足特定研究的辛烷值(RON)。当从具有显著量硫的烃进料除去硫时，保持足够高的辛烷值是困难的，这是因为加氢脱硫工艺导致经处理的烃的辛烷值损失。
[0008]因此，希望提供用于使烃料流脱硫的方法和设备。也希望提供这样的方法和设备，其能对于一部分烃料流进行中等加氢脱硫处理以保持其辛烷值，并同时对其它部分的烃料流进行深度加氢脱硫处理。另外，其它所希望的特征和特性将从下述的详细描述和所附权利要求以及结合附图和上述技术领域和背景反映出来。
[0009]概述
[0010]这里提供用于使烃料流脱硫的方法和设备。在一个示例性实施方案中，一种使烃料流脱硫的方法包括:将烃料流分离成重质馏分和轻质馏分。重质馏分包含较大量的具有较低辛烷值的单不饱和物质，并且轻质馏分包含较大量的具有较高辛烷值的单不饱和物质。此方法还包括使得重质馏分在第一个加氢脱硫区域中进行加氢脱硫，并使得轻质馏分在第二个加氢脱硫区域中进行加氢脱硫。另外，此方法从重质馏分和轻质馏分形成经加氢脱硫的料流。
[0011]根据另一个示例性实施方案，用于使烃料流脱硫的方法包括将烃料流加入间隔壁分离器，并将此料流分离成C9+馏分、C6-C8馏分和C5馏分。此方法将C9+馏分从深度加氢脱硫区域通过，并使C9+馏分进行加氢脱硫。另外，此方法将C6-C8馏分从中等加氢脱硫区域通过，并使C6-C8馏分进行加氢脱硫。此方法包括形成经加氢脱硫的料流，其包含C9+馏分和C6-C8馏分。
[0012]根据另一个示例性实施方案，提供用于使烃料流脱硫的设备。此设备包括分离装置，其用于接收烃料流并将烃料流分离成重质馏分和轻质馏分。提供深度加氢脱硫装置，其用于接收重质馏分并对重质馏分进行加氢脱硫。还提供中等加氢脱硫装置，其用于接收轻质馏分并对轻质馏分进行加氢脱硫。所述设备还包括下游装置，其用于接收和处理重质馏分和轻质馏分的合并料流。
[0013]附图简述
[0014]下面将结合附图描述用于使烃料流脱硫的方法和设备，其中相同的数字表示相同的元件，其中:
[0015]图1是根据一个示例性实施方案使烃料流脱硫的方法和设备的示意图；和
[0016]图2是根据另一个实施方案使烃料流脱硫的方法和设备的示意图。
[0017]详细描述
[0018]以下详细描述仅仅是示例性质的，并不限制用于使烃料流脱硫的方法和设备。另夕卜，并不受上文背景或下文详细描述中提到的任何理论的限制。
[0019]在这里考虑的各种实施方案提供了对于烃进料的各馏分进行单独的加氢脱硫。具体而言，在这里提供的方法和设备将烃进料分馏成基本上不含硫醇的最轻馏分，以及需要脱硫以进行汽油混合的两种具有较高硫含量的馏分，即:轻质馏分和重质馏分。
[0020]在需要脱硫的馏分中，轻质馏分包含比重质馏分更大量的具有较高辛烷值的单不饱和物质，而重质馏分包含比轻质馏分更大量的具有较低辛烷值的单不饱和物质。为了保持其较高的辛烷值，用具有较高选择性的催化剂(能使得较少的单不饱和物质饱和的催化剂)对轻质馏分进行中等加氢脱硫。另一方面，可以用具有较低选择性的催化剂(能使得更多的单不饱和物质饱和的催化剂)对重质馏分进行深度加氢脱硫，且没有显著的辛烷损失。由于对烃进料的各馏分进行单独的加氢脱硫，本发明的设备和方法能形成具有高辛烷值和低硫含量的产物料流。
[0021]在图1中，提供设备10，其用于处理烃进料流12以形成经脱硫的料流14。一种示例性的烃进料流12是石脑油进料。石脑油进料包括芳族化合物、链烷烃、环烷和烯烃。可以使用的进料包括直馏石脑油，天然汽油，合成石脑油，热汽油，以及重整石脑油。在一个示例性实施方案中，烃进料流是流化催化裂解(FCC)石脑油。
[0022]如图所示，设备10包括预处理区段16，其用于从烃进料流12制备经脱硫的基本上不含二烯烃的料流18。另外，此设备包括脱硫区段20，其用于从经脱硫的基本上不含二烯烃的料流18除去硫，从而形成经脱硫的料流14。
[0023]示例性的预处理区段16包括二烯烃饱和装置24。二烯烃在加氢脱硫条件下容易聚合。所以，必须在脱硫区段20中进行烃料流的加氢脱硫之前从烃料流除去二烯烃。一种示例性的二烯烃饱和装置24使得在烃进料流12中的二烯烃进行催化饱和。催化剂可以在二烯烃饱和装置24中保持在填装床中。示例性的用于二烯烃饱和反应的催化剂包括镍钼、钴钼或其它合适的催化剂。在一个示例性实施方案中，二烯烃饱和装置24是在小于205°C的温度下操作，因为在二烯烃饱和装置24中的反应可以被限制为在此温度下的饱和反应。通常，二烯烃饱和装置24能使得在烃进料流12中的基本上全部的二烯烃饱和，以形成基本上不含二烯烃的料流26 ο例如，二烯烃饱和装置24可以使得含有5重量％ (wt % )的烃进料流12饱和，从而形成基本上不含二烯烃的料流26，其含有小于50重量份/百万份(wt ppm)的二烯烃，例如小于1wt ppm的二稀经。
[0024]在一个示例性实施方案中，将基本上不含二烯烃的料流26从二烯烃饱和装置24排出，并加入脱硫装置28以从基本上不含二烯烃的料流26除去硫醇和二氧化碳。将稀碱30连续地加入二烯烃饱和装置24中以保持在脱硫期间的碱性。另外，在基本上不含二烯烃的料流26进入脱硫装置28之前，将空气32加入基本上不含二烯烃的料流26中以支持氧化反应。一种示例性的脱硫装置28包括被活性炭浸渍的氧化催化剂的固定床。当基本上不含二烯烃的料流26经由催化剂固定床通过时，硫醇在催化剂上被氧化成二硫化物。二硫化物是油溶性的，保留在烃相中。将经脱硫的基本上不含二烯烃的料流18从预处理区段16排出并引入脱硫区段20。
[0025]在脱硫区段20中，经脱硫的基本上不含二烯烃的料流18进入分馏装置50。一种示例性的分馏装置50是间隔壁分离器。分馏装置50是在适合于形成主要含具有5个碳原子的烃(C5)的塔顶馏分52的条件下操作的，塔顶馏分52从分馏装置50的顶部或顶部附近排出。示例性的塔顶馏分52含有大于90%、例如大于95%的具有5个碳原子的烃。
[0026]分馏装置50还形成主要含有具有6-8个碳原子的