一种液化气馏分的加氢方法技术

一种液化气馏分的加氢方法，其特征在于反应器内装填至少一段催化剂床层，液化气馏分原料与氢气从一段或多段催化剂床层引入反应器中，与催化剂接触进行加氢饱和反应，液化气馏分中的烯烃和氢气反应生成烷烃，并放出大量的热量，反应产物经换热后，进入气液分离器分为气液两相，分离出的气相物流引入反应器重复使用；分离出的液相物流一部分作为循环反应产物，引回反应器，另一部分作为液化气馏分加氢产物引出反应器进行再利用。本发明专利技术提供的方法得到的加氢产物为饱和轻烃馏分，可以直接作为乙烯裂解装置的原料，也可以分馏切割为丙烷、正丁烷和异丁烷等，作为高附加值的化工基础原料，增加炼油企业的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种轻质烃类的加氢饱和过程，具体地说，是。
技术介绍
液化气馏分的主要组成为C3、C4烷烃与烯烃，另外还有少量的C2及C5烃类。在 油品的二次加工过程中，如热裂化、焦化及催化裂化等工艺过程都会产生液化气馏分。由于 裂化反应是由大分子烃类分解为小分子烃类的过程，饱和烃经裂化反应会生成饱和烃和烯 烃，因此，裂化反应产物中含有大量的烯烃，液化气馏分中的烯烃含量为10v% 80v%。液化气馏分经碱洗脱硫醇处理后，通常有以下处理方案第一，直接作民用液化气 销售；第二，引入气体分馏装置按照各组份沸点不同进行分离，分离出的丙烯作为聚丙烯、 丙烯腈或苯酚丙酮等装置的原料，分离出的异丁烯用于与甲醇反应合成高辛烷值汽油调合 组分MTBE，分离出的丁烯与异丁烷引入烷基化装置经烷基化反应生产高辛烷值汽油调合组 分；第三，脱硫处理后的液化气馏分不经过分馏，引入叠合装置使其中的烯烃经催化叠合合 成汽油，余量的丙烷及丁烷作为车用液化气出售。选择液化气馏分的处理方案除了需要考 虑炼油企业的经济效益及产品市场的供需等情况外，还要考虑技术的先进性及操作的安全 性等情况。以上三种方案中，回收液化气中的丙烯作为化工装置的原料以及异丁烯经醚化 反应合成MTBE均是使产品增值的过程，而异丁烷与丁烯经烷基化反应生成烷基化汽油的 过程受液化气及汽油产品价格的影响比较大，当液化气与汽油产品的价格接近时，烷基化 装置就很难有效益，且烷基化装置所用的催化剂是硫酸或氢氟酸，存在着安全与环保的隐 患，除非迫切需要清洁汽油组分，烷基化装置才会有竞争力。国内的烷基化装置受经济性和 安全性的影响多数处于停工状态。实际上，液化气馏分的大部分还是作为民用液化气销售 的。随着我国在天然气勘探开发技术方面的进步，天然气产量迅速增加使得民用液化 气市场受到了挤压，在天然气供应充足的地区，民用液化气价格下滑。因此，在我国这些地 区的炼油企业迫切需要进一步拓展液化气馏分的应用途径，以提高企业的经济效益。同时，随着化学工业的发展，我国乙烯的需求量快速增加。用于生产乙烯的乙烯裂 解原料主要有乙烷、丙烷、丁烷、石脑油、柴油及加氢裂化尾油等。石脑油是主要的乙烯裂解 原料，但近年来石脑油供应日趋紧张，价格不断上涨，因此，扩大乙烯裂解装置的原料来源 是很有必要的。在现有的馏分油加氢领域的研究中，未见将液化气馏分加氢再利用的报道，这主 要是因为液化气馏分加氢再利用很难给炼油企业产生经济效益，液化气馏分中的烯烃含量 比较高，在加氢饱和过程中，会消耗大量的氢气，氢气的价格远远超过液化气馏分的价格， 氢气的消耗占液化气馏分加氢装置成本的大部分。另外，液化气馏分由于烯烃含量较高，加 氢过程放出的热量较多，需要用特殊的技术手段控制反应热。因此，研究机构对液化气馏分 的加氢技术研究得比较少，未见有成套技术与产品方案的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种液化气馏分加氢再利用的方法，以提高炼油企业加工液 化气馏分的经济效益。本专利技术提供的方法为反应器内装填至少一段催化剂床层，液化气馏分原料与氢 气经过换热达到反应器入口所需温度后，从一段或多段催化剂床层上部空间引入反应器 中，与催化剂接触，液化气馏分中的烯烃和氢气反应生成烷烃，并放出大量的热量，反应产 物经换热冷却后，进入气液分离器分离为气液两相，分离出的气相物流引入反应器重复使 用；分离出的液相物流一部分作为循环反应产物引入反应器，另一部分作为液化气馏分加 氢产物进行再利用。本专利技术提供的方法中，将所述的液化气馏分加氢产物作为乙烯裂解原料引入乙烯 裂解炉，在800 900°C的温度下进行裂解反应，反应停留时间为0. 1 0. 5s，将反应后生 成的产物引入气体分离单元，分离出乙烯、丙烯和丁二烯。本专利技术提供的方法中，将所述的液化气馏分加氢产物直接引入气体分离单元，所 述的气体分离单元为多个分离塔组成，分离出丙烷、异丁烷和正丁烷，分别作为化工基础原 料。本专利技术提供的方法中，所述的催化剂为活性氧化铝或无定形硅铝载体上负载选自 于VIB和/或VIII族的非贵金属活性组分。当所述的液化气馏分原料中含有二烯烃时，所述的反应器内装填的催化剂优选为 两种，上层装填选择性脱双烯催化剂，具有较低的反应活性，选择性饱和液化气馏分原料中 的微量二烯烃，防止床层上部剧烈放热及加速焦炭生成，具有较高的空隙率，避免催化剂床 层压降快速增加；下层装填加氢饱和催化剂，饱和液化气馏分中的单烯烃。两种催化剂均 是由选自于VIB和/或VIII族的非贵金属活性组分负载在活性氧化铝或无定形硅铝载体 上制备而成的，只是选择性脱双烯催化剂的活性组分含量比加氢饱和催化剂稍低，两种催 化剂的装填体积比例为(0.5 4.0) (9. 5 6.0)。优选的选择性脱双烯催化剂组成 为，以催化剂的总重量为基准，含有0. 5 10. 0 %氧化镍和3. 0 35. 的氧化钼，以及 余量的氧化铝载体；优选的加氢饱和催化剂的组成为，以催化剂总重量为基准，含有1. 0 7. 的氧化镍、10 30 %氧化钨和氧化钴0. 01 1. ，以及余量的氧化铝载体。本专利技术提供的方法中，所述的加氢反应器内的反应条件为反应温度为150 3800C，氢分压为1. 5 5. OMPa,氢油体积比为100 600Nm7m3，新鲜进料体积空速为1. 0 6. OtT1。液化气馏分中的烯烃的加氢饱和反应是强放热反应，在加氢反应过程中，为了将 催化剂床层内的温升控制在要求的范围内，将部分加氢产物作为载热介质在反应系统内 循环，带走反应热，循环反应物流与新鲜进料的重量比为(0.5 4.0) 1，优选(1.0 2.0) 1。本专利技术提供的方法中，所述的液化气馏分原料为C3、C4烃类和少量的C2及C5烃 类组成。不同的原料或不同的油品加工工艺所产生的液化气馏分中的烯烃含量差别较大， 烯烃含量的变化范围为10. 0 80. 0v%。为了适应液化气馏分原料中的不同烯烃含量，本 专利技术提供了操作的灵活性，当原料中的烯烃含量较低时，反应器内的温升较小，可以采用较小的反应产物循环量；当原料中的烯烃含量较高时，必须注意控制反应器内的温升，可以采 用的方法有两种一是提高反应产物循环物流的循环量，使反应器入口物流的烯烃含量降 低到控制值，由于载热介质数量的增加，反应器内的温升缓和可控；二是将反应器内的加氢 饱和催化剂床层分成多段或采用多个串联的反应器。当反应器内装填的多段加氢饱和催化剂床层时，液化气馏分原料被分成多股，其 中一股与反应产物循环物流及循环氢混合，加热到反应器入口温度后，由反应器入口引入， 其余各股分别引入其他相邻两段催化剂床层之间的空间内，在内构件内实现补入物料与反 应物流的混合及分配，优选将反应器内的催化剂床层分成2 3段，反应原料分成2 3股。本专利技术提供的方法中，所述的反应器可以由串联的至少两个加氢反应器组成，优 选2 3个反应器，所述的液化气馏分原料、循环反应产物和氢气分成多股，经换热和加热 到反应器入口所需温度后，分别引入多个加氢反应器中，和催化剂床层接触进行加氢饱和 反应，反应后的产物引入气液分离器分为气液两相，分离出的气相物流引入反应器重复使 用；分离出的液相物流一部分作为循环反应产物，引回反应器，另一部分作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化气馏分的加氢方法，其特征在于反应器内装填至少一段催化剂床层，液化气馏分原料与氢气从一段或多段催化剂床层引入反应器中，与催化剂接触进行加氢饱和反应，液化气馏分中的烯烃和氢气反应生成烷烃，并放出大量的热量，反应产物经换热后，进入气液分离器分为气液两相，分离出的气相物流引入反应器重复使用；分离出的液相物流一部分作为循环反应产物，引回反应器，另一部分作为液化气馏分加氢产物引出反应器进行再利用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志海，师峰，金欣，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]