一种生产低芳烃溶剂油的装置和加氢方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生物油脂加氢生产低芳烃溶剂油的装置和方法。以生物油脂和费托油为原料，采用加氢脱氧、加氢精制与加氢裂化结合的处理模式；其中，生物油脂加氢脱氧产物和费托油加氢精制液相进入加氢裂化段与氢气逆流接触进行加氢裂化反应，较轻部分由氢气带离反应器与加氢裂化段所得的轻质产物离开加氢反应器，进行分离。本发明专利技术方法使得轻组分能迅速脱离体系不再过度参与裂化反应，由于产物能迅速离开反应体系，增加正反应速度的同时，提高了目的产物低芳溶剂油收率。了目的产物低芳溶剂油收率。了目的产物低芳溶剂油收率。

【技术实现步骤摘要】
一种生产低芳烃溶剂油的装置和加氢方法


[0001]本专利技术属于炼油
的加氢方法，涉及一种加氢蒸馏方法，具体地说涉及一种由生物油脂和费托合成油通过加氢技术生产低芳烃溶剂油的装置和加氢方法。

技术介绍

[0002]随着世界范围内碳中和相关政策落地，绿色可循环的经济地位凸显。生物油脂属可再生资源，是重点发展方向之一，得到世界的广泛重视。生物油脂通过加氢的方法可以脱除其中的氧，从而得到烃类产品，如生产航煤、柴油等马达燃料，即生物油脂加氢脱氧（全部除去或者部分除去）生产符合马达燃料标准的产品，这种方法可以直接满足现有市场的要求；也比如生产低碳烷烃，即生物油脂加氢脱氧后再进行加氢裂化，将大分子裂解成小分子，生产符合产品要求的低碳烷烃。
[0003]费托合成反应是以氢气和一氧化碳为原料，在催化剂作用下发生费托合成反应生成以液体燃料为主的工艺过程，其原料主要是煤和天然气。费托合成油主要由正构烷烃、烯烃及一定量的含氧化合物组成，其硫、氮、芳烃等非理想组分含量极低。费托合成油馏分范围较宽，分馏得到的不同沸程馏分基本不含硫和氮，烯烃含量和氧含量最高，因此，费托合成油必须经过相应的加氢处理，才能得到符合使用规格的石油化工原料或运输燃料。
[0004]现有的植物油加氢技术，US5705722公开了含不饱和脂肪酸、脂等植物油和动物油混合后加氢生产柴油馏分范围的柴油调和组分。CN101462915公开了一种C6‑
C
12
烷烃的制备方法，主要以动植物油脂为原料油直接进行加氢裂化生产烷烃，因未进行预处理，生成的水对加氢裂化催化剂分子筛造成非常不利的影响，运行周期明显缩短。EP1741767和EP1741768公开了一种以动植物油脂生产柴油馏分的方法，主要为动植物油脂首先经过加氢处理，然后通过异构化催化剂床层，得到低凝点柴油组分，但是由于加氢处理过程中生成水，对异构化催化剂造成非常不利的影响，装置不能长周期稳定运行。
[0005]现有的植物油加氢生产溶剂油的技术，CN103102922、CN103102898、CN103102899、CN103102900、CN103102901、CN103102902、CN103102903、CN103102907、CN103102908、CN103102911、CN103102918、CN103102919 、CN103102920公开了生物油脂生产低芳烃溶剂油的方法，这些方法都是在加氢的条件下生物油脂原料在加氢条件下首先进行加氢脱氧反应，然后得到的生成油脱水后在加氢裂化条件下进行加氢裂化，将大分子裂解成小分子来生产低芳烃溶剂油。
[0006]通用的费托合成油加氢处理工艺流程是，费托合成油（包括石脑油馏分、柴油馏分和重质油馏分）与氢气混合后，先进入加氢精制反应器，在催化剂床层上进行烯烃饱和、含氧化合物加氢脱氧反应后进入分馏系统。在分馏塔内，将加氢精制产物馏程分离出石脑油、柴油和重油。重油继续进入后续的加氢裂化反应器，裂化产物进入第二套分馏系统，尾油部分或全循环回加氢裂化反应器，其目的是通过裂化反应得到更多的石脑油和柴油馏分。这些工艺都采用传统的固定床加氢模式，并且将加氢处理和加氢裂化两部分完全分开，共设两套分馏系统，流程复杂，装置投资高且能耗较高。
[0007]目前的费托合成油中的重油加氢裂化反应仍采用传统的固定床加氢裂化模式，原料油和氢气一起并流进入反应器，物料在床层推进过程中，一边反应一边向下流动。整个反应过程中，气相反应产物无法及时离开反应器，因而会占据催化剂孔道，再次发生裂化反应，导致反应的选择性和目的产品的收率降低。
[0008]目前通用的植物油加氢的工艺流程通常为，植物油与氢气混合后，先进入加氢脱氧反应器，在催化剂床层上进行烯烃加氢饱和、含氧化合物加氢脱氧反应后进行分离脱水。脱水后的馏分进入后续的加氢裂化反应器，裂化产物进入进入分馏系统得到低碳烷烃，未转化的尾油可以部分循环或全循环回加氢裂化反应器，其目的是通过裂化反应得到更多的低芳烃溶剂油。这些工艺都采用传统的固定床加氢模式，尤其是加氢裂化反应器中设置多个催化剂床层，这样会造成不利的影响，主要是在最开始接触加氢裂化催化剂反应得到的目的产物会继续进入后续的加氢裂化催化剂床层，这样生成的目的产物会继续发生加氢裂化反应得到更小分子的烷烃。也就是在达到相同的转化率时目的产物选择性较差，或者原料全部转化时目的产物的收率较低。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种生物油脂和费托合成油加氢裂化生产低芳烃溶剂油的装置和加氢方法。该方法通过使用加氢蒸馏反应器将生成的目的产品不断移出反应区方法来提高低芳烃溶剂油目的产品的选择性，达到相同目的产品收率时可以降低化学氢耗。
[0010]本专利技术第一方面在于提供一种生物油脂和费托合成油生产低芳溶剂油的加氢装置。
[0011]本专利技术所述的加氢装置包括：（1）加氢脱氧反应器，其用于将原料生物油脂进行加氢脱氧反应；（2）加氢精制反应器，其用于将费托合成油进行加氢精制反应；（3）加氢反应蒸馏塔，其接收生物油脂加氢脱氧后液相产物和费托合成油加氢精制产物为液相进料，该原料进料自上而下流经蒸馏塔中上部每个催化剂床层；预热后的氢气自每个催化剂床层底部自下而上均匀进入各所述催化剂床层；其中液相进料和氢气在蒸馏塔中装填的加氢裂化催化剂床层中，进行加氢裂化反应；加氢裂化反应产生的轻组分以及未参与反应的气相进料自独立的气相通道从加氢反应蒸馏塔顶部排出，加氢裂化所得到液体产物自加氢反应蒸馏塔塔底排出；（4）分离单元，其用于将加氢裂化产生的轻组分和未参与反应的气相进料进行分离，并得到富氢气体、干气、液化气、低芳烃溶剂油。
[0012]进一步，上述技术方案中，还包括（5）气体循环单元，其用来将分离单元所得到富氢气体进行可选择性地提浓后，并循环回加氢脱氧反应器、加氢精制反应器和加氢反应蒸馏塔。
[0013]进一步，上述技术方案中，还包括（6）液体循环单元，其用来将加氢反应蒸馏塔得到液体产物的至少一部分循环回加氢反应蒸馏塔。
[0014]进一步，上述技术方案中，加氢反应蒸馏塔包含至少一个加氢反应区，所述加氢反应区为2～n层塔板结构，每层塔板均填充加氢裂化催化剂床层，其中n为大于2的整数；在每
一催化剂床层上方设置有倾斜隔板，优选为伞形隔板；每一催化剂床层及倾斜隔板设有气相通道。
[0015]进一步，上述技术方案中，加氢脱氧反应器内进行的加氢脱氧反应包括生物油脂原料油中所含烯烃的加氢饱和反应、所含羧基和羰基的加氢脱氧反应等。
[0016]进一步，上述技术方案中，加氢精制反应器内进行的加氢精制反应包括费托合成油原料油中所含烯烃的加氢饱和反应、所含羟基羧基的加氢脱氧反应及加氢脱杂质反应等。
[0017]进一步，上述技术方案中，所述加氢反应蒸馏塔还包括液相进料子单元，其设置在最顶部催化剂床层的倾斜隔板之上，通过该倾斜隔板液相进料被引导至催化剂床层。
[0018]进一步，上述技术方案中，所述倾斜隔板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物油脂和费托合成油的加氢装置，包括：（1）加氢脱氧反应器，其用于将原料生物油脂进行加氢脱氧反应；（2）加氢精制反应器，其用于将费托合成油进行加氢精制反应；（3）加氢反应蒸馏塔，其接收生物油脂加氢脱氧后液相产物和费托合成油加氢精制产物为液相进料，该原料进料自上而下流经蒸馏塔中上部每个催化剂床层；预热后的氢气自每个催化剂床层底部自下而上均匀进入各所述催化剂床层；其中液相进料和氢气在蒸馏塔中装填的加氢裂化催化剂床层中，进行加氢裂化反应；加氢裂化反应产生的轻组分以及未参与反应的气相进料自独立的气相通道从加氢反应蒸馏塔顶部排出，加氢裂化所得到液体产物自加氢反应蒸馏塔塔底排出；（4）分离单元，其用于将加氢裂化产生的轻组分和未参与反应的气相进料进行分离，并得到富氢气体、干气、液化气、低芳烃溶剂油。2.根据权利要求1所述的加氢装置，其特征在于，还包括（5）气体循环单元，其用来将分离单元所得到富氢气体进行选择性地提浓后，并循环回加氢脱氧反应器、加氢精制反应器和加氢反应蒸馏塔。3.根据权利要求1所述的加氢装置，其特征在于，还包括（6）液体循环单元，其用来将加氢反应蒸馏塔得到液体产物的至少一部分循环回加氢反应蒸馏塔。4.根据权利要求1所述的加氢装置，所述加氢反应蒸馏塔包含至少一个加氢反应区，所述加氢反应区为2～n层塔板结构，每层塔板均设置加氢裂化催化剂床层，其中n为大于2的整数；在每一催化剂床层上方设置有倾斜隔板，优选为伞形隔板；每一催化剂床层及倾斜隔板设有气相通道。5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述加氢反应蒸馏塔还包括液相进料子单元，其设置在最顶部催化剂床层的倾斜隔板上方，通过该倾斜隔板液相进料被引导至催化剂床层。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述倾斜隔板末端设有环形降液管，该环形降液管底部与催化剂床层的底部间隔一段距离。7.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述加氢反应蒸馏塔还包括气相进料子单元，其设置在上一层的催化剂床层和下一层的倾斜隔板之间。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，穿过上一催化剂床层的气相通道的下端与下一催化剂床层上的倾斜隔板相连。9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，每个所述催化剂床层设有：溢流堰，其设置在靠近气相通道一侧；液封挡板，其设置在溢流堰上部，用于将气相进料与气相产品进行隔离。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述液封挡板包括：水平部，其呈环形平板状并位于溢流堰上方；竖直部，其呈圆筒形，该竖直部与水平部一体成型，该竖直部的下端与催化剂床层底部间隔一段距离。11.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述液相进料子单元包括：液相进料管，其沿催化剂床层的径向方向延伸；液相分配管，其呈环形并与液相进料管正交或切向相交，该液相分配管的管壁设有多个孔道，用于将液相进料均匀分布至环形降液管的各个方向。12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述气相进料子单元包括：气相进料管，
其沿催化剂床层的径向方向延伸；气相分配管，其呈环形或多层同心环形，该气相分配管与气相进料管正交或切向相交，该气相分配管的壁面上设有多个孔道，用于将气相进料均匀分布至催化剂床层底部的各个方向。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述气相进料子单元还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，马蕊英，郭兵兵，徐彤，毕文卓，
申请(专利权)人：中石化大连石油化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：