[发明专利]一种劣质柴油加氢处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种劣质柴油加氢处理方法，特别是一种劣质柴油原料加氢生产超低硫柴油的工艺方法。

背景技术

超低硫柴油(ULSD)是指硫含量小于50μg/g甚至更低的车用柴油燃料。随着世界各国对环保法规要求的日益严格，欧美等发达国家已经率先要求本国必须执行超低硫柴油的质量标准。近年来，随着我国政府对环境保护的不断重视，对于车用柴油的质量要求也在不断提高，可以预见在不久的将来，全国也将强制规定使用超低硫柴油。

随着原油的重质化和劣质化，柴油馏分的硫含量也越来越高，难以脱硫的杂环含硫化合物的比例也越来越高，生产低硫柴油产品，特别是生产硫含量小于50μg/g甚至更低的柴油产品越来越因难。以目前最广泛的加氢方法来生产超低硫柴油产品，一般的措施是增加催化剂的装入量，提高反应温度，降低空速等方法。但是这些方法都有一定的缺点，增加催化剂的装入量要求反应器容积做的更大，催化剂的一次性投资也更大；提高反应温度会增加能耗，增加装置的操作苛刻度，影响装置的长周期稳定运转；降低处理量会降低产品的产量，这些方法都是炼油企业不愿接受的。

现有技术中生产超低硫柴油最经济的办法是使用高活性加氢催化剂，但新开发的加氢催化剂活性提高幅度有限，难以满足柴油质量升级的速度。因此，在采用新开发的高活性催化剂的同时，要采用新的工艺技术与之相结合，才会取得更加明显的效果。

在柴油超深度加氢脱硫技术中，基本采用常规的工艺流程和活性较高的加氢精制催化剂。例如抚顺石油化工研究院(FRIPP)开发的FH-UDS柴油深度加氢脱硫催化剂，已在国内多套大型工业装置上应用，标定数据表明可以生产出硫含量小于50μg/g的超低硫柴油；石油化工科学研究院(RIPP)开发的RS-1000加氢精制催化剂的工业应用结果表明在适宜的工艺条件下，也可以生产出50μg/g的超低硫柴油。虽然目前采用这些加工方法也可以生产出超低硫清洁柴油，但工艺条件都较为苛刻，能耗也较高，装置的长周期稳定运转也存在隐患。

CN101092573公开了一种生产低硫柴油的加氢方法。该方法将不同体系的三种催化剂进行合理级配，充分发挥各自催化剂在不同脱硫阶段的优势作用，通过各个催化剂之间的协同作用，提高了整体催化剂活性。可以生产出硫含量小于350μg/g和硫含量小于50μg/g的低硫清洁柴油。

CN1488712公开了一种气、液逆流柴油加氢处理工艺。该方法采用氢气和原料油逆向进入反应器的方法，降低硫化氢对加氢催化剂活性的影响，提高催化剂的脱硫效果，可以提高柴油精制深度。但该加氢处理方法提高效果能力有限，生产硫含量小于50μg/g的低硫清洁柴油难度也较大，并且该方法操作稳定性不足。

CN1485413公开了一种柴油深度脱硫脱芳烃的工艺方法，柴油原料与循环氢气混合进入第一段反应器进行加氢脱硫、加氢脱氮、烯烃加氢饱和、芳烃加氢饱和反应，反应流出物进入高温高压汽提塔经新氢汽提除去H₂S、NH₃后再与循环氢气混介进入第二段的加氢精制反应器，该反应器的流出物顺序进入高压分离器、低压分离器和分馏塔，分馏塔将反应产物分为石脑油和柴油馏分。该方法能大幅度降低柴油馏分的硫、氮等杂质含量和芳烃含量，可以得到硫含量小于50μg/g的低硫清洁柴油。该方法采用两段工艺流程，需要两套高压分离系统，操作压力也较高，投资成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种劣质柴油馏分加氢处理的方法，本发明方法工艺流程简单，操作费用低，反应产品质量好，用于劣质柴油馏分生产高质量清洁柴油产品。

本发明劣质柴油加氢处理方法包括如下内容：在柴油加氢处理条件下，柴油原料和氢气通过加氢处理催化剂床层，其中至少部分氢气在进入反应器之前与柴油原料在气液混合器中充分混合，使氢气在柴油原料中达到溶解饱和状态，氢油体积比为50～800。

本发明劣质柴油加氢处理方法中，柴油原料与氢气混合的气液混合器可以选择静态混合器或者动态混合器，静态混合器通过混合器内设置的不同形状混合元件，使流体之间的传质效率大大提高，静态混合器具体如国内开发的SV型、SL型、SH型、SX型、SK型等静态混合器，国外开发的ISG型、SMV型等静态混合器。动态混合器通过混合器具设置的运动构件，提高流体之间的传质效率，具体如星齿轮形混合器、动静齿圈形混合器、月牙槽形混合器或球窝形混合器等。