[发明专利]一种石脑油加氢工艺方法及除焦罐

说明书

技术领域

本发明涉及一种石脑油加氢方法及除焦罐，具体地说是一种延长石脑油加氢装置运转周期的加氢方法及该方法使用的除焦罐。

背景技术

石脑油（即汽油馏分）是重要的汽油原料和化工原料，主要用于生产各种牌号的汽油燃料，催化重整生产芳烃（或高辛烷值汽油调和组分）原料，蒸汽裂解或催化裂解生产乙烯、丙烯、丁烯等化工原料，以及用于生产氢气的原料等。石脑油一般来源于石油蒸馏得到的直馏石脑油，二次加工得到的石脑油，如焦化石脑油、催化裂化石脑油、裂解石脑油等。各种来源石脑油的各种用途均需要将原料中的硫、氮、稀烃、金属等杂质深度脱除，目前加氢技术是脱除石脑油原料中各种杂质的最适宜技术。如催化裂化石脑油选择性加氢生产高辛烷值汽油，焦化石脑油加氢生产蒸汽裂解原料或制氢原料，直馏石脑油预加氢生产催化重整原料等。

石脑油的各种加氢技术中，普遍使用的是固定床加氢技术，即加氢反应器内设置固定床加氢催化剂床层，在加氢精制条件下，石脑油原料和氢气从上部进入反应器，通过加氢催化剂床层进行加氢精制脱除原料中的各种杂质，精制后的反应产物从反应器底部排出反应器，进行后续的分离后得到加氢石脑油产物。

石脑油加氢技术中，限制加氢装置长周期稳定运转的主要因素是固定床加氢反应器的压降升高速度较快，一般来说，当加氢反应器的压降达到0.3MPa时，必须停工处理。

例如对焦化石脑油加氢精制技术来说，由于原料中含有二烯烃、细小的焦粉等杂质，经常影响装置的操作稳定性。大庆石化公司300kt/a焦化汽油加氢装置在开工半年后，连续出现两次系统压差过高，导致被迫停工（焦化汽油加氢精制系统压差上升原因分析及对策，《炼油与化工》，第19卷:20）。广州分公司300kt/a加氢装置在处理焦化汽油时也出现反应器催化剂床层压降上升过快的问题。该装置曾在一年半的时间内，由于反应系统床层压降升高导致停工消缺5次（加氢精制反应系统压降升高的原因分析及对策，《中外能源》，2007，第12卷）。安庆分公司炼油二部I焦化汽油加氢装置一般3～5天需要清洗一次过滤器，加氢反应器一年内要停工撇头2～3次，严重影响装置的正常运行（焦化汽油加氢防焦剂，《石化技术》，2006，13（4）:5）。国内外同类型装置均不同程度存在类似问题，床层间压力差的增加，使得催化剂的支撑杆和支撑板等内构件在承担催化剂重量的同时，又必须承担额外的压力，给装置的安全操作带来严重隐患。因此，床层压降上升过快一直是影响焦化石脑油加氢装置长周期运转的突出矛盾，迫切需要研究出有效的方法，解决结焦问题。

催化裂化石脑油加氢装置、直馏石脑油加氢装置等也经常出现上述焦化石脑油加氢装置类似的问题，即加氢装置运转较短时间即出现反应器压力降升高的问题，只能停工清除反应器催化剂床层上部的部分催化剂，更换部分新鲜催化剂后重新开工。

石脑油加氢装置运转实践表明，加氢反应器压降的上升均来自于催化剂上部床层结焦。结焦因素很复杂，主要由于原料中的二烯烃等不饱和烃类的聚合以及上游装置带入的机械杂质或杂质前身物转化为沉积物后沉积在催化剂床层上部导致。原料中的二烯烃在易于发生聚合，特别是在原料中含有其它杂质如氧、水、铁等时，更易于聚合结焦。在结焦的样品中，一般铁的含量也较高，可能是原料油溶解氧后与有机烃类形成了环烷酸，环烷酸腐蚀装置的铁生成环烷酸铁，稳定地溶解于原料油中，环烷酸铁经混氢后很容易发生氢解反应，并与硫化氢反应生成硫化亚铁沉积在反应器上部床层，促进结焦母体的生焦反应，加速了催化剂床层的堵塞。此外，某些原料中含有少量的细小焦粉和细小微生物也可能是一些石脑油原料在加氢反应器中结焦的原因之一。由于石脑油来源的多种多样，某些石脑油原料的生产、储存、运输中引入了无法通过原料过滤而去除的杂质，这些杂质有时是油溶性的，有时是悬浮的微粒，无法通过一种或简单几种方法有效去除。并且，一个加氢装置的石脑油原料来源并不固定，经常更换，因此，也不可能将某个装置固定为加工某种原料而使用固定的降杂质方法。

现有的解决石脑油加氢反应器降压升高的方法有以下几种：

1、做好原料的管理工作，采用氮气保护等方式，避免原料与空气接触，最大程度降低了原料中不饱和烃类形成胶质的机会。这是一种被动的原料保护方法，如果上游输入的原料机械杂质较多，二烯烃含量很高，或夹带很多的焦粉，该方法则无能为力。