[发明专利]一种焦化汽油的加氢前预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦化汽油的加氢预处理方法，具体是本发明发现了焦化汽油各馏分段中碱性氮化物和硫醇硫含量的分布规律，并且按其分布规律制定了合理的加氢预处理方案。

背景技术

随着原油不断变重和原油加工深度的不断提高，重质油品的加工在炼厂中的地位日益重要，延迟焦化工艺也是一种重油加工的重要加工手段。焦化石脑油是延迟焦化装置的重要产品之一，由于焦化汽油不饱和烃、硫、氮及重金属杂质含量均较高，且安定性差，必须经加氢精制，改善其安定性并脱除杂质后才能使用。因此，焦化石脑油的加氢是炼厂中不可缺少的装置。

焦化汽油的加氢在进入第一台换热器之前，将焦化汽油与氢气混合。气化后的焦化汽油和氢气的混合物在直烧加热炉中加热到要求的反应器入口温度。在固定床催化反应器中硫和氮杂质分别转化成硫化氢和氨。反应器出料气在进料/出料换热器和反应器出口翅片空冷器中冷却并部分冷凝。液体和气体产品在分离器中分离。来自分离器的氢气被压缩，并循环回到进料/出料换热器的壳程入口。

焦化汽油加氢脱硫精制装置进料/出料换热器存在严重的结垢。换热器结垢会限制装置的运行周期。由于预热换热器结垢，加热炉入口温度会下降，导致加热炉内出现两相流的可能性增加，不得不通过降低装置处理量来达到加热炉进口要求的最低温度。加氢脱硫装置结垢能影响装置的处理量和能耗，缩短催化剂寿命。在进料/出料换热器内和反应器床层顶部会有沉积物形成。结垢带来的问题，会严重影响炼油厂的经济效益。随着进料/出料换热器不断结垢，由于在更高的反应温度下硫发生再化合反应，反应器温度就不可能进一步提高，装置的处理量就要降低，最终要求停车，机械清理进料/出料换热器内的垢物。

与直馏汽油相比，焦化汽油的硫含量要高出10~20倍。焦化汽油中的氮、烯烃和硅含量也要比直馏汽油高出许多。如果焦化汽油加氢后作为催化重整的原料，则要求氮含量小于0.5 ppm，以避免NH₄Cl在重整装置中沉积。氮含量要求如此之低意味着焦化汽油加氢反应器必须具备高度苛刻的反应条件来满足后续重整原料对氮含量的要求。然而，通过升高温度来增加加氢反应苛刻度几乎是不可能的，因为温度过高会导致脱硫效率下降。

发明内容

本发明目的，是提供一种焦化汽油的加氢前预处理方法，能在不改变原有加氢工艺的情况下，大幅度提高焦化汽油处理量，降低氢耗、能耗，有效削弱硫醇硫和碱性氮化物对焦化汽油高温稳定性的影响，减缓换热器积垢以及加氢催化加床层积垢的问题。

为实现上述目的而采用的技术方案是：

一种焦化汽油的加氢预处理方法，是通过对轻馏分油进行脱硫醇处理以及对重馏分油进行脱碱性氮处理，可有效避免硫醇硫和碱性氮化物对加氢脱硫过程中换热器和催化剂床层积垢所造成的负面影响，包括下述步骤：

1、首先采用已知分馏设备把焦化汽油原料分馏成轻馏分和重馏分。轻馏分与重馏分的切割点温度是通过对1000 mL焦化汽油经过按体积切割馏分段后，分析每个窄馏分段中碱性氮化物和硫醇硫的含量分布规律后确定的。

所述的轻馏分与重馏分的切割温度为120 ℃～150 ℃，轻馏分油中硫醇硫含量与重馏分油中硫醇硫含量的比值为3～6：1，轻馏分油中碱性氮含量与重馏分油中碱性氮含量的比值为1：3～8。

2、将分馏制得的轻馏分采用质量百分比浓度为10%～30%液碱（氢氧化钠水溶液）在常温常压下搅拌混合处理，经过自然沉降使H₂S和小分子硫醇进入碱渣中，液碱用量占轻汽油重量百分数的5%～10%，轻汽油中硫醇硫脱除率为50～70%。

3、将分馏制得的重馏分采用大孔强酸性阳离子交换树脂在固定床中脱除重馏分油中的碱性含氮化合物，即进行脱碱氮化物处理。重馏分油通过固定床的体积空速为2 h^-1，重汽油中碱性氮脱除率为95～99%。

4、将脱硫醇后的轻馏分油与脱碱氮的重馏分油进行调和混均，即得。

上述固定床的高径比为35，重馏分油通过固定床的体积空速为1-2h^-1。

上述大孔强酸性阳离子交换树脂在使用前要作如下处理：

将湿树脂和水一起在搅拌下倒入交换柱，用水洗至清亮，依次以50 mL 5% 的氢氧化钠溶液，100 mL去离子水，100 mL5% 的盐酸溶液洗脱处理树脂，最后用200～250 mL去离子水洗至中性，干树脂交换当量为4.4-4.8 mmol/g。