[发明专利]一种下流式烃加氢反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种下流式烃加氢反应器，加工的烃原料HDS含有至少一部分多环芳烃，烃原料HDS含有至少一种金属和或至少一部分残炭，烃原料HDS通过下流式烃加氢反应区脱除至少一部分金属和或脱除至少一部分残炭，将下流式催化反应区和串联操作的反应产物气液分离区组合在一起，包含设置2个或多个层状催化剂床层的催化反应区即上段和设置集液室的气液分离区即下段，并可设置底部液相循环系统；特别地讲，本发明涉及一种煤焦油深度加氢改质过程的浅度加氢过程使用的下流式反应器系统；更特别地讲，本发明涉及一种中低温煤焦油减压深拔馏出油的深度加氢改质过程的浅度加氢过程使用的下流式反应器系统。

背景技术

本发明所述多环芳烃，指的是三环及其更多环数的芳烃。

本发明涉及一种下流式烃加氢反应器，加工的烃原料HDS含有至少一部分多环芳烃。

本发明所述煤焦油，指的是来自煤热解或煤干馏或煤造气过程的热解步骤等过程的煤焦油或其馏分，可以是煤造气的副产物低温煤焦油或其馏分，也可以是煤炼焦煤热解过程(包括低温炼焦、中温炼焦、高温炼焦过程)副产物煤焦油或其馏分，本发明所述煤焦油还可以是上述煤焦油的混合油，本发明所述煤焦油还可以是上述煤焦油经轻质烃溶剂抽提所获得的抽提油比如脱沥青煤焦油或其馏分油。

高温炼焦属于煤高温热解过程，热解过程的最终温度一般大于900℃，通常在1000～1400℃之间。所述高温煤焦油指的是煤高温热解制取焦炭和/或城市煤气过程生产的副产物粗焦油。高温煤焦油在初级蒸馏过程，通常生产以下产品：轻油(拔顶焦油)、酚油、萘油、轻质洗油、重质洗油、轻质蒽油、重质蒽油、沥青等产品，酚油可进一步分离为粗酚和脱酚油，萘油可进一步分离为粗萘和脱萘油。本发明所述高温煤焦油轻馏分指的是：蒽油、洗油、萘油、脱萘油、酚油、脱酚油、轻油及其混合油。

由于原煤性质和炼焦或造气工艺条件均在一定范围内变化，煤焦油的性质也在一定范围内变化。煤焦油初级蒸馏过程的工艺条件和产品要求也在一定范围内变化，故煤焦油轻馏分的性质也在一定范围内变化。煤焦油轻馏分的性质，比重通常为0.92～1.25，常规沸点一般为60～500℃通常为120～460℃，通常金属含量为5～80PPm、硫含量为0.4～0.8％、氮含量为0.6～1.4％、氧含量为0.4～9.0％，通常水含量为0.2～5.0％，残炭含量通常为0.5～13％。

中低温煤焦油的深度减压蒸馏过程，可以获得高收率的馏出油用作加氢过程用烃原料HDS，此时煤沥青收率大为降低，烃原料HDS中的稠环芳烃、胶质数量大为增加。烃原料HDS通常为宽馏分油品，包含分子尺寸较小的常规沸点低于330℃的轻馏分(所含芳烃为单环、双环)和分子尺寸中等的常规沸点为330～450℃的中馏分(含有3～4环芳烃)，通常还包含分子尺寸大的常规沸点为450～540℃的重馏分(含有5环及其以上芳烃、胶质)，根据煤种和产生中低温煤焦油的热加工过程操作条件的不同，不同中低温煤焦油所含轻馏分、中馏分、重馏分的比例和馏分性质差异较大。

大量分析数据表明，来自中低温煤焦油的含有三环芳烃的馏分油，通常即含有一定量的金属离子和一定量的残炭值。随着馏分沸点的增加，所含芳烃组分的环数逐步增加，金属离子浓度和残炭值，也逐步增加。

烃原料HDS，通常同时包含常规沸点大于450℃的煤焦油组分和常规沸点小于450℃的煤焦油组分，烃原料HDS还含有至少一种金属和或至少一部分残炭，其加氢转化过程比如生产柴油组分的加氢转化过程，大体可以划分为前置的浅度加氢改质过程R1和后置的深度加氢改质过程R2，存在如下特点：

①在前置的浅度加氢改质过程R1，为深度加氢改质过程R2准备烃原料，使用类似加工石油渣油的加氢催化剂系统比如加氢保护剂、加氢脱金属剂、加氢脱氧剂、加氢脱残炭剂、加氢脱硫剂，这些催化剂的载体通常为氧化铝或以氧化铝为主要成分，这些催化剂的共性是具有较大的内孔道、活性较弱，能够适应残炭含量高的胶质的浅度加氢改质，如此获得烃原料HDS的浅度加氢改质产物LQHO；