[发明专利]一种高氮低硫烃加氢处理反应流出物的注水吸收氨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高氮低硫烃加氢处理反应流出物的注水吸收氨的方法，传统的加氢反应流出物注水吸氨步骤作为第一吸氨步骤，增加冷高分气的水吸氨步骤作为第二吸氨步骤，第二吸氨步骤排出的富氨水进入第一吸氨步骤用作溶剂水二次使用，在反应流出物气体的总体水吸氨过程中，第一、第二吸氨步骤可为并流或逆流串联关系。第二吸氨步骤可以安排在冷高压分离器的上部进行，也可以安排在冷高分气的专用水吸氨塔内进行，还可以安排在输送冷高分气的管道内混合吸收然后在气液分离器(如循环氢压缩机分液罐)内完成气液分离。本发明特别适合于煤焦油、页岩油等高氮低硫烃的加氢处理过程，可以降低循环氢中氨气浓度，并可减少总体溶剂水用量，大幅度降低酸性水流量，从而降低酸性水净化装置的规模。

背景技术

本文定义加氢处理原料油的“氮摩尔数含量/硫摩尔数含量”的比值用K表示，K值大于1.00的烃属于本发明所述高氮低硫烃，其意义在于，原料烃中的有机氮全部转化所得氨、硫化氢的分子数量NN、NS的关系为：NN/NS＞1.00。

本发明涉及高氮低硫烃比如煤焦油的加氢处理反应流出物的注水吸收氨的方法。

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0.08～0.8％、氮含量为0.40～1.45％、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。

常规石油馏分油通常氮摩尔数含量低于或远低于硫摩尔数含量，这种低氮高硫烃加氢处理反应流出物的注水吸收氨的结果是形成了氨、硫化氢的分子数接近的酸性水。

统计数据表明，大多数煤焦油或煤焦油馏分油的氮摩尔数含量高于或远高于硫摩尔数含量，因此，煤焦油的加氢处理过程反应流出物的水吸氨过程的特点明显地不同于常规石油馏分油的加氢处理过程反应流出物的水吸氨过程的特点，这种高氮低硫烃加氢处理反应流出物的注水吸收氨的结果是形成了氨分子数多于或远多于硫化氢分子数接的酸性水，相当于氨水中溶解少量的硫化氢，由于氨气在水中的溶解度远高于硫化氢在水中的溶解度，因此大幅度降低酸性水量具备可能性，这是本发明具有巨大使用价值的基础。

以下详细描述含有机氮的烃加氢处理过程反应流出物的高压分离过程的一般原则，通常包括注水吸收氨步骤。