[发明专利]一种粗苯催化加氢工艺及设备

说明书

本发明公开一种粗苯催化加氢工艺，是对粗苯进行催化重整处理，然后萃取精馏制得纯苯，其特征在于，包括以下步骤：一段液相催化预加氢步骤：将粗苯与氢气混合后在预硫化型NiMo作为催化剂的条件下加热至80～140℃；二段气相催化预加氢步骤：将一段液相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiW作为催化剂的条件下加热至170～220℃；三段主催化加氢反应步骤：将二段气相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiCoMo作为催化剂的条件下加热至270～350℃；该粗苯催化加氢工艺实现了粗苯的全馏分加氢，无需脱除重苯组分，对粗苯资源实现了完全利用；采用三段加氢工艺，一段与二段加氢均作为预加氢，能很好的实现低温下的逐级加氢饱和。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种粗苯催化加氢工艺及设备。

背景技术

随着有机合成工业的发展，工业纯苯的需求量越来越大，而石油资源的日益紧缺，严重制约了石油粗苯的产量。作为纯苯另一来源的焦化粗苯的地位越来越重要。但由于对环境质量要求的提高，世界各国对油品硫量的限制越来越严格。焦化粗苯是一种从煤焦化的粗煤气中回收得到的轻馏分，主要组分为苯，甲苯，二甲苯，还有少量的非芳烃组分。其净化工艺中，最关键的就是有机硫和易结焦物质的脱除。

粗苯加氢工艺中，粗苯都需要经过预加氢脱除双烯烃，苯乙烯等物质后才能进行深度的脱硫，脱氮等反应。这主要是因为粗苯原料中含有的二烯烃，苯乙烯等不饱和物在高温下极易发生聚合反应，形成一类结构致密的结焦物，堵塞管道和附着在催化剂表面堵塞孔道，使得催化剂快速失活，床层压降增大。其聚合速度在低温下很缓慢，随着温度的升高而加快，特别是在原料来源比较恶劣的情况下，当温度在大于130℃聚合速度会剧烈加快。因此粗苯加氢的关键是在尽可能低的温度下将粗苯中的双烯烃，苯乙烯和胶质等物除去，避免其在高温下结焦。

专利CN101519338A公开了一种粗苯三段加氢工艺，是将粗苯经预分馏脱除C9以上的重组分后，再在低温低压条件下，依次进行一段、二段和三段加氢处理，从而脱除不饱和烃及其他杂质。该方法要求加氢前预分离脱除重苯类物质，且未提及一段低温预加氢反应的条件，而脱重的运行能耗较高。

CN101967078A公开了一种粗苯加氢精制方法，该方法将粗苯经脱芳烃处理后，利用粗苯轻馏分进行两段加氢，在加氢反应器中进行的是以气相为主的反应，该反应过程需要大量的氢气循环，反应氢耗和能耗较高，而且脱除的重芳烃需要另行加工。

CN103274885A公开了一种粗苯加氢工艺，该工艺将粗苯全馏分依次进入液相预加氢、气相预加氢和主加氢反应。采用三段加氢技术，催化加氢前未分离重苯，同时液相预加氢在130～140℃低温下将粗苯中的不饱和烯烃加氢制成饱和烃，但由于目前使用的粗苯原料较为恶劣，此工艺仍存在管道和换热器堵塞问题。

CN103910596A公开了一种全馏分粗苯加氢方法及催化剂，是通过微粒子发生器和静态混合器，将粗苯和氢气混合成直径0.1～20um均匀的微粒子态，然后在还原态金属催化剂的作用下进行一段、二段预加氢，接着在硫化态催化剂作用下进行三段预加氢、四段主加氢。该专利提供了一种粗苯全馏分加氢工艺，且通过四段加氢，能较好的解决粗苯加氢过程中的结焦问题，但是该工艺采用四段加氢且要使用用两个具有特质磁性的微粒子发生器，造成工艺流程长，工业应用设备复杂等缺点。此外，该预加氢段所用的还原态催化剂极易在粗苯高硫气氛中失活。

由此可见，为了保证粗苯加氢装置长期运转，目前主流的粗苯加氢技术均首先要对粗苯原料进行脱重处理，将得到的轻苯作为加氢原料，造成了重苯组分的浪费。而粗苯全馏分加氢工艺方面，大多只是实现延缓粗苯加氢过程的结焦速度，再者目前由于环保严格，粗苯原料来源紧缺，部分粗苯掺混未知油，变得更劣质化，增加了结焦几率，而无法从根本上解决粗苯结焦问题。CN103910596A所提供工艺虽然能解决粗苯加氢过程中的结焦问题，但存在工艺流程长，设备要求复杂等缺点，并且为了追求低温活性使用还原态催化剂，在粗苯高硫的情况下，不可避免的存在催化剂使用寿命短的缺点。

发明内容