[发明专利]一种深度脱硫系统及其脱硫方法

说明书

本发明公开一种深度脱硫系统，包括通过管线连通的第一加氢反应器和第二加氢反应器；第一加氢反应器的上催化剂床层包括密相的脱硫/脱芳催化剂，以及稀相的片状紧压式顶层催化剂、环状脱金属保护剂、环状硅保护剂、四叶草形状的脱金属保护剂和四叶草形状的硅保护剂；第一加氢反应器的下催化剂床层包括密相的脱硫/脱芳催化剂；第二加氢反应器的上催化剂床层包括密相的脱硫剂；第二加氢反应器的下催化剂床层包括密相的脱硫剂。本发明的脱硫系统具有连续设置两个加氢反应器，原料油通过第一加氢反应器加氢精制反应完成后立即进入第二加氢反应器进行连续加氢精制，配合本发明不同的催化剂选择，实现深度脱硫，使得产品指标得到很大改善。

技术领域

本发明涉及石油生产工艺领域，具体是涉及一种以焦化焦汽、直馏汽油、焦化柴油、直馏柴油、催化柴油的物料为原料，采用加氢精制技术生产的低硫柴油及石脑油的脱硫方法。

背景技术

在可持续发展、低碳环保的形势下，为了应对全球气候的变暖，世界各国对生产过程中低碳节能和石油产品(主要指汽柴油)清洁环保的要求也越来越严格。目前美国执行清洁柴油硫含量小于15μg/g的标准。欧盟在2009实施了比美国还要严格的车用燃料油标准，标准要求硫含量低于10μg/g。为了减少机动车尾气造成的环境污染，我国也加快了汽柴油产品质量升级的步伐。北京在2012年开始执行国Ⅴ车用汽柴油标准。由此可见，生产超低硫清洁汽柴油将是未来的发展趋势。目前我国炼油企业改善柴油产品质量主要依靠脱硫工艺，应用较为广泛的是加氢脱硫工艺。随着柴油加氢装置运行时间的延长，加氢脱硫催化剂的活性将下降，从而影响产品质量。因此，研究开发新型加氢脱硫催化剂对延长装置的运行周期、提升企业经济效益具有重要作用。

柴油成品燃料其中的含硫化合物主要有脂肪族硫化物、硫醚、二苯并噻吩，烷基苯并噻吩和烷基二苯并噻吩等。其中较难脱除的是二苯并噻吩、烷基苯并噻吩和烷基俄苯并噻吩等噻吩类化合物。尤其以有位阻的4，6-二甲基二苯并噻吩(4，6-DMDBT)最难脱除。

世界上低硫原油仅占17％，高硫原油比例高达58％、并且这种原油高硫化趋势还将进一步增大。目前人们对低硫柴油的需求不断增长，给炼油厂加工技术带来了较大的压力，需要通过加氢脱硫工艺将柴油中的硫杂质尽可能多地脱除。加氢工艺是应对产品低硫化最有效的途径。

烷基取代的反应主要经过两条反应路径：一条是原子直接从噻吩分子中脱除；另一条是一个芳香环先加氢饱和，然后才发生-键的断裂两条反应路线都经过一个共同的部分加氢的中间体这两条反应路径同时进行，至于哪一个占主导地位要看硫化物的性质，反应条件和所用的催化剂等方面的情况。另外，柴油深度和超深度加氢脱硫在反应机理上与常规的加氢脱硫有显著的差异，需要脱除4，6-二甲基二苯并噻吩及2，4，6-三甲基二苯并噻吩类结构复杂且有位阻效应影响的硫化物，这一点也需要在考虑范围内。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种深度脱硫系统，通过优化加氢反应，实现柴油成品燃料的深度脱硫，提高原料适宜性，提高加氢精制的经济性；

本发明的另一目的在于，提供一种利用上述系统进行脱硫的方法。

技术方案：本发明所述深度脱硫系统，包括通过管线连通的第一加氢反应器和第二加氢反应器；

所述第一加氢反应器和第二加氢反应器均具有两个催化剂床层；其中：

第一加氢反应器的上催化剂床层包括密相的脱硫/脱芳催化剂，以及稀相的片状紧压式顶层催化剂、环状脱金属保护剂、环状硅保护剂、四叶草形状的脱金属保护剂和四叶草形状的硅保护剂；

第一加氢反应器的下催化剂床层包括密相的脱硫/脱芳催化剂，该层的脱硫/脱芳催化剂与第一加氢反应器的上催化剂床层的脱硫/脱芳催化剂为同一催化剂；

第二加氢反应器的上催化剂床层包括密相的脱硫剂；