[发明专利]烃原料的加氢裂解方法

说明书

本发明涉及采用多次反应进行烃原料加氢裂解的方法。

加氢裂解是使重质烃类在存在着氢的情况下同一种加氢裂解催化剂接触的方法。它已是一种非常成熟的方法。由于反应的温度和压力比较高，所以重质烃类就裂解为低沸点的产品。虽然这一方法可一步完成，不过已经得到证明，实行多步反应的方法会有好处。在反应的第一步，原料先经脱氮，脱硫和某些加氢裂解，第二步才实现大部分的加氢裂解反应。

原料中存在着氮化合物可能会造成问题，因为一般说来，无定形的加氢裂解催化剂往往是对氮敏感的，因此可能被氮化合物脱除活性。过去考虑解决这一问题的方法是，在反应的第一步中，采用具有加氢脱氮能力的加氢裂解催化剂，反应的第二步则采用对氮较不敏感的沸石型的加氢裂解催化剂。然而这类沸石型催化剂却又带来一些缺点，即若不是采用极高的温度，一些含有环状结构的大分子的裂解深度不够。

关于这一问题，美国专利号3，702，818提出了一种解决方法，即采用两个二段反应器的方法，一个反应器装填无定形催化剂，另一反应器装填沸石型催化剂。环状结构的大分子可以被无定形催化剂裂解，而在其再循环的流体中仍然含有一定数量的中质烃类产物则会过分地增加催化剂的负荷。

本发明提供一种解决对氮的敏感性和大分子结构加氢裂解深度不足问题的方法。

因此，本发明提供的烃原料多次反应的加氢裂解方法，包括在反应的第一步，在高温高压和存在着氢的情况下，使原料烃同第一加氢裂解催化剂接触，产生第一流出物，再至少将第一流出物的液体部分同来自第二步反应的第二流出物混合，获得的混合物在第三步反应中在高温高压和存在氢的条件下同第三加氢催化剂接触，以产生第三流出物，使第三流出物流经分馏装置以获得至少一种顶馏份和一种残油馏份，残油馏分再送至第二步反应中，在高温高压和存在着氢的条件下同第二加氢裂解催化剂接触产生第二流出物。

如果第一加氢裂解催化剂具有脱氮的活性，第三催化剂对氮较不敏感，而且第二加氢裂解催化剂能够裂解大分子的话，就可以避免以上所提到的一些问题。

本发明可以有一些不同的实施方案，它们是串流式加氢裂解器和两段式加氢裂解器的变化型式。这些已知方法的流程图可参考“石油手册”（The    Petrolenm    Handbook）第六版，第294～300页，Elsevier出版社，1983年，阿姆斯特丹（Amsterdam）。

第一实施方案是基于串流式加氢裂解器的。在一般的串流式加氢裂解器中，从第一步反应中出来的流出物是流进第二步反应中去的，从第二步反应中出来的流出物则让它经过一个包括分馏操作在内的综合加工过程。分馏操作所得出的残油馏份是同即将送往第二步反应的第一流出物混合。本发明的第三步反应则同一般的第二步反应相一致。

根据本发明方法，至少第一流出物的部分和第二流出物是混合在一起流向第三步反应的。从第三步反应出来的第三流出物再经过综合加工过程，在此回收了一些分馏产品和一种残油馏份。从分馏塔出来的残油馏份重新再循环到第二步反应中以得出第二流出物。也可使第一流出物经过一个气体提纯步骤，例如通过利用一种无机酸的水溶液或其它物质的溶液来加以处理。以便除去在第一步反应中生成的氨和/或硫化氢。不过，还是让第一流出物的全部同第二流出物混合为好，这样有几乎不改动普通串流式方法的优点。另一种较优的方案是让第一流出物经受一分离过程，分离成一液相和汽相。汽相则同第三流出物混合并经受综合加工过程。这一方法有一优点，即汽相中将含有较大部分的氨气，硫化氢，同时也有些裂解产品。因此就不会有将所希望得到的产品过深地裂解为不希望得到的C_1-4产品的危险。第一流出物中只含有少量氨的液相同即将送去第三步加氢裂解的第二流出物混合。当然，第一流出物也可在各种不同的温度和压力条件下加以分离。这样就需要将第一流出物的温度冷却到第一步反应的温度以下。不过，最好这一分离过程还是基本上按第一步反应的同一温度和压力进行。这样就有避免对第一流出物进行加热或冷却的好处。另一种更为优越的实施方案是这一分离过程可在进行第一步反应的同一反应容器里实现。这可在反应容器底部形成一个沉降区，再通过不同的开孔取出汽相和液相来达到。应当意识到在第一步反应中可能会出现一些小的波动。分离过程的进行最好是在与第一步反应出口部位的相同温度和压力下进行。