[发明专利]全馏分粗苯加氢方法及催化剂

摘要

本发明公开了一种全馏分粗苯加氢方法及催化剂，属于全馏分粗苯加工技术领域。本发明先将其≥70℃粗苯馏分和氢气依次通过微粒子发生器和静态混合器，将两种原料混合成直径0.1-20μm均匀的微粒子态，这种微粒子态原料在低温加氢催化剂的催化作用及一定压力、空速、温度条件下通过加氢充分饱，使其转化为稳定的饱和化合物。低温加氢生成油与新氢、循环氢和预分馏塔出来的＜70℃粗苯馏分混合后再此加氢，加氢后的全馏分粗苯生成油在经过气提、分馏后得到轻芳烃馏分和重芳烃产品，再经预蒸馏、萃取和精馏等分离流程得到纯苯、甲苯、二甲苯和非芳烃产品。本发明解决了全馏分粗苯原料在高温加氢过程中的结焦问题，实现粗苯加氢装置的长周期运转。

主权项

一种全馏分粗苯加氢方法，其特征在于：包括以下步骤：⑴粗苯全馏分原料经过滤后，由原料泵（6）打入预蒸馏塔（7），在预蒸馏塔顶部分离出＜70℃粗苯馏分，在预蒸馏塔的塔底部分离出≥70℃粗苯馏分；⑵步骤⑴中预蒸馏塔底部分离出的≥70℃粗苯馏分经泵Ⅰ（20）加压至2.0～8.0MPa、换热器Ⅰ（16）换热至30～50℃后从侧面进入第一个微粒子发生器（8）；⑶新氢经氢气压缩机（1）升压至2.0～8.0MPa后分成三路，两路分别经质量流量计控制流量后分别进入两个微粒子发生器，这两路氢气流量控制标准为经计算后充分饱和≥70℃粗苯馏分中不饱和烃所需总氢量的50～80%；其余氢气与步骤⑴中从预蒸馏塔顶部出来的＜70℃粗苯馏分、第二段低温加氢反应器（12）出来的≥70℃粗苯馏分低温加氢产物和气液分离器（18）来的循环氢共同经换热器Ⅱ（17）换热至160～190℃后进入预加氢反应器（13）；⑷步骤⑶中进入第一个微粒子发生器的氢气进入微粒子发生器中最里一层表面布满微孔的金属或陶瓷管，通过金属或陶瓷管表面的微孔向外扩散，在微孔的作用下被分散为直径为0.1～20μm的微气泡；步骤⑵中进入第一个微粒子发生器的≥70℃粗苯馏分进入微粒子发生器最外一层表面布满十字微孔的特质磁性管，通过特质磁性管表面的十字微孔向内扩散，在磁力线的切割和微孔分散的作用下被分散为直径为0.1～20μm的乳状微液滴；⑸步骤⑷中在第一个微粒子发生器内生成的氢气微气泡和≥70℃粗苯馏分的微液滴以微粒子形态进入第一个静态混合器（9），在第一个静态混合器内被混合成直径为0.1～20μm均匀的混合态微粒子；⑹步骤⑸中由第一个静态混合器出来的直径为0.1～20μm混合态微粒子自下而上进入第一段低温加氢反应器（10），在一种低温加氢催化剂的作用和压力2.0～8.0MPa、空速1.0～8.0h‑1，温度30～60℃的条件下发生低温加氢反应以脱除粗苯原料中的大部分烯烃、二烯烃等不饱和化合物；第一段低温加氢产物继续进入第二个微粒子发生器（11）；⑺步骤⑶中进入第二个微粒子发生器（11）的新氢进入最里一层表面布满微孔的金属或陶瓷管，在微正压的情况下通过金属或陶瓷管表面的微孔向外扩散，在微孔的作用下被分散为直径为0.1～20μm的微气泡；步骤⑹中由第一段低温加氢反应器出来的加氢产物进入第二个微粒子发生器最外一层表面布满十字微孔的特质磁性管，通过特质磁性管表面的十字微孔向内扩散，在磁力线的切割和微孔分散的作用下被分散为直径为0.1～20μm的乳状微液滴；⑻步骤⑺中在第二个微粒子发生器内生成的微气泡和微液滴以微粒子形态进入第二个静态混合器（23），在第二个静态混合器内被混合成直径为0.1～20μm均匀的混合态微粒子；⑼步骤⑻中由第二个静态混合器出来直径为0.1～20μm的混合态微粒子自上而下进入第二段低温加氢反应器（12），在低温加氢催化剂的催化作用和压力2.0～8.0MPa、空速1.0～8.0h‑1，温度30～60℃的条件下进一步发生低温加氢反应，以基本脱除粗苯原料在第一段低温加氢反应器中剩余的未被脱除的烯烃、二烯烃等不饱和化合物；⑽步骤⑼中的第二段低温加氢反应器出来的加氢产物与步骤⑴中预蒸馏塔顶出来的＜70℃粗苯馏分、步骤⑶中出来的第三路新氢、气液分离器出来的循环氢混合，并经换热器Ⅱ（17）换热至160～190℃后自上而下进入预加氢反应器（13），在预加氢精制催化剂的作用和压力2.0～8.0MPa，空速1.0～4.0h‑1，温度160～230℃的条件下发生加氢脱硫、加氢脱氮反应，以脱除粗苯原料中部分含硫、含氮杂质；⑾步骤⑽中预加氢反应器出来的加氢生成物进入加热炉（14）加热至280～300℃后进入自上而下进入主加氢反应器（15），在主加氢精制催化剂的作用和压力2.0～8.0MPa，空速1.0～2.0h‑1，温度280～330℃的条件下发生深度加氢脱硫、加氢脱氮反应，以基本脱除粗苯原料在预加氢反应器中剩余的未被脱除的含硫、含氮杂质；⑿步骤⑾中主加氢反应器（15）出来的加氢生成产品经换热器换热后进入气液分离器（18）；⒀步骤⑿中气液分离器分离出的气体经碱吸附脱硫后，由循环氢压缩机（19）升压至2.0～8.0MPa后，与步骤⑼中的第二段低温加氢反应器中出来的加氢产物、步骤⑴中预蒸馏塔顶出来的＜70℃粗苯馏分、步骤⑶中出来的第三路新氢混合后进入预加氢反应器；液体产品进入气提塔（21）通过气提除去液相产品中的硫化氢和氨；⒁步骤⒀中气提塔（21）顶部排出的含硫化氢和氨的气体进入尾气处理系统，底部出来的产品进入分馏塔（22）；⒂步骤⒁中分馏塔顶部分离出含苯、甲苯、二甲苯及非芳烃的馏分，经预蒸馏、溶剂萃取和精馏等常规分离过程得到非芳烃、纯苯、甲苯和二甲苯产品；⒃步骤⒁中分馏塔底部直接分出重芳烃产品。