專利名稱：一種粗苯加氫方法
技術領域：
本發明涉及煤焦化副產品粗苯的有效利用，特別涉及將粗苯全餾分進行加氫處理的方法。
背景技術：
粗苯是由多種芳烴和其他化合物組成的復雜混合物，其中的苯、甲苯、二甲苯含量占90%以上，通過精制可獲得苯、甲苯、二甲苯等重要的化工產品。粗苯精制的方法主要有酸洗精制法和加氫精制法。酸洗法工藝流程簡單、操作靈活、設備投資少，但污染嚴重、產品收率低、質量差；加氫精制法污染小、產品收率高、質量高等，但工藝流程較復雜、投資較大，是目前主流的粗苯精制技術。CN101967078A公開了一種粗苯加氫精制方法。該方法將粗苯經脫重芳烴處理后， 利用粗苯輕餾分進行加氫，在加氫反應器中進行的是以氣相為主的反應。為了進一步抑制粗苯結焦，采用一段不飽和烴加氫飽和反應加一段加氫脫硫脫氮精制反應即兩段加氫反應來達到粗苯精制的目的，反應過程需要大量的氫氣循環，反應氫耗和能耗較高，而且脫除的重芳烴需要另行加工。CN101519338A公開了一種粗苯加氫方法。該方法先將粗苯原料預處理脫除C9以上重組分、再經多級蒸發處理后利用輕苯原料進行一段預加氫反應和兩段主加氫反應串聯進行的三段加氫反應，加氫反應以氣相為主，而且脫除的重苯需要另行加工。采用CN100378046C公開的方法處理粗苯，原料不需預處理，它通過將全餾分粗苯原料與其他烴油混合的方法來實現粗苯的全餾分加氫。但該方法在加氫反應器內發生的也是以氣相為主的反應。為了獲得高品質的苯、甲苯、二甲苯等產品，該方法在一段加氫精制后分離出含苯、甲苯、二甲苯的餾分，繼續進行預加氫反應和重整反應，整個過程采用了三段反應來達到粗苯精制的目的。另外，烴油的加入降低了裝置的處理能力，不利于企業的經濟效益。由此可見，在保證裝置處理量的情況下，對粗苯原料進行加氫精制時一般首先要對其進行預處理，脫去其中的重組分后，將得到的輕苯作為加氫原料。這樣的做法雖然可以有效避免發生裝置結焦問題，但是粗苯中寶貴的重組分沒有得到有效利用，粗苯附加值大大降低；為了進一步抑制粗苯結焦和滿足產品性質要求，采用兩段或三段反應器反應，加氫反應以氣相為主，氣油比高，因而大量的氫氣需要循環，氫氣的損耗增加。此外，預處理設備、多臺反應器和循環氫壓縮機的運行，增加了投資和能耗。

發明內容
本發明的目的是提供一種能耗低、投資少、裝置運轉周期長的粗苯全餾分進行液相加氫的方法。

本發明采用的技術方案如下一種粗苯加氫方法，其特征在于包括以下步驟 ⑴粗苯全餾分原料經泵加壓至4. 0 7. OMPa后，換熱器換熱后打入混氫罐；⑵氫氣經氫氣壓縮機升壓至4. O 7. OMPa后，經流量計控制流量后進入混氫罐； ⑶粗苯全餾分原料、氫氣和部分循環回來的加氫生成產品在混氫罐中、壓力4. 0 7. OMPa、溫度> 280°C的條件下進行充分混合，使氫氣充分溶解在原料中；
⑷混氫罐出來的氣液混合物進入加熱爐加熱至320 340°C，然后進入過剩氫分離罐， 過剩氫分離罐頂部分離出的過剩氫進入尾氣處理系統；
(5)過剩氫分離罐底部出來的富含溶解氫的全液相粗苯原料進入一段加氫反應器，在加氫催化劑的催化作用下和壓力4. 0 7. OMPa,空速1. 0 4. Oh—1，溫度320 345°C的條件進行全液相加氫反應；
(6)加氫反應器出來的加氫生成產品一部分回流至混氫罐，回流量為加氫生成產品的 60% 80%，剩余部分與原料粗苯換熱后進入氣液分離罐；
⑵氣液分離罐分離出的氣體進入尾氣處理系統，液體產品進入汽提塔通過氣提除去液相產品中的硫化氫和氨；
⑶汽提塔頂部排出的含硫化氫和氨的氣體進入尾氣處理系統，底部出來的產品進入常規分離精制系統，得到純苯、甲苯、二甲苯、重芳烴等產品。本發明所述粗苯全餾分是指焦化廠出來的未經任何處理的全餾分粗苯原料。本發明所述加氫催化劑是以鉬、鎳、鎢、鈷中的一種或幾種金屬為活性組分的常規加氫催化劑。本發明將加氫生成產品的一部分回流至混氫罐，不但保證了加氫產品的質量要求，而且加氫生成產品中的飽和環烷基芳烴和多環芳烴可作為供氫劑，能捕捉粗苯原料中的生焦基團，從而有利于抑制生焦，延長裝置運轉周期。本發明將粗苯全餾分原料、氫氣、加氫生成循環產品在混氫罐進行充分混合，使氫氣最大限度溶于加氫原料中，然后分離出未溶的過剩氣體氫，使富含溶解氫的粗苯全餾分加氫原料以全液相形態進入加氫反應器，并通過控制系統壓力使整個加氫反應在全液相的條件下進行。本發明的加氫方法(1)由于氫氣溶解于純液相原料中，加快了其擴散速度和接觸面積，使液相氫與粗苯原料中的不飽和化合物特別是二烯烴、苯乙烯和環烯烴的加氫反應更易發生，從而大幅度降低了二烯烴、苯乙烯和環烯烴等易結焦物質的聚合反應；(2) 因為液相原料對二烯烴、苯乙烯和環烯烴等聚合反應已生成的小分子聚合物有很強的溶解性，所以可使這些小分子聚合物充分溶解在液相原料中，同時通過液相原料的不斷流動帶走溶解的小分子聚合物，從而避免小分子聚合物進一步聚合成大結焦物。通過這種全液相形態下的加氫精制，可以有效解決粗苯全餾分原料加氫過程中的結焦問題。本發明主要適用于粗苯全餾分原料，也可以處理重苯原料或粗苯與重苯原料以任意比例混合的混合原料。本發明的優點
(1)采用本發明既可實現 粗苯全餾分的加氫精制，將粗苯全部轉化為清潔的苯、甲苯、 二甲苯、重芳烴、非芳烴和工業萘等產品，提升粗苯的綜合利用價值，又能很好地解決粗苯加氫過程中的結焦問題，實現粗苯加氫裝置的長周期運轉。(2)本發明利用溶解在加氫原料中的氫氣進行粗苯全餾分的液相加氫精制，避免了常規粗苯加氫工藝中由于大量氫氣循環過程帶來的氫氣損耗。(3)本發明不需要原料預處理過程，同時使用一段加氫精制就能實現粗苯全餾分精制，而且不需要設置循環氫壓縮機，有效降低了原料預處理環節、多臺反應器和循環氫壓縮機運行帶來的能耗和投資。(4)本發明通過粗苯全餾分原料的全液相循環加氫，可以有效脫除原料中的硫氮雜質，得到輕質芳烴損失率< 0.5%，總硫< lppm，總氮< Ippm的加氫產品，通過后續的分離精制，可以得到石油級的純苯、甲苯、二甲苯等產品。


圖1是本發明提供的一種煤焦油加氫改質方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實例對本發明作進一步說明
本發明采用的工藝流程是圖1中的工藝流程，粗苯原料罐1的全餾分粗苯原料經原料泵2加壓至4. 0 7. OMPa后，經止回閥3、換熱器13換熱后打入混氫罐7 ；原料氫氣經氫氣壓縮機4升壓至4. 0 7. OMPa，用質量流量計5控制流量后，經止回閥6進入混氫罐7 ；混氫罐7中的原料粗苯、氫氣和部分循環回來的加氫生成產品在4. 0 7. 0ΜΡ、彡280°C的條件下進行充分混合，使氫氣充分溶解在原料中；混氫罐7出來的氣液混合物進入加熱爐8加熱至320 340°C，然后進入過剩氫分離罐9，過剩氫分離罐9頂部分離出過剩氫，經減壓閥 10減壓后，與氣液分離罐17排出的尾氣和汽提塔18排出的尾氣混合，經脫硫脫氮處理系統 21經常規處理后進入火炬系統燃燒后排空；過剩氫分離罐9底部出來的富含溶解氫的全液相粗苯原料由上至下進入加氫反應器11 (或由下自上進入加氫反應器12)，在壓力4. 0 7. OMPa,空速1. 0 4. Oh—1，溫度320 345°C的條件進行全液相加氫脫硫脫氮和烯烴飽和反應，反應器11 (或反應器12)出來的加氫生成產品一部分用泵14、止回閥15回流至混氫罐7，與新鮮原料、氫氣混合后進行混氫后繼續循環加氫，循環量為加氫生成產品的60% 80%，剩余部分經換熱器13與原料粗苯換熱后，進入水冷16后進入氣液分離罐17 ；氣液分離罐17分離出的氣體經減壓閥20減壓后，與過剩氫分離罐9頂部分離出的過剩氫和汽提塔18排出的尾氣混合，經脫硫脫氮處理系統21經常規處理后進入火炬系統燃燒后排空，氣液分離罐17分離出的液體產品進入汽提塔18，通過氣提除去液體產品中的硫化氫和氨；汽提塔18頂部排出的含硫化氫和氨的氣體與過剩氫分離罐9頂部分離出過剩氫和氣液分離罐17排出的尾氣混合，經脫硫脫氮處理系統21經常規處理后進入火炬系統燃燒后排空，汽提塔18底部出來的精制產品進入常規的分離精制系統19，生產精制純苯、甲苯、二甲苯、重芳烴等產品。本發明的實施例采用裝置一次連續運轉時間和反應器壓降來驗證本發明的抗結焦能力，采用分析加氫產品總硫、總氮含量和芳烴飽和率來驗證本發明的加氫精制效果。表1實施例加氫催化劑的性質__
權利要求
1.一種粗苯加氫方法，其特征在于包括以下步驟⑴粗苯全餾分原料經泵加壓至4. O 7. OMPa后，換熱器換熱后打入混氫罐；⑵氫氣經氫氣壓縮機升壓至4. 0 7. OMPa后，經流量計控制流量后進入混氫罐；⑶粗苯全餾分原料、氫氣和部分循環回來的加氫生成產品在混氫罐中、壓力4. 0 7. OMPa、溫度> 280°C的條件下進行充分混合，使氫氣充分溶解在原料中；⑷混氫罐出來的氣液混合物進入加熱爐加熱至320 340°C，然后進入過剩氫分離罐， 過剩氫分離罐頂部分離出的過剩氫進入尾氣處理系統；(5)過剩氫分離罐底部出來的富含溶解氫的全液相粗苯原料進入一段加氫反應器，在加氫催化劑的催化作用下和壓力4. 0 7. OMPa,空速1. 0 4. Oh—1，溫度320 345°C的條件進行全液相加氫反應；(6)加氫反應器出來的加氫生成產品一部分回流至混氫罐，回流量為加氫生成產品的 60% 80%，剩余部分與原料粗苯換熱后進入氣液分離罐；⑵氣液分離罐分離出的氣體進入尾氣處理系統，液體產品進入汽提塔通過氣提除去液相產品中的硫化氫和氨；⑶汽提塔頂部排出的含硫化氫和氨的氣體進入尾氣處理系統，底部出來的產品進入常規分離精制系統，得到純苯、甲苯、二甲苯、重芳烴等產品。
2.根據權利要求1所述的粗苯加氫方法，其特征在于所述粗苯全餾分是指焦化廠出來的未經任何處理的全餾分粗苯原料。
3.根據權利要求1所述的粗苯加氫方法，其特征在于所述加氫催化劑是以鉬、鎳、鎢、 鈷中的一種或幾種金屬為活性組分的常規加氫催化劑。
全文摘要
本發明公開了一種粗苯加氫方法，它是將粗苯全餾分原料、氫氣、加氫生成循環產品在混氫罐進行充分混合，使氫氣最大限度溶于加氫原料中，然后使富含溶解氫的粗苯全餾分加氫原料以全液相形態進入一段加氫反應器，并通過控制系統壓力使整個加氫反應在全液相的條件下進行。采用本發明既可很好地解決粗苯加氫過程中的結焦問題，實現粗苯加氫裝置的長周期運轉；又可實現粗苯全餾分的加氫精制，將粗苯全部轉化為清潔的苯、甲苯、二甲苯等重要的化工產品，提升粗苯的綜合利用價值。此外，由于本發明中的加氫反應是液相反應，沒有氫氣循環過程，不設循環氫壓縮機，且沒有原料預處理環節，同時使用一段加氫反應器，因此能有效降低能耗和投資。
文檔編號C07C15/04GK102320910SQ201110147149
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月2日 優先權日2011年6月2日
發明者佘喜春, 曾志煜, 朱方明, 郭慶明, 郭朝暉 申請人:湖南長嶺石化科技開發有限公司