本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體涉及一種高氮航煤的加氫脫硫和脫氮方法。

背景技術(shù)：

1、航煤是目前民用、軍用飛機最主要的燃料來源，2021年，即使受到疫情的嚴(yán)重影響，國內(nèi)民航的航煤消費量達(dá)到2702萬噸，同比增長5.8%。航煤一般采用加氫法生產(chǎn)，通過適配適合的加氫催化劑及工藝技術(shù)，脫除航煤原料中的硫醇，改善安定性等。在航煤的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，雖然沒有對氮含量有明確限制，但是航煤的顏色安定性、使用安定性等指標(biāo)都與氮含量顯著相關(guān)，因此，在加工高氮原料時，普遍需要反應(yīng)壓力在4mpa以上，實現(xiàn)氮化物的有效脫除。

2、然而，提高反應(yīng)壓力不僅增加了裝置能耗，還會造成硫化物的過度脫除，使精制航煤的潤滑性變差，需要反向添加抗磨劑增加出廠成本。同時，在較高反應(yīng)壓力下，含芳環(huán)的噻吩類硫化物同時遵循加氫反應(yīng)路徑和氫解反應(yīng)路徑，而加氫路徑氫耗較高。導(dǎo)致采用提高裝置壓力的方法脫除氮化物能耗高、氫耗高。

3、專利申請cn107233927a公開了一種中油型加氫裂化催化劑及其制備方法，該方法通過改性得到的β分子篩具有較均衡的裂化性能，實現(xiàn)生產(chǎn)的中間餾分油具有航煤煙點高的特點。但是該催化劑用于生產(chǎn)航煤所采用的是常規(guī)的固定床加氫工藝技術(shù)，存在氫耗能耗高、航煤收率低的缺點。

4、專利申請cn111088072a公開了一種降低重石腦油溴指數(shù)與增加航煤煙點的加氫裂化方法。該方法是將加氫精制和加氫裂化后的油品通過分餾得到的富含芳烴的航煤輕組分循環(huán)回到加氫裂化裝置，而分餾得到的富含鏈烷烴的組分作為航煤產(chǎn)品，但是該方法所生產(chǎn)的航煤收率較低，在生產(chǎn)過程中裝置的能耗較大，而且產(chǎn)品中有著較高含量的鏈烷烴，容易造成產(chǎn)品不合格。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的航煤餾分中硫化物和氮化物的脫除置于同一反應(yīng)體系內(nèi)、需要較高反應(yīng)壓力導(dǎo)致過度加氫的技術(shù)問題，提供一種高氮航煤的加氫脫硫和脫氮方法，該方法具有更為緩和的工藝條件下以高氮航煤為原料，生產(chǎn)合格航煤產(chǎn)品，同時還提高了化學(xué)反應(yīng)效率，降低能量消耗和氫氣消耗。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高氮航煤的加氫脫硫、脫氮方法，其中，該方法包括以下步驟：

3、（1）在氫氣存在下，將航煤原料在第一加氫反應(yīng)器中進(jìn)行氣相脫硫反應(yīng)，得到氣相脫硫反應(yīng)產(chǎn)物；

4、（2）將所述氣相脫硫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離，得到氣相組分和液相組分；

5、（3）將所述液相組分進(jìn)行增壓，然后在第二加氫反應(yīng)器中進(jìn)行液相脫氮反應(yīng)，得到液相脫氮反應(yīng)產(chǎn)物；

6、其中，所述航煤原料中n含量≮10μg/g。

7、本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

8、本發(fā)明提供的方法，在更加緩和的操作條件和更加簡化的工藝流程下，實現(xiàn)了以高氮航煤為原料脫硫脫氮，降低反應(yīng)氫耗。

9、在第一加氫反應(yīng)器中，氣相脫硫反應(yīng)能夠在低壓條件下僅發(fā)生低氫耗脫硫反應(yīng)，降低反應(yīng)耗氫。經(jīng)氣液分離后的液相組分，經(jīng)增壓后發(fā)生氮化物加氫飽和反應(yīng)。

10、本發(fā)明提供的方法，整套反應(yīng)系統(tǒng)無需固定床反應(yīng)系統(tǒng)中的氫氣壓縮機和液相加氫反應(yīng)系統(tǒng)中的循環(huán)油泵，降低投資費用，簡化工藝流程，提高反應(yīng)效率，降低了反應(yīng)苛刻度。

11、優(yōu)選情況下，通過在第一加氫反應(yīng)器內(nèi)匹配高脫硫活性催化劑的使用，控制脫硫反應(yīng)更多遵循低氫耗的反應(yīng)路徑，降低脫硫反應(yīng)的化學(xué)耗氫，同時也能夠降低第一加氫反應(yīng)器的氫油體積比，降低反應(yīng)苛刻度。同時通過控制第一加氫反應(yīng)器的反應(yīng)條件，不僅是為了進(jìn)行氣相脫硫，更主要是為了與第二加氫反應(yīng)器進(jìn)行更好的配合，從而更有利于后續(xù)脫氮。

12、本發(fā)明的氫氣無需循環(huán)使用，省去循環(huán)氫壓縮機，大幅降低裝置建設(shè)投資。

技術(shù)特征：

1.一種高氮航煤的加氫脫硫和脫氮方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟（1）中，所述航煤原料的初餾點為80-180℃，終餾點為220-300℃，s含量≯5000μg/g，優(yōu)選≯3000μg/g，n含量為11-30μg/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟（1）中，所述氣相脫硫反應(yīng)的條件包括：溫度為220-400℃，優(yōu)選為230-340℃，氫油體積比為5-200，優(yōu)選為20-100，壓力為0.1-2mpa，優(yōu)選為0.5-1.5mpa，體積空速為0.5-20h-1，優(yōu)選為8-16h-1；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，該方法還包括在進(jìn)行所述氣液分離之前，將所述氣相脫硫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行換熱降溫；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，步驟（3）中，所述液相脫氮反應(yīng)的條件包括：壓力為1-6mpa，優(yōu)選為2-4mpa，溫度為150-300℃，優(yōu)選為220-270℃，體積空速為0.1-4h-1，優(yōu)選為0.5-1.5h-1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述液相脫氮反應(yīng)的壓力比所述氣相脫硫反應(yīng)的壓力至少高1mpa，優(yōu)選高1.5-3mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，所述液相脫氮反應(yīng)的溫度比所述氣相脫硫反應(yīng)的溫度至少低5℃，優(yōu)選低10-70℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其中，所述第一加氫反應(yīng)器和第二加氫反應(yīng)器各自獨立地為固定床反應(yīng)器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的方法，其中，所述氣相脫硫反應(yīng)在第一加氫精制催化劑存在下進(jìn)行，所述第一加氫精制催化劑包括第一載體和加氫活性金屬；

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的方法，其中，該方法還包括將步驟（2）所述氣相組分與步驟（3）所述液相脫氮反應(yīng)產(chǎn)物混合后進(jìn)行脫硫化氫處理，得到精制航煤產(chǎn)品；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，公開了一種高氮航煤的加氫脫硫和脫氮方法。該方法包括以下步驟：（1）在氫氣存在下，將航煤原料在第一加氫反應(yīng)器中進(jìn)行氣相脫硫反應(yīng)，得到氣相脫硫反應(yīng)產(chǎn)物；（2）將所述氣相脫硫反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離，得到氣相組分和液相組分；（3）將所述液相組分進(jìn)行增壓，然后在第二加氫反應(yīng)器中進(jìn)行液相脫氮反應(yīng)，得到液相脫氮反應(yīng)產(chǎn)物；其中，所述航煤原料中N含量≮10μg/g。該方法具有更為緩和的工藝條件下以高氮航煤為原料，生產(chǎn)合格航煤產(chǎn)品，同時還提高了化學(xué)反應(yīng)效率，降低能量消耗和氫氣消耗。

技術(shù)研發(fā)人員：代萌,丁賀,李士才,徐大海,牛世坤,李揚
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6