一種航空煤油液相加氫精制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種航空煤油液相加氫精制方法，該方法包括將氫氣注入航空煤油中，并在液相加氫精制條件下，在加氫反應(yīng)器中與具有催化加氫作用的催化劑接觸，其中，通過平均孔徑為納米尺寸的通孔將氫氣注入所述航空煤油中。根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法，將氫氣通過平均孔徑為納米尺寸的通孔注入航空煤油中，即使不借助于稀釋劑或循環(huán)油，也能夠?qū)錃飧叨确稚⒉⒖焖偃芙庠诤娇彰河椭?。并且，采用本發(fā)明的方法對(duì)航空煤油進(jìn)行加氫精制能夠獲得良好的加氫精制效果，得到的精制油中，硫醇硫含量能夠小于10μg/g。
【專利說明】一種航空煤油液相加氫精制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航空煤油液相加氫精制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航空煤油主要用作噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，由于其特殊的應(yīng)用場(chǎng)所和環(huán)境，因此對(duì)航空煤油的性能要求十分苛刻，不僅要求其具有良好的低溫流動(dòng)性能、較高的凈熱值和密度、較快的燃燒速度和較高的燃燒程度，而且還要具有良好的安定性(包括儲(chǔ)存安定性和熱氧化安定性)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和航空技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)航空煤油的需求量日益增加，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也更趨于嚴(yán)格。
[0003]航空煤油餾分主要有兩個(gè)來源:直接從常壓精餾裝置切割獲得的直餾組分；以及從重油經(jīng)催化裂化和加氫裂化所得的餾分。目前，航空煤油餾分的比重、冰點(diǎn)、煙點(diǎn)和硫含量基本能夠符合航空煤油產(chǎn)品的指標(biāo)要求，但是航空煤油餾分中的硫醇硫含量普遍偏高，部分產(chǎn)品的酸度也偏高。因此，對(duì)航空煤油進(jìn)行加氫精制，一方面是脫除航空煤油餾分中的硫醇硫，以降低航空煤油對(duì)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)的腐蝕性；另一方面是脫除航空煤油餾分中產(chǎn)生顏色的雜質(zhì)組分(如堿性氮)，以提高航空煤油的安定性。
[0004]CN1163573C公開了一種用于脫除航空燃料中硫醇硫的選擇性脫硫醇催化劑，該催化劑由7-20重量份的氧化鑰、0.1-5重量份的氧化鈷、0-5重量份的氧化鎳、0-10重量份的二氧化硅、0-4重量份的磷或硼或氟、0-40重量份的氧化鋁以及60-100重量份的二氧化鈦組成，可以在常規(guī)的加氫精制條件下，采用上述催化劑對(duì)噴氣燃料進(jìn)行脫硫醇處理。但是，CN1163573C的不足是:氫油體積比較高，需要大量的循環(huán)氫及其相應(yīng)的循環(huán)系統(tǒng)，一方面使得加氫反應(yīng)裝置的體積較為龐大，另一方面也提高了加氫反應(yīng)裝置的投資成本及操作能耗。
[0005] CN101724440A公開了一種航煤脫臭方法，該方法包括將航煤原料油與氫氣混合，在加氫脫臭工藝條件下經(jīng)過非貴金屬加氫精制催化劑床層，氫氣用量為在反應(yīng)過程中化學(xué)氫耗量的基礎(chǔ)上增加反應(yīng)條件下反應(yīng)系統(tǒng)溶解氫量的1-4倍。盡管該方法消除了對(duì)于循環(huán)氫的需求，但是該方法實(shí)質(zhì)上仍然是通過滴流床加氫工藝來對(duì)航煤進(jìn)行加氫精制的；并且，該方法氫氣用量為在反應(yīng)過程中化學(xué)氫耗量基礎(chǔ)上增加反應(yīng)條件下反應(yīng)系統(tǒng)溶解氫量的1-4倍，實(shí)際上氫油體積比約為10-40,仍然較高。
[0006]US6428686公開了一種加氫精制方法，該方法包括:將新鮮原料油與稀釋劑以及大量氫氣混合，得到的混合物經(jīng)氣液分離裝置分離出多余氣體之后進(jìn)入反應(yīng)器中與催化劑接觸并進(jìn)行液相加氫反應(yīng)。其中，所述稀釋劑為對(duì)氫氣具有相對(duì)較高的溶解度的物質(zhì)(例如:循環(huán)的加氫裂化產(chǎn)物或異構(gòu)化產(chǎn)物)，借此提高航空煤油的氫氣攜帶量，從而消除對(duì)于循環(huán)氫的需求。
[0007]CN101280217A和CN101787305A公開的烴油液固兩相加氫方法的主要工藝流程均為:將新鮮原料油、循環(huán)油以及過飽和氫氣混合，將得到的混合物在氣液分離裝置中進(jìn)行氣液分離后送入加氫反應(yīng)器中，與催化劑接觸以進(jìn)行反應(yīng)。[0008]盡管US6428686、CN101280217A和CN101787305A公開的液相加氫方法均消除了對(duì)于循環(huán)氫的需求，但是仍然存在以下不足:需要使用稀釋劑或循環(huán)油來提高氫氣在原料油中的攜帶量，這降低了加氫精制裝置的新鮮原料油處理量，對(duì)生產(chǎn)效率產(chǎn)生不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種航空煤油加氫精制方法，該方法采用液相加氫工藝，無需循環(huán)氫；并且，該方法即使不借助于稀釋劑或循環(huán)油也能夠?qū)錃飧叨确稚⒉⒖焖偃芙庠诤娇彰河椭小?br> [0010]本發(fā)明提供了一種航空煤油加氫精制方法，該方法包括將氫氣注入航空煤油中，并在液相加氫精制條件下，在加氫反應(yīng)器中與具有催化加氫作用的催化劑接觸，其中，通過平均孔徑為納米尺寸的通孔將氫氣注入所述航空煤油中。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法，將氫氣通過平均孔徑為納米尺寸的通孔注入航空煤油中，即使不借助于稀釋劑或循環(huán)油，也能夠?qū)錃飧叨确稚⒉⒖焖偃芙庠诤娇彰河椭?。即，根?jù)本發(fā)明的加氫精制方法消除了對(duì)于稀釋劑或循環(huán)油的需求，能夠簡化工藝流程路線，降低投資成本和操作費(fèi)用。
[0012]并且，采用本發(fā)明的方法對(duì)航空煤油進(jìn)行加氫精制能夠獲得良好的加氫精制效果，得到的精制油中，硫醇硫含量能夠小于10μ g/g。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0014]圖1為用于說明根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法使用的混合裝置的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為用于說明根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法使用的混合裝置的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為用于說明根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法使用的混合裝置的又一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為用于說明根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法使用的混合裝置中的具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件的一種優(yōu)選的實(shí)施方式的橫截面示意圖；
[0018]圖5為說明根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法的一種優(yōu)選的實(shí)施方式；
[0019]圖6用于說明根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法中多個(gè)加氫反應(yīng)器串聯(lián)連接的實(shí)施方式；
[0020]圖7用于說明根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法中多個(gè)加氫反應(yīng)器并聯(lián)連接的實(shí)施方式；以及
[0021]圖8用于說明圖5中的部分I。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明提供了一種航空煤油加氫精制方法，該方法包括將氫氣注入航空煤油中，并在液相加氫精制條件下，在加氫反應(yīng)器中與具有催化加氫作用的催化劑接觸，其中，通過平均孔徑為納米尺寸的通孔將氫氣注入所述航空煤油中。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，所述氫氣可以一次注入航空煤油中，例如:可以在所述加氫床反應(yīng)器的入口端設(shè)置具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的氫氣入口，將氫氣注入航空煤油中；還可以分次注入航空煤油中，例如:可以在所述加氫反應(yīng)器的入口端設(shè)置具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的氫氣入口、以及在加氫反應(yīng)器上設(shè)置至少一個(gè)具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的補(bǔ)充氫氣入口，部分所述氫氣在所述加氫反應(yīng)器的入口端被注入所述航空煤油中，剩余部分所述氫氣在所述補(bǔ)充氫氣入口處被注入所述加氫反應(yīng)器中的航空煤油中。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，所述加氫反應(yīng)器的數(shù)量可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)(例如:兩個(gè)或兩個(gè)以上)。在所述加氫反應(yīng)器的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，多個(gè)所述加氫反應(yīng)器可以為串聯(lián)，也可以為并聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明，在所述加氫反應(yīng)器為多個(gè)時(shí)，優(yōu)選在每個(gè)加氫反應(yīng)器的入口端設(shè)置至少一個(gè)具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的氫氣入口。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，氫氣通過平均孔徑為納米尺寸的通孔被注入航空煤油中。
[0026]本發(fā)明中，所述平均孔徑為納米尺寸通孔的平均孔徑一般可以為I納米至1000納米。從進(jìn)一步提高氣體在液體中的分散混合效果，進(jìn)而使得氣體能夠更快更均勻地分散在液體中的角度出發(fā)，所述平均孔徑為納米尺寸的通孔的平均孔徑優(yōu)選為30納米至1000納米，更優(yōu)選為30納米至800納米，進(jìn)一步優(yōu)選為50納米至500納米。所述平均孔徑采用掃描電鏡法測(cè)定。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，可以采用各種方法將氫氣通過平均孔徑為納米尺寸的通孔注入所述航空煤油中。
[0028]優(yōu)選地，氫氣通過一種混合裝置被注入航空煤油中，所述混合裝置包括至少一個(gè)用于容納航空煤油的液體通道和至少一個(gè)用于容納氫氣的氣體通道，所述液體通道和氣體通道之間通過具有平均孔徑為納米尺寸的`通孔的構(gòu)件鄰接，氫氣通過所述平均孔徑為納米尺寸的通孔而被注入航空煤油中。
[0029]本發(fā)明中，術(shù)語“液體通道”是指能夠容納航空煤油的空間；術(shù)語“氣體通道”是指能夠容納氫氣的空間。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，所述液體通道和所述氣體通道之間的位置關(guān)系沒有特別限定，只要所述液體通道與所述氣體通道之間通過具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件鄰接即可。
[0031]在根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法使用的混合裝置的一種實(shí)施方式中，如圖1所示，氣體通道2位于液體通道I之內(nèi)，具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件3的內(nèi)壁構(gòu)成所述氣體通道2。
[0032]在根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法使用的混合裝置的另一種實(shí)施方式中，如圖2所示，氣體通道2位于液體通道I的一側(cè)，且所述液體通道I與所述氣體通道2通過具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件3而隔開。
[0033]在根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法使用的混合裝置的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖3所示，氣體通道2圍繞在液體通道I的外側(cè)，所述氣體通道2和所述液體通道I之間通過具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件3而隔開。[0034]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件可以為各種能夠使容納于所述氣體通道內(nèi)的氫氣通過所述平均孔徑為納米尺寸的通孔而進(jìn)入容納于所述液體通道內(nèi)的航空煤油中，形成為納米尺寸的氣泡的構(gòu)件。優(yōu)選地，所述具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件為管道。
[0035]在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述構(gòu)件由多孔材料形成，所述多孔材料中的通孔的平均孔徑為納米尺寸。
[0036]在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，所述構(gòu)件包括基體以及附著在所述基體上的多孔膜，所述基體具有通孔，所述多孔膜可以位于所述基體的與容納于所述液體通道內(nèi)的航空煤油相接觸的表面上，也可以位于所述基體的與容納于所述氣體通道內(nèi)的氫氣相接觸的表面上。優(yōu)選地，所述多孔膜位于所述基體的與容納于所述液體通道內(nèi)的航空煤油相接觸的表面上。所述多孔膜中的通孔的平均孔徑為納米尺寸。所述基體上的通孔的平均孔徑?jīng)]有特別限定，只要能夠通過氣體即可。優(yōu)選地，所述基體上的通孔的平均孔徑為微米尺寸(即，大于I微米至1000微米)或納米尺寸(B卩，I納米至1000納米)，即所述基體上的通孔的平均孔徑可以為I納米至1000微米。
[0037]在該實(shí)施方式中，所述構(gòu)件優(yōu)選為膜管(即，將具有通孔的多孔管道作為基體，所述多孔管道的內(nèi)壁和/或外壁上具有所述多孔膜)。所述膜管可以為常見的各種無機(jī)膜管(例如:無機(jī)陶瓷膜管)或有機(jī)膜管。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，在所述構(gòu)件為所述管道時(shí)，所述管道可以與一殼體配合使用。即，將所述管道置于一殼體中，并使所述管道的外壁與所述殼體的內(nèi)壁之間存在空間。
[0039]在所述構(gòu)件為管道時(shí)，所述管道的內(nèi)壁形成的空間為用于容納航空煤油的所述液體通道，所述管道的外壁與所述殼體的內(nèi)壁形成的空間為用于容納氫氣的所述氣體通道；或者，所述管道的內(nèi)壁形成的空間為用于容納氫氣的所述氣體通道，所述管道的外壁與所述殼體的內(nèi)壁形成的空間為用`于容納航空煤油的所述液體通道。優(yōu)選地，所述管道的內(nèi)壁形成的空間為用于容納航空煤油的所述液體通道，所述管道的外壁與所述殼體的內(nèi)壁形成的空間為用于容納氫氣的所述氣體通道。
[0040]在所述構(gòu)件為膜管時(shí)，優(yōu)選將與所述膜管上的多孔膜接觸的空間作為液體通道。例如:在所述多孔膜位于所述膜管的內(nèi)壁上時(shí)，所述膜管的內(nèi)壁形成的空間作為用于容納航空煤油的所述液體通道，所述膜管的外壁與所述殼體的內(nèi)壁形成的空間作為用于容納氫氣的所述氣體通道。
[0041]根據(jù)本發(fā)明，所述管道可以具有一個(gè)所述液體通道，也可以具有多個(gè)所述液體通道。從進(jìn)一步提高根據(jù)本發(fā)明的方法的效率(即，在相同的時(shí)間內(nèi)將更大量的氫氣溶解于航空煤油中)的角度出發(fā)，如圖4 (為所述管道的橫截面的示意圖)所示，所述管道4的內(nèi)壁形成多個(gè)(例如4-20個(gè))相互平行的液體通道I。在所述液體通道為多個(gè)時(shí),該多個(gè)液體通道優(yōu)選均勻分布。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的方法，所述構(gòu)件可以采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備，也可以商購得到，本文不再贅述。
[0043]根據(jù)本發(fā)明，所述殼體可以為各種具有中空結(jié)構(gòu)和至少一個(gè)開口的構(gòu)件，所述開口與氫氣氣源或航空煤油儲(chǔ)罐連通，以將氫氣或航空煤油導(dǎo)入由所述殼體的內(nèi)壁與所述管道的外壁之間的空間(即，所述氣體通道或所述液體通道)中。[0044]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，可以采用本領(lǐng)域常用的各種方法將氫氣送入平均孔徑為納米尺寸的通孔中，進(jìn)而將該氣體注入航空煤油中。例如，可以通過氫氣與航空煤油之間的壓力差(例如:所述氣體通道內(nèi)的壓力與所述液體通道內(nèi)的壓力之間的差值)將氫氣注入航空煤油中。本發(fā)明對(duì)于所述壓力差的大小沒有特別限定，只要該壓力差足以將氫氣送入平均孔徑為納米尺寸的通孔中，并使氫氣進(jìn)入所述航空煤油中形成為納米尺寸的氣泡即可。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，所述氫氣的注入量可以根據(jù)所述航空煤油的化學(xué)氫耗量和氫氣在航空煤油中的飽和溶解量進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，將氫氣通過所述平均孔徑為納米尺寸的通孔注入航空煤油中時(shí)，能夠?qū)錃飧叨确稚⑶乙愿斓乃俣热芙庥诤娇彰河椭?。因此，根?jù)本發(fā)明的加氫精制方法即使不向航空煤油中大量注入氫氣，也能確保航空煤油的氫氣攜帶量。根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，注入所述航空煤油中的氫氣的總量可以為所述加氫處理?xiàng)l件下，氫氣在所述航空煤油的飽和溶解量的
0.1-4倍，優(yōu)選為所述飽和溶解量的0.5-3倍，進(jìn)一步優(yōu)選為所述飽和溶解量的0.5-1倍?？梢圆捎帽绢I(lǐng)域常用的各種方法來確定氫氣在航空煤油中的飽和溶解量和航空煤油的化學(xué)氫耗量，本文不再贅述。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的加氫處理方法，向航空煤油中注入氫氣的條件沒有特別限定，可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。一般地，可以在液相加氫處理的溫度和壓力下，向航空煤油中注入氫氣。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，所述加氫反應(yīng)器可以為本領(lǐng)域常用的各種反應(yīng)器，沒有特別限定。優(yōu)選地，所述加氫反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，所述加氫反應(yīng)器可以為釜式反應(yīng)器，也可以為管式反應(yīng)器。優(yōu)選地，所述加氫反應(yīng)器為管式反應(yīng)器。本發(fā)明中，所述管式反應(yīng)器是指具有較大的長徑比的反應(yīng)器，例如；管式反應(yīng)器的長度與內(nèi)徑的比值可以為5-50:1。根據(jù)本發(fā)明，所述管式反應(yīng)器的內(nèi)徑可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，優(yōu)選地，所述管式反應(yīng)器的內(nèi)徑為20-1000mm。
[0049]在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加氫反應(yīng)器為管式固定床加氫反應(yīng)器。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的航空煤油加氫精制方法，在所述接觸在管式反應(yīng)器、特別是管式固定床加氫反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，優(yōu)選通過前文所述的混合裝置、更優(yōu)選通過其中具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件為膜管或由所述多孔材料形成的管道的混合裝置將氫氣注入航空煤油中。此時(shí)，所述混合裝置的數(shù)量可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)。
[0051]在所述混合裝置的數(shù)量為一個(gè)時(shí)，該混合裝置優(yōu)選設(shè)置在所述管式反應(yīng)器的入口端，在將航空煤油注入管式反應(yīng)器的過程中，通過所述混合裝置將氫氣注入航空煤油中?？梢圆捎帽绢I(lǐng)域常用的各種方法將所述混合裝置設(shè)置在所述管式反應(yīng)器的入口端，只要使航空煤油能夠通過所述混合裝置的液體通道，并通過具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件將氣體通道內(nèi)的氫氣注入航空煤油中即可。
[0052]在所述混合裝置的數(shù)量為多個(gè)(例如:兩個(gè)或兩個(gè)以上)時(shí)，除在所述管式反應(yīng)器的入口端設(shè)置至少一個(gè)所述混合裝置外，優(yōu)選在所述管式反應(yīng)器上設(shè)置至少一個(gè)所述混合裝置，這樣能夠在加氫精制過程中，根據(jù)航空煤油的化學(xué)氫耗量以及航空煤油中氫氣的含量，分批向航空煤油中注入氫氣，以進(jìn)一步提高根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法的效率。
[0053]可以采用各種方式將所述混合裝置設(shè)置在所述管式反應(yīng)器上，例如可以采用圖1所述的方式:將管式反應(yīng)器的內(nèi)壁形成的空間作為液體通道，并在管式反應(yīng)器的管壁上設(shè)置開口 ；將具有平均孔徑為納米尺寸的構(gòu)件形成為一端密封的管道，該管道的內(nèi)壁形成的空間作為氣體通道；將該管道通過所述開口伸入管式反應(yīng)器內(nèi)(其中，該管道與所述開口密封連接)，且該管道位于所述管式反應(yīng)器內(nèi)的一端為密封端，該管道的另一端與氫氣氣源連通，從而將氫氣通過該管道注入管式反應(yīng)器內(nèi)。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述加氫精制在管式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，且所述混合裝置優(yōu)選包括:作為所述具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件的管道、以及與所述管道配合使用的殼體，其中，所述管道的內(nèi)壁形成的空間作為液體通道，所述管道的外壁與所述殼體的內(nèi)壁形成的空間作為氣體通道，所述液體通道與所述管式固定床反應(yīng)器的用于進(jìn)行加氫精制的空間連通。 [0055]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，航空煤油在加氫反應(yīng)器中的流向可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。優(yōu)選地，航空煤油從加氫反應(yīng)器的底部進(jìn)入，加氫產(chǎn)物從加氫反應(yīng)器的頂部輸出。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，航空煤油的來源沒有特別限定，可以為直接從常壓精餾裝置切割獲得的直餾組分，也可以為重油經(jīng)催化裂化和加氫裂化所得的餾分。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的加氫精制方法，所述具有催化加氫作用的催化劑可以為本領(lǐng)域常用的各種適用于對(duì)航空煤油進(jìn)行加氫精制的具有催化加氫作用的催化劑，沒有特別限定。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的方法，所述液相加氫精制條件可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。一般地，所述液相加氫精制條件包括:溫度可以為150-320°C，優(yōu)選為180-280°C ;以表壓計(jì)，壓力可以為0.5-4.5MPa，優(yōu)選為1.8-4.0MPa ;在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行加氫精制時(shí)，航空煤油的液時(shí)體積空速可以為4-Hh-1，優(yōu)選為e-Hh—1。另外，可以采用本領(lǐng)域的常用的各種方法使得加氫反應(yīng)器中，液態(tài)的航空煤油作為連續(xù)相，本文不再贅述。
[0059]圖5所示是根據(jù)本發(fā)明的航空煤油液相加氫精制方法的一種優(yōu)選的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，在混合裝置5中將氫氣7注入并分散于航空煤油8中，攜氫航空煤油進(jìn)入加氫反應(yīng)器6中與具有催化加氫作用的催化劑接觸，從而進(jìn)行加氫反應(yīng)。根據(jù)該實(shí)施方式，可以設(shè)置多個(gè)加氫反應(yīng)器，多個(gè)加氫反應(yīng)器之間可以為串聯(lián)連接，也可以為并聯(lián)連接。在多個(gè)加氫反應(yīng)器串聯(lián)連接時(shí)，沿航空煤油的流動(dòng)方向，可以將混合裝置設(shè)置在第一個(gè)加氫反應(yīng)器的入口端；也可以如圖6所示，在每個(gè)加氫反應(yīng)器6的入口端設(shè)置一個(gè)混合裝置5。在多個(gè)加氫反應(yīng)器并聯(lián)連接時(shí)，可以僅設(shè)置一個(gè)混合裝置，將航空煤油與氫氣混合，然后將得到的混合物分別送入并聯(lián)連接的多個(gè)加氫反應(yīng)器中；也可以如圖7所示在每個(gè)加氫反應(yīng)器6的入口端設(shè)置一個(gè)混合裝置5。
[0060]圖8用于說明圖5中的部分I，顯示了混合裝置5與加氫反應(yīng)器6之間的連接關(guān)系。如圖8所示，所述混合裝置5包括氣體通道2與液體通道1，氣體通道2與液體通道I之間通過具有平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件3鄰接，其中，構(gòu)件3的內(nèi)壁形成液體通道1，構(gòu)件3的外壁與殼體9的內(nèi)壁構(gòu)成氣體通道2，氣體通道2的兩端封閉，殼體9上具有與氫氣氣源連通的開口(未示出)。該混合裝置5連接在加氫反應(yīng)器6的入口管路上10。實(shí)際操作時(shí)，航空煤油通過液體通道I而進(jìn)入加氫反應(yīng)器6 (未示出)中，在航空煤油通過液體通道I時(shí)，將氣體通道2內(nèi)的氫氣通過構(gòu)件3被注入航空煤油中，進(jìn)而分散溶解在航空煤油中；攜氫航空煤油隨后進(jìn)入加氫反應(yīng)器6中在具有催化加氫作用的催化劑的存在下進(jìn)行加氫精制。
[0061]可以采用各種方式將混合裝置5連接在入口管路10上，例如:可以在混合裝置5的兩端各設(shè)置一個(gè)法蘭盤(圖8示出了其中一個(gè)法蘭盤11 )，各自與相應(yīng)的入口管路10上的法蘭盤密封連接(如圖8所示，混合裝置一端的法蘭盤11與入口管路10上的法蘭盤12密封連接);入口管路10的另一端通過法蘭盤13與加氫反應(yīng)器6的入口端15的法蘭盤14相連。
[0062]以下結(jié)合實(shí)施例和對(duì)比例詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0063]以下實(shí)施例和對(duì)比例中，采用掃描電鏡來測(cè)定平均孔徑。
[0064]以下實(shí)施例和對(duì)比例中，采用GB 1792-1988中規(guī)定的方法測(cè)定航空煤油中的硫醇硫含量，采用GB/T 380-1997中規(guī)定的方法測(cè)定航空煤油中的總硫含量。
[0065]以下實(shí)施例和對(duì)比例中，壓力均以表壓計(jì)。
[0066]實(shí)施例1-4用于說明根據(jù)本發(fā)明的航空煤油液相加氫精制方法。
[0067]實(shí)施例1
[0068]采用圖5所示的方法，通過混合裝置向航空煤油中注入氫氣，將攜氫航煤原料油送入管式固定床反應(yīng)器(內(nèi)徑為65_，管式反應(yīng)器中設(shè)置有I個(gè)催化劑床層催化劑裝填高徑比為25)中，在表1所示的條件下與具有催化加氫作用的催化劑(商購自中石化撫順石油化工研究院，牌號(hào)為RSS-2)接觸，原料油和得到的加氫產(chǎn)物的性質(zhì)在表1中示出。
[0069]其中，混合裝置的液體通道中，溫度為260°C，壓力為2.0MPa ;相對(duì)于100重量份的原料油，注入的氫氣的量為0.025重量份(100重量份原料油的化學(xué)氫耗量為0.02重量份，在表1所示的加氫精制條件下，氫氣在原`料油中的飽和溶解量為0.05重量％)。
[0070]混合裝置包括由多孔材料形成的管道(商購自北京中天元環(huán)境工程有限責(zé)任公司，外徑為25.4_，管道橫截面如圖4所示，管道上均勻分布有19個(gè)液體通道，每個(gè)液體通道的內(nèi)徑為3.3mm，管壁上的通孔的平均孔徑為50nm)和與該管道配合使用的一個(gè)殼體(內(nèi)徑為40_)，管道的外壁與殼體的內(nèi)壁形成的空間為氣體通道。
[0071]對(duì)比例I
[0072]采用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)航空煤油進(jìn)行加氫精制，不同的是，不使用混合裝置5，而是通過由Φ 3_的O型瓷環(huán)裝填形成的厚度為250_的隔層作為混合裝置將氫氣通入新鮮航空煤油和循環(huán)航空煤油的混合物中(相對(duì)于100重量份混合航空煤油，循環(huán)航空煤油的量為200重量份，注入的氫氣的量為0.075重量份)然后將得到的攜氫混合物在氣液分離裝置中分離出過量的氣體后，注入加氫反應(yīng)器中進(jìn)行加氫精制，其中，得到的加氫產(chǎn)物的性質(zhì)在表1中示出。
[0073]對(duì)比例2
[0074]采用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)航空煤油進(jìn)行加氫精制，不同的是，混合裝置中由多孔材料形成的管道的管壁上的通孔的平均孔徑為5 μ m(商購自北京中天元環(huán)境工程有限責(zé)任公司)。得到的加氫產(chǎn)物的性質(zhì)在表1中示出。
[0075]表1
[0076]
【權(quán)利要求】
1.一種航空煤油液相加氫精制方法，該方法包括將氫氣注入航空煤油中，并在液相加氫精制條件下，在加氫反應(yīng)器中與具有催化加氫作用的催化劑接觸，其特征在于，通過平均孔徑為納米尺寸的通孔將氫氣注入所述航空煤油中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述氫氣通過一種混合裝置被注入所述航空煤油中，所述混合裝置包括至少一個(gè)用于容納所述航空煤油的液體通道和至少一個(gè)用于容納所述氫氣的氣體通道，所述液體通道和所述氣體通道之間通過具有所述平均孔徑為納米尺寸的通孔的構(gòu)件鄰接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述構(gòu)件由多孔材料形成，所述構(gòu)件中的通孔的平均孔徑為納米尺寸；或者 所述構(gòu)件包括基體以及附著在所述基體上的多孔膜，所述基體具有通孔，所述多孔膜中的通孔的平均孔徑為納米尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述多孔膜位于所述基體的與容納于所述液體通道內(nèi)的所述航空煤油接觸的表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述構(gòu)件為管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述管道的內(nèi)壁形成所述液體通道，所述管道的外壁與一殼體形成所述氣體通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述通孔的平均孔徑為30_1000nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，注入的氫氣的總量為在所述接觸條件下，氫氣在所述航空煤油中的飽和溶解量的0.1-4倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加氫反應(yīng)器為管式反應(yīng)器，所述管式反應(yīng)器的長度與內(nèi)徑的比值為5-50:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述加氫反應(yīng)器為管式固定床加氫反應(yīng)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述航空煤油的體積空速為4-14h-1。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述液相加氫精制條件包括:溫度為150-320°C ;以表壓計(jì)，壓力為 0.5-4.5MPa。
【文檔編號(hào)】C10G45/04GK103666546SQ201210357221
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】李華, 劉建平, 佘喜春, 賀曉軍, 李慶華, 陳慶嶺, 江磊, 曾志煜, 劉呈立, 楊清貧 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 湖南長嶺石化科技開發(fā)有限公司