一種加氫工藝組合方法
2023-06-01 13:21:36 1
專利名稱：一種加氫工藝組合方法
技術領域：
本發明涉及一種加氫工藝組合方法，特別是蠟油加氫處理與汽油加氫精制以及柴油加氫精制的加氫工藝組合方法。
背景技術：
隨著世界經濟的持續發展和環境保護法規的日益嚴格，需要生產大量輕質清潔燃料，然而當前世界範圍內的原油性質逐漸變重、變劣，為了提高汽油、柴油的產量，大部分重質化原油需要進行延遲焦化以及催化裂化等二次加工方法，二次加工汽油、柴油中含有大量的硫、氮、烯烴、芳烴等雜質，不能直接作為調和組分，需要一般加氫精制後才可作為調和組分使用。這些都要求對現有的煉油技術進行完善和改進，以最低的成本生產出符合要求的產品。FCC原料經預處理後可以避免催化裂化汽油加氫精制過程中辛烷值損失，並且還有以下優點可以降低FCC催化劑的更換頻率；降低FCC焦炭產率；改善FCC產品分布、提高目的產品產率、降低非目的產品產率；直接改善FCC產品質量，降低產品硫含量；降低FCC 再生器S0x、N0x的排放量等，因此FCC原料預處理工藝在現代煉油廠中得到廣泛的應用。現有的催化裂化原料預處理技術主要有US3983(^9和US6793804公開了加氫處理工藝和催化劑，CN1313379公開了一種劣質催化裂化原料的加氫處理方法，CN1646665公開了烴類原料的加氫處理。延遲焦化是普遍採用的渣油輕質化手段，焦化過程是以渣油為原料在高溫下進行深度熱裂化，製取餾分油和石油焦的一種二次加工過程，其中大部分採用延遲焦化過程，其優點是可加工各種劣質渣油，過程簡單，投資和操作費用低，其缺點是焦化汽油和焦化柴油中不飽和烴含量高，而且含硫、氮等非烴類化合物的含量也高，給進一步加工處理帶來了較大的困難。在這樣的背景下，有關汽油、柴油等餾分油的加工技術，特別是二次加工的汽油、 柴油餾分的加工技術越來越受到重視。二次加工的汽油和柴油餾分原料一般採用分別進行加氫或混合進行加氫的處理方式，每種方式均有其自身的特點和不足。CN02109671. 6公開了一種焦化全餾分油加氫精制方法，在中等壓力條件下，焦化全餾分油與加氫精制催化劑接觸，反應產物經高分分離出氣液兩相，氣相產物作為循環氫循環至焦化全餾分油加氫精制反應器；液相產物進入分餾塔分離出汽油、柴油和蠟油。該工藝技術存在著反應床層溫升大的缺點，反應床層間需要冷氫降溫。CN200610045708. 4公開了一種由焦化全餾分油生產優質柴油的方法，將焦化全餾分油分離為焦化輕餾分油和焦化重餾分油，其中輕質餾分油中含有部分輕柴油餾分，重餾分油為幹點較高的重柴油餾分。焦化重餾分油進行加氫改質，加氫改質產物與焦化輕餾分油混合進行加氫精制處理。該方法可以最大量地獲得高質量的清潔柴油，同時可以獲得高質量的石腦油，但該方法沒有充分利用焦化輕餾分油加氫時起始溫度低、溫升高的特點，焦化重餾分油進行加氫改質後再進行加氫精制處理的必要性並不明顯。現有技術中蠟油加氫處理和汽、柴油加氫精制工藝過程均為單獨操作，儘管能滿足目的要求，但是由於幾套加工裝置完全獨立，各自有獨立的設備和管線，勢必導致總投資費用高，操作費用高等不足。
發明內容
針對現有技術中的不足，本發明提供一種針對蠟油加氫處理和汽油、柴油加氫精制的組合工藝。該方法能夠合理利用蠟油加氫處理產生氣體所帶的熱量以及焦化汽油的反應熱，並可以在最大限度減少建設投資的基礎上生產出合格的汽油、柴油產品以及優質的催化裂化原料油。本發明提供的加氫工藝組合方法包括如下步驟(1)蠟油原料與氫氣混合通過第一加氫反應區，加氫處理反應流出物進入熱高壓分離器中分離，得到氣相和液相，液相為優質的催化裂化原料；(2)步驟(1)得到的氣相與焦化汽油原料混合，在汽油加氫精制條件下通過第二加氫反應區；(3)步驟( 所得反應流出物與柴油原料混合，在柴油加氫精制條件下通過第三加氫反應區；(4)步驟C3)所得反應流出物進入氣液分離器進行分離，得到氣體和液體，氣體經過處理脫除和NH3後用作循環氫使用，液體經分餾後到汽油和柴油產品。其中，各分反應區催化劑的裝填體積比需要根據加工原料的性質、所選擇的加氫精制催化劑及產品性質的要求來具體選擇。根據本發明的加氫工藝組合方法，步驟(1)所述的蠟油原料一般包括餾程為 350 620°C的重質餾分，如可以是石油加工過程中得到的各種減壓瓦斯油(VGO)、脫浙青油(DA0)、焦化瓦斯油(CG0)、重循環油(HCO)中的一種或幾種，也可以是來自煤焦油、煤液化油等。第一加氫反應區中使用的催化劑為常規加氫處理催化劑，可以是各商業催化劑， 如撫順石油化工研究院(FRIPP)研製生產的3擬6、3936、CH-20、3996、FF-14、FF-16、FF-18、 FF-沈等加氫處理催化劑，法國石油公司(IFP)的HR-416、HR-448等催化劑，丹麥託普索公司(Topsor)的 TK-525、TK-557 催化劑，荷蘭阿克佐(AKZO)的 KF-752、KF-840、KF-901、 KF-907等。體相催化劑如撫順石油化工研究院(FRIPP)研製生產的FH-FS等。上述加氫處理催化劑也可以按本領域知識進行製備，普通加氫處理催化劑(負載型催化劑，活性金屬含量相對較低，一般以氧化物計為20% 45% ) 一般先製備催化劑載體，然後用浸漬法負載活性金屬組分；體相催化劑(活性金屬含量高，一般以氧化物計為50% 85% ) —般採用共沉澱法製備。步驟(1)所述的加氫處理操作條件為反應壓力3. 0 16. OMPa，優選為6. OMI3a 12. OMPa ；平均反應溫度為260°C 465°C，優選為280°C 4!35°C ；體積空速0. 1 8. Oh"1, 優選為0. 3 5. OtT1 ；氫油體積比200 1 2500 1，優選為300 1 2000 1。步驟( 所述的焦化汽油原料一般為延遲焦化工藝得到的汽油餾分，其幹點一般不大於180°C。在第二加氫反應區主要發生烯烴飽和反應和少量的加氫脫硫反應。使用的加氫精制催化劑，可以是常規的汽油加氫精制催化劑，也可以按照本領域的常識進行製備。所述的加氫精制催化劑一般以VIB族和/或第VIII族金屬為活性組分，以氧化鋁或含矽氧化鋁為載體，第VIB族金屬一般為Mo和/或W，第VIII族金屬一般為Co和/或Ni。以催化劑的重量為基準，第VIB族金屬含量以氧化物計為8wt% ^wt %，第VIII族金屬含量以氧化物計為2wt% 15wt%，總加氫活性金屬以氧化物計為10% 20%。步驟⑵所述的汽油加氫精制操作條件如下反應溫度150°C 350°C，優選 200 °C 300 °C，反應壓力3. OMPa 12. OMPa,優選4. OMPa 10. OMPa,液時體積空速 1. OtT1 10. 01Γ1，優選 2. OtT1 6. OtT1，氫油體積比 100 600，優選 200 400。本發明中所述的柴油餾分油原料可以為直餾柴油、焦化柴油、催化裂化柴油中的一種或幾種，其95%點的餾出溫度一般為300 375°C。第三加氫反應區使用的加氫精制催化劑，可以採用常規的柴油加氫精制催化劑， 也可以按照本領域的常識自行製備。所述催化劑一般以VIB族和/或第VIII族金屬為活性組分，以氧化鋁或含矽氧化鋁為載體，第VIB族金屬一般為Mo和/或W，第VIII族金屬一般為Co和/或Ni。以催化劑的重量為基準，第VIB族金屬含量以氧化物計為8wt% ^wt %，第VIII族金屬含量以氧化物計為2wt% 15wt%，總加氫活性金屬以氧化物計為 IOwt % 20wt%。步驟(3)所述的柴油加氫精制操作條件如下反應溫度280°C 420°C，優選 320 °C 360 °C，反應壓力3. OMPa 12. OMPa,優選4. OMPa 10. OMPa,液時體積空速 1. OtT1 6. 01Γ1，優選 1. 51Γ1 4. OtT1，氫油體積比 200 1000，優選 400 800。根據本發明的加氫工藝組合方法，其中第一反應區、第二反應區和第三反應區的操作壓力一般依次相差0. 01 3MPa，優選相差0. 05MPa 2MPa。步驟中所述的高壓分離器的操作壓力與第三加氫反應區的系統壓力相同，溫度一般為180 400°C，優選200 350°C。步驟(1)中，第一加氫反應區的流出物在進入熱高分前不需換熱，所述熱高分的操作溫度一般為240 300°C。與現有技術相比，本發明的加氫工藝組合方法具有以下優點；蠟油加氫處理的溫度一般較高(約330 390°C )，加氫物流不需換熱進入熱高分進行分離後，所得高分氣具有較高溫度。本發明利用該高分氣直接與焦化汽油餾分混合取熱，一方面能夠提升進入焦化汽油加氫反應區的物料的溫度，滿足反應需求；另一方面可以省掉焦化汽油的加熱爐，尤其重要的是避免了焦化汽油在加熱爐進行加熱時產生的爐管結焦以及因此帶來的停工問題。再者，本發明利用焦化汽油餾分中烯烴及二烯烴含量較高， 在反應過程中會產生較高的反應熱的客觀事實，充分利用該反應熱與柴油餾分直接混合取熱，使得柴油餾分進入反應器之前不需加熱或只需少量加熱，即可滿足柴油加氫精制的反應溫度的要求。同時，由於柴油餾分吸收了汽油餾分加氫的反應熱，與傳統的焦化汽油加氫相比解決了反應結焦問題，延長了催化劑的使用壽命。本發明方法工藝靈活，可以根據煉油廠生產需要調節蠟油、焦化汽油及柴油餾分的加工比例。通過優化工藝流程和操作條件，使不同劣質原料在最適宜條件下改善產品質量，獲得理想的綜合加工效果。與不同原料分別加工時比較，本發明方法在工藝流程上還具有節省設備、工藝流程短、設備投資低、操作費用低等優點。本發明方法的蠟油加氫處理與汽、柴油加氫精制採用並聯流程，可以共用一套循環氫系統，設備投資低，降低操作能耗。
圖1是本發明的一種實施方式流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的工藝流程進行詳細描述。如圖1所示，蠟油原料1與氫氣2混合進入第一反應區3，得到硫、氮等雜質含量低的加氫處理物流4。加氫處理物流4在熱高壓分離器5中進行分離，得到的加氫蠟油6直接出裝置，分離得到的氣相(包括氫氣和輕質餾分油)7與焦化汽油原料8混合後，進入第二反應區9，在汽油加氫精制催化劑存在下進行加氫反應，反應流出物10與柴油原料11混合後進入第三反應區12，在柴油加氫精制催化劑存在下進行加氫反應，然後第三反應區流出物13進入高壓分離器14中分離，所得富氫氣體15進入脫硫化氫塔16中進行處理，脫除硫化氫後的循環氣17經過循環壓縮機18增壓後循環使用。所得液體19進入分餾塔20，得到氣體產品21，汽油22和柴油產品23。下面通過實施例，進一步說明本發明方案和效果。使用原料油的主要性質列於表1，催化劑的主要性質列於表2，加氫處理操作條件列於表3，加氫處理結果列於表4。表1原料油性質
權利要求
1.一種加氫工藝組合方法，包括以下步驟(1)蠟油原料與氫氣混合通過第一加氫反應區，加氫處理反應流出物進入熱高壓分離器中分離，得到氣相和液相，液相為優質的催化裂化原料；(2)步驟(1)得到的氣相與焦化汽油原料混合，在汽油加氫精制條件下通過第二加氫反應區；(3)步驟( 所得反應流出物與柴油原料混合，在柴油加氫精制條件下通過第三加氫反應區；(4)步驟C3)所得反應流出物進入氣液分離器進行分離，得到氣體和液體，氣體經過處理脫除和NH3後用作循環氫使用，液體經分餾後到汽油和柴油產品。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的蠟油原料選自減壓瓦斯油、脫浙青油、焦化瓦斯油、重循環油、煤焦油和煤液化油。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(1)所述加氫處理的操作條件為反應壓力3. 0 16. OMPa，平均反應溫度為260°C 465°C，體積空速0. 1 8. Oh—1，氫油體積比 200 1 2500 1。
4.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，第二加氫反應區和第三反應區使用的加氫精制催化劑以VIB族和/或第VIII族金屬為活性組分，以氧化鋁或含矽氧化鋁為載體， 以催化劑的重量為基準，第VIB族金屬含量以氧化物計為8wt % ^wt%，第VIII族金屬含量以氧化物計為 15wt%，總加氫活性金屬以氧化物計為10% 20%。
5.按照權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述的第VIB族金屬為Mo和/或W，第 VIII族金屬為Co和/或Ni。
6.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(2)所述的汽油加氫精制操作條件如下反應溫度150 350 ，反應壓力3. OMPa 12. OMPa,液時體積空速1. OtT1 10. Oh"1, 氫油體積比100 600。
7.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的柴油原料為直餾柴油、焦化柴油和催化裂化柴油中的一種或幾種，其95%點的餾出溫度為240 375°C。
8.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(3)所述的柴油加氫精制操作條件如下反應溫度280420°C，反應壓力3. OMPa 12. OMPa，液時體積空速1. OtT1 6. Oh"1, 氫油體積比200 1000。
9.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(1)中，第一加氫反應區的流出物在進入熱高分前不需換熱，所述熱高分的操作溫度為240 300°C。
全文摘要
本發明公開了一種加氫工藝組合方法。該方法包括，蠟油原料與氫氣混合後通過第一加氫反應區，加氫反應流出物進入熱高分中分離；所得氣相與焦化汽油混合，在汽油加氫精制條件下通過第二加氫反應區；反應流出物直接與柴油原料混合，在柴油加氫精制條件下通過第三加氫反應區，所得反應流出物進行分離和分餾得到輕質產品。本發明利用蠟油加氫的高分氣直接與焦化汽油餾分混合取熱，一方面能夠提升進入焦化汽油加氫反應區的物料的溫度，滿足反應需求；另一方面可以取消焦化汽油加熱爐，從而避免焦化汽油在加熱爐加熱時產生的爐管結焦以及因此帶來的停工問題。
文檔編號C10G67/02GK102465030SQ20101053955
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月5日 優先權日2010年11月5日
發明者劉濤, 彭衝, 王仲義, 白振民, 黃新露 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院