一種合成柴油的加氫處理工藝的製作方法
2023-05-19 14:58:36
專利名稱：一種合成柴油的加氫處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種合成柴油餾分物料的加氫處理工藝，更具體地說，是由費—託合成蠟生產的柴油餾分物料的加氫處理工藝。
背景技術：
隨著21世紀世界車用柴油規格的出臺，車用柴油潔淨化在世界範圍內呈現加速發展的趨勢。目前世界各國不僅僅對柴油產品中的硫進行更嚴格的控制，而且相應的也對柴油中芳烴含量及十六烷值和密度等均提出了嚴格的要求。在此背景下世界各大煉油公司都在開發具有更高技術含量的生產21世紀清潔車用燃料的工藝技術。針對天然石油餾分生產清潔燃料不時有更新技術出現的同時，用煤資源通過費—託合成方法生產費—託合成蠟，進而生產柴油餾分的技術也在大力發展中。原因是費—託合成蠟生產的柴油餾分既沒有硫、氮，也沒有芳烴，且具有比較高的十六烷值，其十六烷值一般至少為60，較好的為70，更好的為74左右。此柴油餾分既可以做天然柴油餾分的調和組分，也可以直接做柴油產品使用。不過費—託合成蠟生產的柴油餾分也存在不足，就是由於其組成主要為正構烷烴，它的凝點較高，使其應用範圍大大降低，減弱了其市場競爭力。利用費—託合成蠟生產的柴油餾分的優點，解決它的不足增大其使用率是我們每位煉油工作者，也順應了世界可持續性發展的需要。
發明內容
本發明的目的是提供一種合成柴油餾分的加氫處理方法，以擴大該合成柴油餾分的使用範圍。
本發明提供的方法是將加氫催化脫蠟與加氫異構脫蠟技術有機結合起來的一種方法。所謂催化脫蠟又稱臨氫擇形裂化，即在有構型擴散的催化劑上進行的加氫裂化；所謂異構脫蠟是通過加氫異構化和選擇性加氫裂化，由含蠟油生產低凝產品的工藝技術，異構脫蠟的主要化學反應是加氫異構。
本發明方法包括如下實施步驟A、將費—託合成蠟切割分離出輕柴油組分和重柴油組分；B、步驟A中分離出的重柴油組分與氫氣在第一催化劑床層中與加氫催化脫蠟催化劑接觸，反應條件為氫分壓0.5～8.0MPa，最好1.0～6.0MPa；溫度300℃～450℃，最好350℃～420℃；液時空速0.2h-1～7.00h-1，最好1.0h-1～6.0h-1；氫油比200～1000，最好300～800。
C、第一催化劑床層的流出物不經分離再與輕柴油組分混合後直接進入第二催化劑床層，與氫氣和加氫異構化催化劑接觸進行催化反應。反應條件為氫分壓0.5～8.0MPa，最好1.0～6.0MPa；溫度320℃～450℃，最好350(～440℃；液時空速0.5h-1～7.0h-1，最好1.0h-1～6.0h-1；反應流出物經冷卻進入高壓分離器，分離出的液體產物進入分餾系統，含氫氣體經提純後，循環回反應器。
步驟A中，將費—託合成蠟切割分離出輕柴油組分和重柴油組分的方法為將費—託合成蠟切割分離出柴油餾分，其流程範圍為160℃～380℃，再切割分離為輕柴油組分和重柴油組分；或在費—託合成蠟切割分離出柴油餾分的同時分離出輕柴油組分和重柴油組分。其中輕柴油組分的餾程95％餾出點的溫度為280℃～340℃。
第一催化劑床層和第二催化劑床層串聯、可以在同一個固定床反應器中，也可以在兩個不同的固定床反應器中。第一催化劑床層的目的主要是將大分子的正構烷烴進行擇形加氫裂解降凝；而第二催化劑床層的目的主要是將正構烷烴進行加氫異構降凝。
第一個催化劑床層和第二個催化劑床層所用的加氫催化劑可以不同，也可以相同。第一個催化劑床層裝填的催化劑是負載型催化劑，以ZSM型分子篩、Y型分子篩、γ-Al2O3或含有SiO2的γ-Al2O3等裂化型載體中的一種或多種為載體；負載金屬為第VIB和第VIII族非貴金屬，如Co、Mo、Ni和W等，優選Co或Ni做活性金屬組分，金屬含量(以氧化物計)為1.0wt％～15.0wt％，優選1.0wt％～10.0wt％；第二個催化劑床層裝填的催化劑是加氫異構催化劑，載體為Al2O3、含滷素Al2O3、SAPO-11、ZSM-12、ZSM-35、MCM-2、MCM-41、ZSM-5分子篩、小晶粒ZSM-5分子篩、HBeta沸石、Y型沸石中的一種或多種；所謂小晶粒ZSM型分子篩是指其大小為小於1μm。助劑為TiO2、SiO2、ZrO2、Al2O3、稀土金屬氧化物(如La2O3)等中的一種或多種。負載金屬為Co、Mo、Ni和W等過渡態非貴金屬中的一種或其不同組合，也可以是Pt、Re、Ir等貴金屬中的一種或多種，或者同時負載非貴金屬和貴金屬。對於Co、Mo、Ni和W等過渡態金屬的擔載量，按金屬氧化物計，一般為0.5wt％～20.0wt％，優選1.0wt％～15.0wt％。該種催化劑應具有較強的異構功能。
當該工藝需要最大量生產柴油產品時，可將費—託合成蠟切割分離出柴油餾分的餾程適當放寬，如終餾點可到530℃，但輕組分的分割分離範圍不變，只是重組分的餾程範圍隨柴油餾程範圍的加寬而變寬。
本發明的優點在於本發明為單段流程，具有較大的操作靈活性，可根據產品要求來調整操作參數，生產不同規格的柴油產品，利用現有裝置進行適當改造即可實施；並且操作壓力相對較低，從而降低了裝置投資，減少了操作費用。
本發明方法可以用於各種天然柴油的加氫處理，尤其適用於費—託合成蠟生產的柴油餾分的加氫處理。
下面實施例是對本發明的進一步說明，它並不限制本發明的使用範圍。
實施例1～6本試驗主要考察本發明加氫工藝的加氫效果。以費—託合成蠟生產的柴油餾分為例。本試驗中所用原料油的主要性質見表1。本試驗均在連續試驗裝置上進行加氫反應。所需催化劑見表2。各實施例的操作條件及其試驗結果見表3。
表1原料油主要性質
表2催化劑物化性質
表3各實施例的操作條件及其實驗結果
續表3各實施例的操作條件及其實驗結果
由表3可見，費—託合成蠟生產的柴油餾分通過加氫處理後，其凝點降低幅度較大，但也由表中可見，隨著費—託合成蠟生產的柴油餾分凝點的降低，其十六烷值也在下降。
權利要求
1.一種合成柴油的加氫處理方法，包括如下步驟A、將費—託合成蠟切割分離出輕柴油組分和重柴油組分；B、步驟A中分離出的重柴油組分與氫氣在第一催化劑床層中與加氫催化脫蠟催化劑接觸，其反應條件為氫分壓0.5～8.0MPa、溫度300℃～450℃、液時空速0.2h-1～7.0h-1、氫油比200～1000；C、第一催化劑床層的流出物不經分離再與輕柴油組分混合後直接進入第二催化劑床層，與氫氣和加氫異構化催化劑接觸進行催化反應，其反應條件為氫分壓0.5～8.0MPa、溫度320℃～450℃、液時空速0.5h-1～7.0h-1；反應流出物經冷卻進入高壓分離器，分離出的液體產物進入分餾系統，含氫氣體經提純後，循環回反應器。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟A中將費—託合成蠟切割分離出輕柴油組分和重柴油組分的方法為將費—託合成蠟切割分離出柴油餾分，其流程範圍為160℃～380℃，再切割分離為輕柴油組分和重柴油組分；或在費—託合成蠟切割分離出柴油餾分的同時分離出輕柴油組分和重柴油組分。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特徵在於步驟A中輕柴油組分和重柴油組分的分離，其中輕柴油組分的餾程95％餾出點的溫度為280℃～340℃。
4.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟B中的反應條件為氫分壓1.0～6.0MPa、溫度350℃～420℃、液時空速1.0h-1～6.0h-1、氫油比300～800。
5.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟C中的反應條件為氫分壓1.0～6.0MPa、溫度350℃～440℃、液時空速1.0h-1～6.0h-1。
6.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於第一個催化劑床層裝填的催化劑是負載型催化劑以ZSM型分子篩、Y型分子篩、γ-Al2O3或含有SiO2的γ-Al2O3中的一種或多種為載體，負載金屬為第VIB族和第VIII族非貴金屬，以金屬氧化物計，金屬的含量為1.0wt％～15.0wt％。
7.按照權利要求6所述的方法，其特徵在於第一個催化劑床層裝填的催化劑上負載的金屬為Co或Ni。
8.按照權利要求6或7所述的方法，其特徵在於第一個催化劑床層裝填的催化劑上負載的金屬量，以金屬氧化物計，為1.0wt％～10.0wt％。
9.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於第二個催化劑床層裝填的加氫異構催化劑載體為Al2O3、含滷素Al2O3、SAPO-11、ZSM-12、ZSM-35、MCM-22、MCM-41、ZSM-5分子篩、小晶粒ZSM-5分子篩、HBeta沸石和Y型沸石中的一種或多種；負載的金屬為Co、Mo、Ni、W、Pt、Re和Ir中的一種或多種。
10.按照權利要求9所述的方法，其特徵在於第二個催化劑床層裝填的加氫異構催化劑負載的金屬為Co、Mo、Ni和W中的一種或多種，按金屬氧化物計，金屬含量為0.5wt％～20.0wt％。
11.按照權利要求9或10所述的方法，其特徵在於第二個催化劑床層裝填的加氫異構催化劑中加入助劑TiO2、SiO2、ZrO2、Al2O3和稀土金屬氧化物中的一種或多種。
12.按照權利要求10所述的方法，其特徵在於第二個催化劑床層裝填的加氫異構催化劑，按金屬氧化物計，金屬含量為1.0wt％～15.0wt％。
全文摘要
本發明公開了一種合成柴油的加氫處理方法，將費－託合成蠟切割分離出輕柴油組分和重柴油組分，重柴油組分與氫氣在第一催化劑床層中與加氫催化脫蠟催化劑接觸反應，其流出物不經分離再與輕柴油組分混合後直接進入第二催化劑床層，與氫氣和加氫異構化催化劑接觸進行催化反應，反應後的流出物經冷卻進入高壓分離器，分離出的液體產物進入分餾系統，含氫氣體經提純後，循環回反應器。本發明的工藝為單段流程，具有較大的操作靈活性，可根據產品要求來調整操作參數，生產不同規格的柴油產品，並且操作壓力相對較低，從而降低了裝置投資，減少了操作費用。
文檔編號C10G45/00GK1597854SQ03133999
公開日2005年3月23日 申請日期2003年9月15日 優先權日2003年9月15日
發明者韓保平, 晉梅, 李士才 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