一种加氢裂化的方法

申请号 : CN201410577954.9

文献号 : CN105586087B

文献日 :

发明人 : 赵广乐胡志海赵阳陈元君蒋东红张毓莹毛以朝

申请人 : 中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院

关键词 :

加氢 煤焦油 煤焦 催化剂 低分 裂化 催化 精制 分离 原料

摘要 :

本发明公开了一种加氢裂化的方法,该方法包括:在氢气存在下,将重质原料依次进行加氢保护和加氢预处理,并将所得到的产物进行温高压分离;将温高分油进行温低压分离;将温低分油进行气液分离,得到油相物料,其中,所述重质原料中含有煤焦油馏分;然后,将油相物料依次进行加氢精制和加氢裂化,将所得产物进行热高压分离;将热高分气、温高分气和水混合后进行冷高压分离;以及将热高分液进行热低压分离;并将冷高分液和热低分气进行冷低压分离;然后将冷低分液与热低分液进行分馏。本发明的方法能够由掺杂有煤焦油的重质原料油在反应压力和反应温度温和的条件下灵活而低成本地同时生产多种优质轻质产品油的掺炼煤焦油的加氢裂化方法。

权利要求 :

1.一种加氢裂化的方法,该方法包括:

(1)在氢气存在下,将重质原料依次进行加氢保护处理和加氢预处理,并将所得到的产物进行温高压分离,得到温高分气和温高分油;将所述温高分油进行温低压分离,得到温低分气和温低分油;将所述温低分油进行气液分离,得到油相物料,其中,所述重质原料中含有煤焦油馏分;

(2)在氢气存在下,将至少部分所述油相物料依次进行加氢精制和加氢裂化,将所得产物进行热高压分离,得到热高分气和热高分液;将所述热高分气、温高分气和水混合后进行冷高压分离,得到冷高分气和冷高分液;

(3)将所述热高分液进行热低压分离,得到热低分气和热低分液;并将所述冷高分液和热低分气进行冷低压分离,得到冷低分液;然后将所述冷低分液与热低分液进行分馏。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述重质原料包括减压瓦斯油、常压瓦斯油和焦化瓦斯油中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,相对于100重量份的重质原料,所述煤焦油馏分的含量为10-70重量份。

4.根据权利要求3所述的方法,其中,相对于100重量份的重质原料,所述煤焦油馏分的含量为20-50重量份。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的方法,其中,所述煤焦油馏分为煤焦油经常压蒸馏或减压蒸馏后所得到的馏程为200-500℃的馏分。

6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述煤焦油馏分为煤焦油经常压蒸馏或减压蒸馏后所得到的馏程为220-450℃的馏分。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述加氢保护处理和加氢预处理的条件各自包括:氢分压为10-20MPa,反应温度为300-430℃,氢油体积比为300-3000:1。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述加氢保护处理的体积空速为

0.5-8h-1;所述加氢预处理的体积空速为0.1-5h-1。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述加氢保护处理在第一保护催化剂和脱金属催化剂的存在下进行,所述第一保护催化剂和脱金属催化剂的体积比为0.1-

2.5:1。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述加氢预处理在加氢预处理催化剂或者以及第二保护催化剂的存在下进行,所述第二保护催化剂和加氢预处理催化剂的体积比为0.01-0.5:1。

11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述加氢精制和加氢裂化的条件各自包括:氢分压为10-20MPa,反应温度为300-430℃,氢油体积比为300-3000Nm3/m3,体积空速为0.1-8h-1。

12.根据权利要求1或11所述的方法,其中,所述加氢精制在第三保护催化剂和第一加氢精制催化剂的存在下进行,所述第三保护催化剂和第一加氢精制催化剂的体积比为

0.01-5:1。

说明书 :

一种加氢裂化的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种加氢裂化的方法。

背景技术

[0002] 随着社会经济的不断发展,人们对石油产品的需求日益增加,油品质量也要求越来越严格。然而,在原油资源重质、劣质化的趋势严重,我国对外原油依存度越来越大的背景下,发开新工艺技术有效利用劣质原料,拓宽炼厂原料范围,是解决石油资源短缺的有效途径。目前,我国煤炭资源丰富,以煤炭为基础的工业副产大量煤焦油,但煤焦油加工手段单一,处理成本高并伴随大量污染。因此,充分利用煤焦油,通过合理、环保的途径使其部分代替石油资源生产化工产品以及马达燃料,具有重要的经济价值和社会意义。
[0003] CN1952071A公开了一种煤焦油生产清洁油品的组合方法,该方法将煤焦油脱除机械杂质和水后,与氢气混合进入加氢精制反应器脱除金属、硫、氮等,所得液体经分馏塔分离出气体、汽油、柴油和尾油等,柴油进入加氢改质反应器,尾油进入加氢裂化反应器,也可外甩,加氢裂化生成油返回到分馏塔得到汽油、航煤、柴油和尾油等。这种方法所得的加氢精制油—柴油的质量较差,需经加氢改质提高柴油产品质量,所得加氢精制油尾油氮含量较高,加氢裂化反应器所用催化剂以无定型催化剂为主,由于无定型催化剂活性较差,产品的灵活性受到限制。
[0004] CN101781577A公开了一种利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法。该方法利用高、中、低温煤焦油及其混合煤焦油通过加氢精制反应脱除原料中的硫、氮等,通过加氢裂化反应对油品进行改质成为清洁轻质燃料。该方法所需反应压力为150-200MPa,对设备要求极高。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷,提供一种反应条件温和且能够灵活而低成本地同时生产多种优质轻质产品油的掺炼煤焦油的加氢裂化方法。
[0006] 为了实现上述目的,本发明提供一种加氢裂化的方法,该方法包括:
[0007] (1)在氢气存在下,将重质原料依次进行加氢保护处理和加氢预处理,并将所得到的产物进行温高压分离,得到温高分气和温高分油;将所述温高分油进行温低压分离,得到温低分气和温低分油;将所述温低分油进行气液分离,得到油相物料,其中,所述重质原料中含有煤焦油馏分;
[0008] (2)在氢气存在下,将至少部分所述油相物料依次进行加氢精制和加氢裂化,将所得产物进行热高压分离,得到热高分气和热高分液;将所述热高分气、温高分气和水混合后进行冷高压分离,得到冷高分气和冷高分液;
[0009] (3)将所述热高分液进行热低压分离,得到热低分气和热低分液;并将所述冷高分液和热低分气进行冷低压分离,得到冷低分液;然后将所述冷低分液与热低分液进行分馏。
[0010] 通过采用本发明的上述方法能够由掺杂有煤焦油的重质原料油在温和的反应压力和反应温度下灵活且低成本地同时生产多种优质轻质产品油。
[0011] 具体地,本发明的方法可以在常规加氢裂化原料的基础上掺炼劣质的煤焦油馏分,将其转化为轻质油品,产品方案灵活,获得的产品种类多样且质量优良,本发明的方法的反应压力和反应温度比较温和,有利于工业大生产利用。
[0012] 特别地,通过本发明的方法获得的多种轻质油品中的硫含量均较低,能够显著地降低生产成本并延长装置操作周期。而且,通过调整本发明的方法中的工艺参数,能够使得获得的产品质量更加优良,能耗更低。
[0013] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0014] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0015] 图1是根据本发明的一种具体的优选实施方式的方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0016] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0017] 本发明提供了一种加氢裂化的方法,该方法包括:
[0018] (1)在氢气存在下,将重质原料依次进行加氢保护处理和加氢预处理,并将所得到的产物进行温高压分离,得到温高分气和温高分油;将所述温高分油进行温低压分离,得到温低分气和温低分油;将所述温低分油进行气液分离,得到油相物料,其中,所述重质原料中含有煤焦油馏分;
[0019] (2)在氢气存在下,将至少部分所述油相物料依次进行加氢精制和加氢裂化,将所得产物进行热高压分离,得到热高分气和热高分液;将所述热高分气、温高分气和水混合后进行冷高压分离,得到冷高分气和冷高分液;
[0020] (3)将所述热高分液进行热低压分离,得到热低分气和热低分液;并将所述冷高分液和热低分气进行冷低压分离,得到冷低分液;然后将所述冷低分液与热低分液进行分馏。
[0021] 在本发明中,将所述冷低分液与热低分液进行分馏可以得到轻质油品。
[0022] 在本发明所述的方法中,对所述温高压分离、温低压分离、热高压分离、冷高压分离、气液分离和分馏的条件没有特别的限定,本领域技术人员在了解了本发明的技术方案之后可以在本领域内常规使用的各种条件内进行选择。为了更加清楚地描述本发明的方法,本发明示例性地列举了如下条件,本领域技术人员不应理解为对本发明的保护范围的限制:
[0023] 所述温高压分离和温低压分离的温度各自独立地为80-180℃。
[0024] 所述热高压分离和热低压分离的温度各自独立地为220-280℃。
[0025] 所述冷高压分离和冷低压分离的温度各自独立地为40-60℃。
[0026] 在本发明所述的方法中,所述加氢保护处理可以在加氢保护反应器中进行。
[0027] 在本发明所述的方法中,所述加氢预处理可以在加氢预处理反应器中进行。
[0028] 在本发明中,所述加氢保护处理和加氢预处理可以在同一个反应器中进行,也可以在两个不同的反应器中进行。所述反应器中可以包括一个或多个催化剂床层。
[0029] 在本发明中,对“将至少部分所述油相物料依次进行加氢精制和加氢裂化”中的“至少部分”的量没有特别的限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行选择,例如可以将通过步骤(1)获得的全部油相物料依次进行加氢精制和加氢裂化;为了获得质量更加优良的产品也可以选择将一部分的油相物料返回至步骤(1)中与重质原料一起依次进行加氢保护处理和加氢预处理。
[0030] 本发明的方法,通过将所述热高分气、温高分气和水混合后进行冷高压分离而共用冷高压分离器,明显降低了设备投资成本。
[0031] 采用本发明的上述方法,可以将难加工的廉价煤焦油馏分掺入到常规的加氢裂化原料中,在较缓和的反应条件下得到高附加值的轻质油品。轻质油品包括轻石脑油馏分、重石脑油馏分、中间馏分以及尾油馏分。轻石脑油馏分可作为汽油调和组分,也可作为蒸汽裂解制乙烯原料;重石脑油馏分富含芳烃,可直接作为催化重整装置原料;中间馏分油是优质的马达燃料,尾油馏分是优质的化工原料。
[0032] 本发明的方法对所述煤焦油的性质没有特别的限定,本发明的方法可以用于加工各种常规性质的煤焦油。本发明的所述煤焦油馏分可以为由所述煤焦油经过常压蒸馏或减压蒸馏后所得到的馏程为200-500℃的馏分;优选为馏程为220-450℃的馏分,优选情况下,在本发明的方法中,所述煤焦油馏分可以包括硫含量低于1.5重量%、氮含量低于20000ppm、总金属含量低于40ppm、密度低于1.2g/cm3的煤焦油馏分。
[0033] 根据本发明所述的方法,优选所述重质原料包括减压瓦斯油、常压瓦斯油和焦化瓦斯油中的至少一种。
[0034] 在本发明所述的方法中,相对于100重量份的重质原料,所述煤焦油馏分的含量为10-70重量份,优选为20-50重量份。在本发明中,需要特别说明的是,上述含量是指,每100重量份的重质原料中含有10-70重量份的煤焦油馏分,优选情况下,每100重量份的重质原料中含有20-50重量份的煤焦油馏分。
[0035] 根据本发明所述的方法,所述加氢保护处理和加氢预处理的条件可以相同或不同。
[0036] 根据本发明所述的方法,所述加氢保护处理和加氢预处理的条件可以各自独立地包括:氢分压为10-20MPa;优选为12-18MPa。
[0037] 根据本发明所述的方法,所述加氢保护处理和加氢预处理的条件可以各自独立地包括:反应温度为300-430℃;优选为320-400℃。
[0038] 根据本发明所述的方法,所述加氢保护处理和加氢预处理的条件可以各自独立地包括:氢油体积比为300-3000:1;优选为500-2000:1。
[0039] 在本发明所述的方法中,所述加氢保护处理的体积空速可以为0.5-8h-1;优选为1-5h-1。
[0040] 在本发明所述的方法中,所述加氢预处理的体积空速可以为0.1-5h-1;优选为0.5-3.5h-1。
[0041] 在本发明所述的方法中,所述加氢保护处理可以在第一保护催化剂和脱金属催化剂的存在下进行。
[0042] 根据本发明所述的方法,所述第一保护催化剂和脱金属催化剂的体积比为可以0.1-2.5:1;优选体积比为0.3-1:1。
[0043] 根据本发明的一种具体实施方式,所述加氢预处理可以在加氢预处理催化剂存在下进行。
[0044] 根据本发明的另一种具体实施方式,所述加氢预处理可以在加氢预处理催化剂以及第二保护催化剂的存在下进行,所述第二保护催化剂和加氢预处理催化剂的体积比可以为0.01-0.5:1;优选为0.05-0.25:1。
[0045] 根据本发明所述的方法,所述加氢精制和加氢裂化的条件可以相同或不同。
[0046] 根据本发明所述的方法,所述加氢精制和加氢裂化的条件可以各自独立地包括:氢分压为10-20MPa,反应温度为300-430℃,氢油体积比为300-3000:1,体积空速为0.1-8h-1。
[0047] 根据本发明所述的方法,优选所述加氢精制在第三保护催化剂和第一加氢精制催化剂的存在下进行。
[0048] 根据本发明所述的方法,优选所述第三保护催化剂和第一加氢精制催化剂的体积比为0.01-0.5:1;优选为0.05-0.2:1。
[0049] 在本发明所述的方法中,所述加氢裂化可以在第二加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂的存在下进行。
[0050] 根据本发明的一种具体实施方式,沿着物流方向,所述加氢裂化可以在依次装填有加氢裂化催化剂和第二加氢精制催化剂的加氢裂化反应区中进行。
[0051] 根据本发明所述的方法,优选所述第二加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂的体积比为0.05-0.25:1;优选为0.1-0.2:1。
[0052] 在本发明所述的方法中,所述第一保护催化剂、第二保护催化剂和第三保护催化剂的种类可以相同或者不同,本发明的方法对所述保护催化剂的种类没有特别的限定,本领域技术人员可以选择本领域内常规使用的各种保护催化剂。例如本发明的实施例中示例性地采用RG系列保护催化剂作为本发明的方法中的保护催化剂。
[0053] 在本发明所述的方法中,对所述脱金属催化剂的种类没有特别的限定,本领域技术人员可以选择本领域内常规使用的各种脱金属催化剂。例如本发明的实施例中示例性地采用RDM-35作为本发明的方法中的脱金属催化剂。
[0054] 在本发明所述的方法中,所述加氢预处理催化剂、第一加氢精制催化剂和第二加氢精制催化剂的种类可以相同或者不同,本发明的方法对所述加氢预处理催化剂和所述加氢精制催化剂的种类没有特别的限定,本领域技术人员可以选择本领域内常规使用的各种加氢精制催化剂。例如本发明的实施例中示例性地采用RN-32V作为本发明的方法中的加氢预处理催化剂、第一加氢精制催化剂和第二加氢精制催化剂。
[0055] 在本发明所述的方法中,对所述加氢裂化催化剂的种类没有特别的限定,本领域技术人员可以选择本领域内常规使用的各种加氢裂化催化剂。例如本发明的实施例中示例性地采用RHC-5作为本发明的方法中的加氢裂化催化剂。
[0056] 根据本发明的一种具体的优选实施方式,本发明的所述方法可以采用图1所示的工艺流程图进行,具体地:
[0057] 含有煤焦油馏分的重质原料由管线1经加热炉2加热后与来自管线29的循环氢混合后,经管线3进入加氢保护反应器4,重质原料和氢气与第一保护催化剂和脱金属催化剂接触。反应后的物流经管线5进入加氢预处理反应器6进行加氢预处理,反应生成的混合物经管线7进入到温高压分离器8,得到温高分气和温高分油;温高分油经温高压分离器8底部管线进入温低压分离器9,得到温低分气和温低分油,所述温低分气通过温低压分离器9的顶部管线排出;所述温低分油经温低压分离器9底部管线进入脱丁烷塔10进行气液分离,得到油相物料;将来自管线29的循环氢与由管线13输送的至少部分所述油相物料混合并进入到加氢精制反应器14中进行加氢精制反应,剩余部分油相物料经管线11与新鲜原料混合后再依次进行加氢保护和加氢预处理以循环。加氢精制反应器14中的反应流出物进入加氢裂化反应器15进行反应,并将加氢裂化反应器15所得产物进入热高压分离器16进行热高压分离,得到热高分气和热高分液,热高分气与来自管线12的温高分气混合后经管线19进入到冷高压分离器20进行冷高压分离,得到冷高分气和冷高分液,冷高分液与来自热低压分离器17顶部的气体混合后进入到冷低压分离器18,所述冷低压分离器18底部的冷低分液与所述热低压分离器17底部的热低分液混合后进入分馏塔21,分馏得到塔顶轻烃22,轻石脑油馏分23,重石脑油馏分24,柴油馏分25和尾油馏分26。冷高压分离器20顶部的冷高分气经循环氢压缩机27升压后,与来自管线28的新氢混合后,经管线29循环到整个反应系统中。
[0058] 总体上说,本发明的上述方法可以在较缓和以及相对较低的反应压力和温度条件下将掺炼煤焦油馏分的原料转化为轻质油品;可以有效的减少气体,尤其是干气的产率,降低装置氢耗;加氢预处理操作和加氢裂化操作共用冷高压分离器以及新氢压缩机和循环氢压缩机,也可降低装置建设成本和操作费用。
[0059] 本发明的上述方法的显著特点还具体表现在:
[0060] 1、可以在常规加氢裂化原料的基础上掺炼劣质的煤焦油馏分,将其转化为轻质油品,产品方案灵活。
[0061] 2、通过本发明的方法还能够降低现有技术在掺炼含有煤焦油的劣质原料时所必须的高压条件,降低处理的苛刻度,从而能够降低对设备的要求,进而降低生产成本,提高产品质量并延长装置操作周期。
[0062] 3、本发明的上述方法能够在总反应压力不变的情况下提高反应装置内的氢分压,从而大幅提高加氢裂化单元催化剂加氢活性,使芳烃充分饱和,并可减少轻、重石脑油馏分中的硫含量,使轻石脑油馏分达到腐蚀性要求,重石脑油馏分满足作为重整原料的需求。
[0063] 4、本发明的方法具有深度脱硫的效果,通过本发明的方法能够得到超低硫的产品汽、柴油馏分,满足最严格的环保要求。
[0064] 5、本发明的方法能够使得积炭、金属沉积等现象在各反应器内分布更为均匀,降低反应器压差,提高反应器中催化剂的利用效率,并进一步延长操作周期。
[0065] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例和对比例中所使用的保护催化剂、脱金属催化剂、加氢预处理催化剂、加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂的商业牌号分别为RG系列保护催化剂、RDM-35、RN-32V、RN-32V和RHC-5,均为中国石化催化剂分公司长岭催化剂厂生产。
[0066] 在没有特别说明的情况下,本发明的实施例均采用如图1所示的工艺流程图的方法进行,具体的物料流动方向和操作方法如本发明的上述具体实施方式所述,本发明在以下不再赘述。
[0067] 实施例和对比例中所用重质原料性质列于表1。
[0068] 表1
[0069]原料油名称 原料油A 原料油B 煤焦油馏分C 煤焦油馏分D
密度,g/cm3 0.912 0.920 1.05 1.13
硫,重量% 1.80 1.51 0.53 0.85
氮,μg/g 1100 1600 9000 6000
氧,重量% - - 1.42 1.60
残炭值,重量% 0.1 0.9 0.35 0.97
总金属含量,μg/g - - 11.3 12.7
馏程(D-1160),℃
       
初馏点 283 236 229 250
10体积% 401 355 241 296
50体积% 446 421 251 329
90体积% 486 496 264 379
终馏点 531 571 317 443
BMCI值 45.7 50.6 - -
[0070] 实施例1
[0071] 本实施例采用如图1的工艺流程图所示的方法进行,本实施例的原料油中含有煤焦油馏分C和原料油A,且A与C的重量比为7:3,主要的工艺条件如表2所示,产品分布及其主要性质列于表3。
[0072] 实施例2
[0073] 本实施例采用如图1的工艺流程图所示的方法进行,本实施例的原料油中含有煤焦油馏分C、煤焦油馏分D和原料油B,且B:C:D的重量比为6:2:2,主要的工艺条件如表2所示,产品分布及其主要性质列于表3。
[0074] 实施例3
[0075] 本实施例采用如图1的工艺流程图所示的方法进行,本实施例的原料油中含有煤焦油馏分C和原料油B,且B与C的重量比为5.5:4.5,主要的工艺条件如表2所示,产品分布及其主要性质列于表3。
[0076] 实施例4
[0077] 本实施例采用如图1的工艺流程图所示的方法进行,本实施例的原料油中含有煤焦油馏分C和原料油B,且B与C的重量比为4:6,主要的工艺条件如表2所示,产品分布及其主要性质列于表3。
[0078] 通过本发明的实施例1-4的结果可以看出,通过采用本发明的方法可以在常规加氢裂化原料的基础上掺炼劣质的煤焦油馏分,将其转化为轻质油品,产品方案灵活,获得的产品种类多样且质量优良,本发明的方法的反应压力和反应温度比较温和,有利于工业大生产利用。特别地,通过本发明的方法获得的多种轻质油品中的硫含量均较低,能够显著地降低生产成本并延长装置操作周期。而且,通过调整本发明的方法中的工艺参数,能够使得获得的产品质量更加优良,能耗更低。
[0079] 表2
[0080]
[0081] 表3
[0082]
[0083] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0084] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0085] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。