费托合成中间产品制备喷气燃料的方法和系统

申请号 CN202311871436.3 申请日 2023-12-29 公开(公告)号 CN117821114A 公开(公告)日 2024-04-05
申请人 中科合成油技术股份有限公司; 中科合成油内蒙古有限公司; 发明人 杨勇; 陶智超; 董思洋; 范立闯; 张怀科; 卢银花; 孙鑫; 王缠和; 李永旺;
摘要 本 发明 涉及由费托合成中间产品深度加工得到喷气 燃料 (或航空 煤 油 )的方法和实施其的系统。具体而言,本发明将费托合成 液化 气及石脑油通过重整和/或芳构化和烷基化得到烷基芳 烃 组分,弥补了费托合成油组成结构单一的不足,同时大幅度提高航煤组分收率。根据本发明的方法能够生产高品质航空 煤油 ,其具有无硫、或极低硫含量,高烟点和热值等优点,可用于制备优质的超清洁航空燃料。
权利要求

1.一种由费托合成中间产品制备航空油的方法,所述方法包括:
(1)将费托合成中间产品进行汽提,得到汽提轻组分、汽提中间组分和汽提重组分;
(2)将步骤(1)的汽提重组分进行加氢精制,得到加氢精制产物;
(3)将步骤(2)的加氢精制产物进行第一分馏,得到LPGⅠ、石脑油Ⅰ、第一中间组分和第一重组分;
(4)将步骤(3)的第一中间组分进行加氢异构,得到加氢异构产物;
(5)将步骤(3)的第一重组分进行加氢裂化,得到加氢裂化产物;
(6)将步骤(4)的加氢异构产物和步骤(5)的加氢裂化产物进行第二分馏,得到LPGⅡ、石脑油Ⅱ、航空煤油和裂化尾油;其中,裂化尾油返回至步骤(5)进行加氢裂化反应;
(7)将LPGⅠ、石脑油Ⅰ、LPGⅡ、石脑油Ⅱ中的一种或多种按照以下方式中的一种或多种方式处理:重整、芳构化;然后将重整产物和/或芳构化产物与汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(7)中,对LPGⅠ的至少一部分、石脑油Ⅰ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分和/或石脑油Ⅱ的至少一部分进行芳构化;或者,对石脑油Ⅰ的至少一部分和/或石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整;
任选地,在步骤(7)中,对全部或部分的LPGⅠ、全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的LPGⅡ和/或全部的石脑油Ⅱ进行芳构化;或者,对全部或部分的石脑油Ⅰ和/或全部的石脑油Ⅱ进行重整;
任选地,在步骤(7)中,对全部或部分的LPGⅠ、全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的LPGⅡ和/或全部的石脑油Ⅱ进行芳构化,然后将芳构化产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
任选地,在步骤(7)中,对全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的石脑油Ⅱ进行重整,然后将重整产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
任选地,在步骤(7)中,对全部或部分的LPGⅠ、以及全部的LPGⅡ进行芳构化,并对全部或部分的石脑油Ⅰ和/或全部的石脑油Ⅱ进行重整,然后将重整产物和/或芳构化产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(7)选自以下中一种或多种:
a、将石脑油Ⅰ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
b、将LPGⅠ的至少一部分、石脑油Ⅰ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行芳构化反应得到芳构化产物;然后将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分和芳构化产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;或
c、将LPGⅠ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分进行芳构化反应得到芳构化产物;将石脑油Ⅰ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整反应得到重整产物;将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分、芳构化产物和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
任选地,步骤(7)选自于以下中一种或多种:
将全部或部分石脑油Ⅰ、全部的石脑油Ⅱ进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
将全部或部分LPGⅠ、全部或部分石脑油Ⅰ、全部LPGⅡ、全部石脑油Ⅱ进行芳构化反应得到芳构化产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分和芳构化产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;或
将全部或部分LPGⅠ、全部LPGⅡ进行芳构化反应得到芳构化产物;将全部或部分石脑油Ⅰ、全部石脑油Ⅱ进行重整反应得到重整产物;将汽提轻组分、汽提中间组分、芳构化产物和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
4.根据权利要求1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(1)中,所述汽提的条件为:塔顶温度90℃‑180℃,塔底温度220℃‑300℃,压0.01Mpa‑0.06Mpa,理论塔板数10‑20。
5.根据权利要求1‑4中任一项所述的方法,其中,在步骤(2)中,所述加氢精制在以下一种或多种条件下进行:
在加氢精制催化剂的作用下进行;
优选地,所述加氢精制催化剂包含载体和负载在载体上的活性金属,其中,所述载体包括和/或铝;所述活性金属包括贵金属、第VIB族非贵金属或第VIII族非贵金属中的一种或多种;
优选地,所述载体为γ‑Al2O3;或者所述活性金属为Mo、W、Co和Ni中的一种或多种;
优选地,加氢精制反应中包括一个或者多个催化剂床层,各个所述催化剂床层装填相同或者不同种类的加氢精制催化剂;
优选地,使用加氢精制催化剂进行加氢精制反应时装填加氢催化剂保护剂;
优选地,所述加氢精制的条件为:反应温度为150℃‑400℃;反应压力为2‑12Mpa;氢油‑1
体积比为(300‑1500):1;体积空速为0.1‑5h 。
6.根据权利要求1‑5中任一项所述的方法,其中,所述第一分馏的条件为:塔顶温度50℃‑150℃,塔底温度250℃‑350℃,压力0.01‑0.15MPa,理论塔板数20‑30个;
或者,所述第二分馏的条件为:塔顶温度30℃‑150℃;塔底温度250℃‑350℃;压力
0.01‑0.15MPa;理论塔板数20‑30个。
7.根据权利要求1‑6中任一项所述的方法,其中,在步骤(4)中,所述加氢异构反应在以下一种或多种条件下进行:
在加氢异构催化剂存在的条件下进行;其中,所述加氢异构催化剂包含载体和负载在所述载体上的活性金属;
优选地,所述载体包括Beta、USY、ZSM‑22、SAPO‑11、ZSM‑23、ZSM‑35分子筛载体或无定型硅中的一种或几种;所述活性金属包括第VIB族非贵金属和第VIII族金属中的一种或几种;;
优选地,所述活性金属为Ni、Co、Mo、W中的一种或几种;
优选地,所述加氢异构的条件为:反应温度为260℃‑380℃;反应压力为1‑8Mpa;氢油体‑1
积比为(300‑1000):1;体积空速为0.1‑5h 。
8.根据权利要求1‑7中任一项所述的方法,其中,在步骤(5)中,所述加氢裂化在以下一种或多种条件下进行:
在加氢裂化催化剂存在的条件下进行,其中,所述加氢裂化催化剂包含载体和负载在所述载体上的活性金属;
优选地,所述载体包括氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、Y、USY、Beta、MCM‑41、Y‑Beta复合分子筛中的一种或几种,以及无定型氧化铝和/或硅铝;所述活性金属包括第VIB族非贵金属和/或第VIII族非贵金属中的一种或几种;
优选地,所述活性金属为Ni、Co、Mo、W中的一种或几种;
优选地,所述加氢裂化的条件为:反应温度为260℃‑380℃;反应压力为1‑8Mpa;氢油体‑1
积比为(300‑1000):1;体积空速为0.1‑5h 。
9.根据权利要求1‑8中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,对所述全部或部分LPGⅠ进行芳构化反应,其中进行芳构化反应的LPGⅠ占总LPGⅠ的比例为5%‑100%;
或者,在步骤(7)中,对所述全部或部分LPGⅠI进行芳构化反应,其中进行芳构化反应的LPGⅠI占总LPGIⅠ的比例为5%‑100%;
或者,在步骤(7)中,对所述全部或部分的石脑油Ⅰ进行芳构化反应或重整反应,其中进行芳构化反应或重整反应的石脑油Ⅰ占总石脑油Ⅰ的比例为10%‑100%;
或者,在步骤(7)中,对所述全部或部分的石脑油ⅠI进行芳构化反应或重整反应,具体的进行芳构化反应或重整反应的石脑油ⅠI占总石脑油Ⅰ的比例为10%‑100%。
10.根据权利要求1‑9中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,所述重整反应在以下一种或多种条件下进行:
在重整催化剂的作用下进行,其中,所述重整化催化剂包括双功能重整催化剂和非酸性重整催化剂;
‑ ‑
优选地,所述双功能重整催化剂选自Pt‑Sn/Al2O3‑Cl 、Pt‑Re/Al2O3‑Cl 中的一种或多种;或者,所述非酸性重整催化剂选自Pt/KL、Pt/Kβ、Pt/KY、Pt‑Sn/KL、Pt‑Re/KL中的一种或多种;
优选地,所述重整反应的条件为:反应温度为250℃‑550℃;反应压力为0.1‑4MPa;氢油‑1
体积比为(300‑1000):1;体积空速为0.1‑5h 。
或者,在步骤(7)中,所述芳构化反应在以下一种或多种条件下进行:
在芳构化催化剂的作用下进行,其中,所述芳构化催化剂包括Zn、Ga改性的ZSM‑5、ZSM‑
11;
优选地,所述芳构化反应的条件为:反应温度为250℃‑550℃;反应压力为0.1‑4MPa;体‑1
积空速为0.1‑5h ;
或者,在步骤(7)中,所述烷基化反应在以下一种或多种条件下进行:
在烷基化催化剂的作用下进行,其中,所述烷基化催化剂包括液体酸、固体酸、分子筛、杂多酸中的一种或多种;
优选地,所述烷基化催化剂为分子筛、固体超强酸中的一种或多种;
优选地,所述烷基化催化剂为H2SO4、AlCl3、Beta、ZSM‑5、MOR、USY、MCM‑22、固体磷酸、固体超强酸中的一种或多种;
优选地,所述烷基化反应的条件为:反应温度为100℃‑350℃;反应压力为1‑8MPa;体积‑1
空速为0.1‑5h 。

说明书全文

费托合成中间产品制备喷气燃料的方法和系统

技术领域

[0001] 本发明属于费托合成中间产品加工领域,涉及费托合成中间产品的加工方法及实施其的系统,具体涉及由费托合成中间产品深度加工得到喷气燃料(或航空油)的方法和实施其的系统。

背景技术

[0002] 传统的喷气燃料以石油为原料炼制而成,喷气燃料产量占原油总消耗量的4%‑8%,随着航空事业的发展,喷气燃料需求量不断增大与石油资源日益减少的矛盾将逐渐显现。另外,航空发动机在飞机怠速起飞、巡航和着陆等过程中的污染排放问题也日益突出,受到广泛关注。采用煤或生物质等含资源,通过费托合成技术清洁高效生产高品质喷气燃料来代替部分传统石油原料,具有重大的科学和应用价值。
[0003] 费托合成技术通常是指含碳原料经气化、变换、净化单元生产洁净的合成气(CO+H2),再经费托合成单元将合成气转化为油品的过程。费托合成技术具有原料范围广,产物中基本不含硫、氮杂质,芳含量低,清洁环保等的特点,能够满足不断增长的喷气燃料需求和日趋严格的环保要求。费托合成技术是从市场容量及需求、集中清洁转化利用和未来的拓展应用等方面实现含碳资源清洁高效转化利用最为现实可行的途径之一。
[0004] 中国专利CN107446618B公开了一种费托合成油加氢方法,该方法将费托合成油与氢气混合进入加氢裂化反应器,在加氢裂化催化剂的作用下进行反应,所述加氢裂化催化剂的平均孔径沿物流流动方向呈降低趋势;加氢流出物分离为气相和液相;气相循环使用,液相进入分馏塔,在分馏塔中分馏得到了石脑油、航空煤油(以下也可简称为“航煤”)、柴油和尾油,其中尾油循环至加氢裂化反应器。但是该方法存在着以下不足,首先是费托合成中间油品中含有烯烃以及醇、酸、、酯等含化合物,直接进行加氢裂化反应会影响催化剂的稳定性;其次是仅通过加氢裂化工艺得到的航煤组分,异构烃含量偏低,影响航煤收率与点之间的平衡。
[0005] 美国专利US6309432B1公开了一种加工提质费托合成油的方法,该方法先将费托合成油以371℃为分界点切割成轻重两个馏分,低于371℃的轻馏分先后经过热分分离和冷分分离系统得到246℃‑371℃馏分和C5‑246℃馏分;246℃‑371℃馏分和高于371℃的重馏分经过加氢异构裂化反应器,在烯烃饱和、加氢脱氧的同时,正构烷烃发生加氢异构和加氢裂化反应,异构产物主要为单甲基支化烃类;C5‑246℃馏分不经过加氢处理,而是与加氢裂化反应器出来的产物混合后去分馏塔,切割得到相应的喷气燃料等馏分。但是,由于费托合成油中氧含量和烯烃含量较高,直接与异构裂化催化剂接触,会影响催化剂的稳定性和运转周期,且产品质量较差。
[0006] 中国专利CN104711019B提供了一种利用费托合成油生产喷气燃料和柴油的系统及方法,该工艺方法包括加氢精制和加氢改质两部分,费托合成油首先和氢气混合后进入加氢精制反应器;产物进入分馏塔,切割出的石脑油馏分作为乙烯裂解原料,柴油馏分进入加氢异构化反应器,尾油进入加氢裂化反应器,两个反应器产物混合后进入分馏塔,可得到航空煤油和柴油产品,尾油则循环去加氢裂化反应器。但是,在该方法中将石脑油馏分用于裂解生产乙烯产品,降低了油品收率。
[0007] 上述现有技术反映了费托合成中间油品生产航空煤油代表性的工艺方法,虽然都能生产出链烷烃航空煤油组分,但在航空煤油收率与航空煤油组成、性质之间的平衡方面还有很大的优化空间。

发明内容

[0008] 为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供由费托合成中间产品深度转化得到高品质喷气燃料的方法和实施其的系统。本发明所述的方法和系统针对费托合成中间油品的组成分布和反应特性来设计,能够灵活生产高品质航空煤油,并且收率能够达到75%以上。
[0009] 一方面,本发明提供了由费托合成中间产品制备航空煤油的方法,所述方法包括:
[0010] (1)将费托合成中间产品进行汽提,得到汽提轻组分、汽提中间组分和汽提重组分;
[0011] (2)将步骤(1)的汽提重组分进行加氢精制,得到加氢精制产物;
[0012] (3)将步骤(2)的加氢精制产物进行第一分馏,得到LPGⅠ、石脑油Ⅰ、第一中间组分和第一重组分;
[0013] (4)将步骤(3)的第一中间组分进行加氢异构,得到加氢异构产物;
[0014] (5)将步骤(3)的第一重组分进行加氢裂化,得到加氢裂化产物;
[0015] (6)将步骤(4)的加氢异构产物和步骤(5)的加氢裂化产物进行第二分馏,得到LPGⅡ、石脑油Ⅱ、航空煤油和裂化尾油;其中,裂化尾油返回至步骤(5)进行加氢裂化反应;
[0016] (7)将LPGⅠ、石脑油Ⅰ、LPGⅡ、石脑油Ⅱ中的一种或多种按照以下方式中的一种或多种方式处理:重整、芳构化;然后将重整产物和/或芳构化产物与汽提轻组分、汽提中间组分的至少一部分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0017] 在优选的实施方式中,步骤(7)可选自以下中一种或多种:
[0018] a、将石脑油Ⅰ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
[0019] b、将LPGⅠ的至少一部分、石脑油Ⅰ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行芳构化反应得到芳构化产物;然后将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分和芳构化产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
[0020] c、将LPGⅠ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分进行芳构化反应得到芳构化产物;将石脑油Ⅰ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整反应得到重整产物;将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分、芳构化产物和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0021] 另一方面,本发明提供了由费托合成中间产品制备航空煤油的系统,所述系统包括:汽提装置、芳构化装置、重整装置、烷基化装置、加氢精制装置、加氢异构装置、加氢裂化装置以及第一分馏装置、第二分馏装置。
[0022] 本发明具有如下的有益效果:
[0023] 本发明所述方法与现有费托合成油品加工工艺相比,本发明将费托合成液化气及石脑油通过重整和/或芳构化和烷基化得到烷基芳烃组分,弥补了费托合成油组成结构单一的不足,同时大幅度提高航煤组分收率。另一方面,通过工艺单元的灵活匹配和操作参数调整,可生产不同组成结构和性质的航煤组分,提高技术竞争
[0024] 根据本发明的方法能够生产高品质航空煤油,其具有无硫、或极低硫含量,高烟点和热值等优点,可用于制备优质的超清洁航空燃料。附图说明
[0025] 附图是说明书的一部分,与具体实施方式一起提供了对本发明的进一步解释,但并不是对本发明的限制。
[0026] 图1为根据本发明的由费托合成中间产品制备航空煤油的方法的流程示意图,其中,步骤(7)采用方式(a)。
[0027] 图2为根据本发明的由费托合成中间产品制备航空煤油的方法的流程示意图,其中,步骤(7)采用方式(b)。
[0028] 图3为根据本发明的由费托合成中间产品制备航空煤油的方法的流程示意图,其中,步骤(7)采用方式(c)。

具体实施方式

[0029] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,但并不用于限制本发明。
[0030] 在本发明中,术语“费托合成中间产品”为由含碳原料经过气化、变换、净化、费托合成反应后得到的包含大于C2的费托合成全组分产品。
[0031] 术语“航空煤油”是指根据飞机发动机的性能和飞机的安全特别研制的航空燃料,主要由不同馏分的烃类化合物组成。
[0032] 在一个实施方式中,本发明提供了由费托合成中间产品制备航空煤油的方法,所述方法包括:
[0033] (1)将费托合成中间产品进行汽提,得到汽提轻组分、汽提中间组分和汽提重组分;
[0034] (2)将步骤(1)的汽提重组分进行加氢精制,得到加氢精制产物;
[0035] (3)将步骤(2)的加氢精制产物进行第一分馏,得到LPGⅠ、石脑油Ⅰ、第一中间组分和第一重组分;
[0036] (4)将步骤(3)的第一中间组分进行加氢异构,得到加氢异构产物;
[0037] (5)将步骤(3)的第一重组分进行加氢裂化,得到加氢裂化产物;
[0038] (6)将步骤(4)的加氢异构产物和步骤(5)的加氢裂化产物进行第二分馏,得到LPGⅡ、石脑油Ⅱ、航空煤油和裂化尾油;其中,裂化尾油返回至步骤(5)进行加氢裂化反应;
[0039] (7)将LPGⅠ、石脑油Ⅰ、LPGⅡ、石脑油Ⅱ中的一种或多种按照以下方式中的一种或多种方式处理:重整、芳构化;然后将重整产物和/或芳构化产物与汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0040] 在一些实施方式中,在步骤(7)中,可对LPGⅠ的至少一部分、石脑油Ⅰ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分和/或石脑油Ⅱ的至少一部分进行芳构化;或者,可对石脑油Ⅰ的至少一部分和/或石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整。
[0041] 在一些实施方式中,在步骤(7)中,可对全部或部分的LPGⅠ、全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的LPGⅡ和/或全部的石脑油Ⅱ进行芳构化;或者,可对全部或部分的石脑油Ⅰ和/或全部的石脑油Ⅱ进行重整。
[0042] 在一些优选的实施方式中,在步骤(7)中,可对全部或部分的LPGⅠ、全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的LPGⅡ和/或全部的石脑油Ⅱ进行芳构化,然后将芳构化产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0043] 在一些优选的实施方式中,在步骤(7)中,可对全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的石脑油Ⅱ进行重整,然后将重整产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0044] 在一些优选的实施方式中,在步骤(7)中,可对全部或部分的LPGⅠ、以及全部的LPGⅡ进行芳构化,并对全部或部分的石脑油Ⅰ和/或全部的石脑油Ⅱ进行重整,然后将重整产物和/或芳构化产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0045] 在优选的实施方式中,步骤(7)可选自以下中一种或多种:
[0046] a、将石脑油Ⅰ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
[0047] b、将LPGⅠ的至少一部分、石脑油Ⅰ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行芳构化反应得到芳构化产物;然后将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分和芳构化产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
[0048] c、将LPGⅠ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分进行芳构化反应得到芳构化产物;将石脑油Ⅰ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整反应得到重整产物;将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分、芳构化产物和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0049] 在优选的实施方式中,步骤(7)可选自于以下中一种或多种:
[0050] 将全部或部分石脑油Ⅰ、全部的石脑油Ⅱ进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
[0051] 将全部或部分LPGⅠ、全部或部分石脑油Ⅰ、全部LPGⅡ、全部石脑油Ⅱ进行芳构化反应得到芳构化产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分和芳构化产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;或
[0052] 将全部或部分LPGⅠ、全部LPGⅡ进行芳构化反应得到芳构化产物;将全部或部分石脑油Ⅰ、全部石脑油Ⅱ进行重整反应得到重整产物;将汽提轻组分、汽提中间组分、芳构化产物和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0053] 在本发明中,“汽提轻组分”为馏程温度<36℃的组分,其中主要包含C3‑C4的烃类。
[0054] 在本发明中,“汽提中间组分”为馏程温度为36℃‑130℃的组分,其中主要包含C5‑C8的烃类。
[0055] 在本发明中,“汽提重组分”为馏程温度为>130℃的组分,其中主要包含C9+的烃类。
[0056] 在步骤(1)中,所述汽提的示例性条件可为:塔顶温度90℃‑180℃,塔底温度220℃‑300℃,压力0.01Mpa‑0.06Mpa,理论塔板数10‑20。在步骤(1)中,所述汽提可在汽提塔中进行。
[0057] 在步骤(2)中,所述加氢精制是在加氢精制催化剂的作用下进行。例如,所述加氢精制催化剂包含载体和负载在载体上的活性金属,其中,所述载体包括氧化和/或铝,优选为γ‑Al2O3;所述活性金属包括贵金属(例如Pt、Pd等)、第VIB族非贵金属或第VIII族非贵金属中的一种或多种,优选为Mo、W、Co和Ni中的一种或多种(例如,Ni‑W)。
[0058] 优选地,加氢精制反应中可以包括一个或者多个催化剂床层,例如,1个、2个或3个催化剂床层。
[0059] 在一些实施方式中,各个所述催化剂床层可以装填相同或者不同种类的加氢精制催化剂。优选地,使用加氢精制催化剂进行加氢精制反应时可以装填本领域技术人员公知的各种加氢催化剂保护剂,并且加氢精制反应中可以包括一个或者多个催化剂床层。在一些实施方式中,各个所述催化剂床层可以装填相同或者不同种类的加氢精制催化剂和/或加氢催化剂保护剂。
[0060] 在步骤(2)中,所述加氢精制的示例性条件可为:反应温度为150℃‑400℃,优选为250℃‑350℃(例如250℃、260℃、270℃、280℃、300℃等);反应压力为2‑12Mpa,优选为4‑
10MPa(例如,4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa或10Mpa);氢油体积比为(300‑1500):1,优‑1
选为(400‑800):1(例如,400:1、500:1、600:1、700:1或800:1);体积空速为0.1‑5h ,优选为‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1
0.5‑3h (例如0.5h 、1.0h 、1.5h 、2.0h 、2.5h 、或3h )。
[0061] 在一些实施方式中,例如,所述加氢精制反应可在固定床反应器中进行。
[0062] 在本发明中,“LPGⅠ”为馏程温度<36℃的组分,其中主要包含C3‑C5的烃类。
[0063] 在本发明中,“石脑油Ⅰ”为馏程温度为36℃‑130℃的组分,其中主要包含C6‑C8的烃类。
[0064] 在本发明中,“第一中间组分”为馏程温度为130℃‑300℃的组分,其中主要包含C9‑C16的烃类。
[0065] 在本发明中,“第一重组分”为馏程温度>300℃的组分,其中主要包含C17+的烃类。
[0066] 在步骤(3)中,所述第一分馏的示例性条件可为:塔顶温度50℃‑150℃、优选100℃‑140℃(例如100℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃或138℃),塔底温度250℃‑350℃、优选270℃‑310℃(例如270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、301℃或
305℃),压力0.01‑0.15MPa、优选0.10MPa‑0.15MPa(例如0.10MPa、0.11MPa、0.12MPa、
0.13MPa、0.14MPa或0.15MPa),理论塔板数20‑30个(例如20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30个)。
[0067] 在步骤(4)中,所述加氢异构反应在加氢异构催化剂存在的条件下进行。例如,所述加氢异构催化剂包含载体和负载在所述载体上的活性金属,其中优选地,所述载体包括Beta、USY、ZSM‑22、SAPO‑11、ZSM‑23、ZSM‑35分子筛载体或无定型硅中的一种或几种,优选为Beta、USY、ZSM‑22、SAPO‑11、ZSM‑23、ZSM‑35分子筛载体中的一种或几种;所述活性金属包括第VIB族非贵金属和第VIII族金属中的一种或几种,优选为Ni、Co、Mo、W中的一种或几种(例如Ni‑W)。
[0068] 在步骤(4)中,所述加氢异构的示例性条件可为:反应温度为260℃‑380℃,优选为280℃‑375℃,更优选为280℃‑360℃(例如280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃或360℃);反应压力为1‑8Mpa,优选为2‑6MPa(例如2MPa、3MPa、4MPa、5MPa或
6MPa);氢油体积比为(300‑1000):1,优选为(400‑800):1(例如400:1、500:1、600:1、700:1‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1
或800:1);体积空速为0.1‑5h ,优选为0.5‑3h (例如0.5h 、1.0h 、1.5h 、2.0h 、2.5h 、‑1
或3h )。
[0069] 在优选的实施方式中,所述加氢异构可在固定床反应器中进行。
[0070] 在步骤(5)中,所述加氢裂化在加氢裂化催化剂存在的条件下进行。例如,所述加氢裂化催化剂包含载体和负载在所述载体上的活性金属,其中优选地,所述载体可以包括氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、Y、USY、Beta、MCM‑41、Y‑Beta复合分子筛中的一种或几种,也可以是无定型氧化铝和/或硅铝,优选为无定型硅铝和分子筛载体(例如USY分子筛);所述活性金属可以包括第VIB族非贵金属和/或第VIII族非贵金属中的一种或几种,优选为Ni、Co、Mo、W中的一种或几种(例如Ni‑W)。
[0071] 在步骤(5)中,所述加氢裂化的示例性条件可为:反应温度为260℃‑380℃,优选为280℃‑375℃,更优选为280℃‑350℃(例如280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃或350℃);反应压力为1‑8Mpa,优选为
2‑6.5Mpa(例如2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa或6.5MPa);氢油体积比为(300‑1000):1,优选‑1
为(400‑800):1(例如400:1、500:1、600:1、700:1或800:1);体积空速为0.1‑5h ,优选为‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1
0.5‑3h (例如0.5h 、1.0h 、1.5h 、2.0h 、2.5h 、或3h )。
[0072] 在优选的实施方式中,所述加氢裂化可在固定床反应器中进行。
[0073] 在本发明中,“LPGⅡ”为馏程温度<36℃的组分,其中主要包含C3‑C5的烃类。
[0074] 在本发明中,“石脑油Ⅱ”为馏程温度为36℃‑130℃的组分,其中主要包含C6‑C8的烃类。
[0075] 在本发明中,“航空煤油”为馏程温度为130℃‑300℃的组分,其中主要包含C9‑C16的烃类。
[0076] 在本发明中,“裂化尾油”为馏程温度>300℃的组分,其中主要包含C17+的烃类。
[0077] 在步骤(6)中,所述第二分馏的条件可为:塔顶温度30℃‑150℃、优选100℃‑150℃(例如100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、137℃或140℃);塔底温度250℃‑350℃、优选270℃‑310℃(例如270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、301℃或305℃);压力0.01‑0.15MPa、优选0.10MPa‑0.15MPa(例如0.10MPa、0.11MPa、0.12MPa、
0.13MPa、0.14MPa或0.15MPa);理论塔板数20‑30个(例如26个)。
[0078] 在步骤(7)中,对所述全部或部分LPGⅠ进行芳构化反应,具体的进行芳构化反应的LPGⅠ占总LPGⅠ的比例为5%‑100%。
[0079] 在步骤(7)中,对所述全部或部分LPGⅠI进行芳构化反应,具体的进行芳构化反应的LPGⅠI占总LPG IⅠ的比例为5%‑100%。
[0080] 在步骤(7)中,对所述全部或部分的石脑油Ⅰ进行芳构化反应或重整反应,具体的进行芳构化反应或重整反应的石脑油Ⅰ占总石脑油Ⅰ的比例为10%‑100%。
[0081] 在步骤(7)中,对所述全部或部分的石脑油ⅠI进行芳构化反应或重整反应,具体的进行芳构化反应或重整反应的石脑油ⅠI占总石脑油Ⅰ的比例为10%‑100%。
[0082] 在步骤(7)中,所述重整反应在重整催化剂的作用下进行。例如所述重整化催化剂包括双功能重整催化剂和非酸性重整催化剂。优选地,所述双功能重整催化剂选自Pt‑Sn/‑ ‑Al2O3‑Cl、Pt‑Re/Al2O3‑Cl中的一种或多种;所述非酸性重整催化剂选自Pt/KL、Pt/Kβ、Pt/KY、Pt‑Sn/KL、Pt‑Re/KL中的一种或多种。
[0083] 在步骤(7)中,所述重整反应的示例性条件可为:反应温度为250℃‑550℃,优选280℃‑500℃(例如300℃、350℃、400℃、450℃、480℃);反应压力为0.1‑4MPa,优选为0.35‑
3Mpa(例如0.5MPa、1MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa);氢油体积比为(300‑1000):1,优‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1
选为(400‑800):1;体积空速为0.1‑5h ,优选为0.5‑3h (例如0.5h 、1.0h 、1.2h 、1.5h‑1 ‑1 ‑1 ‑1
、2.0h 、2.5h 、或3h )。
[0084] 在一些实施方式中,所述重整反应在固定床反应器中进行。
[0085] 在步骤(7)中,所述芳构化反应在芳构化催化剂的作用下进行。例如,所述芳构化催化剂包括Zn、Ga改性的ZSM‑5、ZSM‑11等。
[0086] 在步骤(7)中,所述芳构化反应的示例性条件可为:反应温度为250℃‑550℃,优选280℃‑540℃(例如300℃、320℃、350℃、380℃、400℃、420℃、450℃、480℃、500℃、520℃、
535℃);反应压力为0.1‑4MPa,优选为0.3‑3Mpa(0.3、0.5、0.8、1.0、1.5、1.8、2.0、2.5或‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1
3Mpa);体积空速为0.1‑5h ,优选为0.5‑3h (0.5h 、1.0h 、1.2h 、1.5h 、2.0h 、2.5h 、‑1
或3h )。
[0087] 在一些实施方式中,所述芳构化反应在固定床或流化床反应器中进行。
[0088] 在步骤(7)中,所述烷基化反应在烷基化催化剂的作用下进行。例如,所述烷基化催化剂可包括H2SO4等液体酸、AlCl3等固体酸、Beta、ZSM‑5、MOR、USY、MCM‑22等分子筛、以及固体磷酸、杂多酸、固体超强酸中的一种或多种;优选为分子筛、固体超强酸中的一种或多种。
[0089] 在步骤(7)中,所述烷基化反应的示例性条件可为:反应温度为100℃‑350℃,优选为120℃‑280℃(例如130℃、140℃、150℃、180℃、220℃、或250℃);反应压力为1‑8MPa,优‑1 ‑1选为2‑6Mpa(例如,2Mpa、3Mpa、4Mpa、5Mpa或6Mpa);体积空速为0.1‑5h ,优选为0.5‑3h‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1
(例如,0.5h 、1.0h 、1.5h 、2.0h 、2.5h 、或3h )。
[0090] 在一些实施方式中,所述烷基化反应在固定床反应器中进行。在最优选的实施方式中,步骤(7)中经烷基化反应得到的烷基化产物可符合航空煤油的组分,并因此可以直接分离。
[0091] 另一方面,本发明提供了一种由费托合成中间产品制备高品质喷气燃料的系统,所述系统包括:汽提装置、芳构化装置、重整装置、烷基化装置、加氢精制装置、加氢异构装置、加氢裂化装置以及第一、第二分馏装置。
[0092] 在一些实施方式中,所述系统可进一步包含费托合成装置,所述费托合成装置为固定床、流化床反应器或浆态床反应器。
[0093] 在一些实施方式中,所述汽提装置为汽提塔。在一些实施方式中,所述芳构化装置为固定床或流化床反应器。在一些实施方式中,所述重整装置为固定床反应器。在一些实施方式中,所述烷基化装置为固定床反应器。在一些实施方式中,所述加氢精制装置为固定床反应器。在一些实施方式中,所述加氢异构装置为固定床反应器。在一些实施方式中,所述加氢裂化装置为固定床反应器。
[0094] 本发明的内容可以通过如下编号段落中的记载而示例性地说明:
[0095] 1.一种由费托合成中间产品制备航空煤油的方法,所述方法包括:
[0096] (1)将费托合成中间产品进行汽提,得到汽提轻组分、汽提中间组分和汽提重组分;
[0097] (2)将步骤(1)的汽提重组分进行加氢精制,得到加氢精制产物;
[0098] (3)将步骤(2)的加氢精制产物进行第一分馏,得到LPGⅠ、石脑油Ⅰ、第一中间组分和第一重组分;
[0099] (4)将步骤(3)的第一中间组分进行加氢异构,得到加氢异构产物;
[0100] (5)将步骤(3)的第一重组分进行加氢裂化,得到加氢裂化产物;
[0101] (6)将步骤(4)的加氢异构产物和步骤(5)的加氢裂化产物进行第二分馏,得到LPGⅡ、石脑油Ⅱ、航空煤油和裂化尾油;其中,裂化尾油返回至步骤(5)进行加氢裂化反应;
[0102] (7)将LPGⅠ、石脑油Ⅰ、LPGⅡ、石脑油Ⅱ中的一种或多种按照以下方式中的一种或多种方式处理:重整、芳构化;然后将重整产物和/或芳构化产物与汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0103] 2.根据段落1所述的方法,其中,在步骤(7)中,对LPGⅠ的至少一部分、石脑油Ⅰ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分和/或石脑油Ⅱ的至少一部分进行芳构化;或者,对石脑油Ⅰ的至少一部分和/或石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整。
[0104] 3.根据段落2所述的方法,其中,在步骤(7)中,对全部或部分的LPGⅠ、全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的LPGⅡ和/或全部的石脑油Ⅱ进行芳构化;或者,对全部或部分的石脑油Ⅰ和/或全部的石脑油Ⅱ进行重整。
[0105] 4.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,对全部或部分的LPGⅠ、全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的LPGⅡ和/或全部的石脑油Ⅱ进行芳构化,然后将芳构化产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0106] 5.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,对全部或部分的石脑油Ⅰ、以及全部的石脑油Ⅱ进行重整,然后将重整产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0107] 6.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,对全部或部分的LPGⅠ、以及全部的LPGⅡ进行芳构化,并对全部或部分的石脑油Ⅰ和/或全部的石脑油Ⅱ进行重整,然后将重整产物和/或芳构化产物与汽提轻组分、汽提中间组分一起进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0108] 7.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,步骤(7)选自以下中一种或多种:
[0109] a、将石脑油Ⅰ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
[0110] b、将LPGⅠ的至少一部分、石脑油Ⅰ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行芳构化反应得到芳构化产物;然后将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分和芳构化产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;或
[0111] c、将LPGⅠ的至少一部分、LPGⅡ的至少一部分进行芳构化反应得到芳构化产物;将石脑油Ⅰ的至少一部分、石脑油Ⅱ的至少一部分进行重整反应得到重整产物;将汽提轻组分的至少一部分、汽提中间组分的至少一部分、芳构化产物和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0112] 8.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,步骤(7)选自于以下中一种或多种:
[0113] 将全部或部分石脑油Ⅰ、全部的石脑油Ⅱ进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;
[0114] 将全部或部分LPGⅠ、全部或部分石脑油Ⅰ、全部LPGⅡ、全部石脑油Ⅱ进行芳构化反应得到芳构化产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分和芳构化产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制;或
[0115] 将全部或部分LPGⅠ、全部LPGⅡ进行芳构化反应得到芳构化产物;将全部或部分石脑油Ⅰ、全部石脑油Ⅱ进行重整反应得到重整产物;将汽提轻组分、汽提中间组分、芳构化产物和重整产物共同进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回至步骤(2)进行加氢精制。
[0116] 9.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(1)中,所述汽提的条件为:塔顶温度90℃‑180℃,塔底温度220℃‑300℃,压力0.01Mpa‑0.06Mpa,理论塔板数10‑20。
[0117] 10.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(2)中,所述加氢精制在加氢精制催化剂的作用下进行。
[0118] 11.根据段落10所述的方法,其中,所述加氢精制催化剂包含载体和负载在载体上的活性金属,其中,所述载体包括氧化铝和/或硅铝;所述活性金属包括贵金属、第VIB族非贵金属或第VIII族非贵金属中的一种或多种。
[0119] 12.根据段落11述的方法,其中,所述载体为γ‑Al2O3;或者所述活性金属为Mo、W、Co和Ni中的一种或多种。
[0120] 13.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,加氢精制反应中包括一个或者多个催化剂床层,各个所述催化剂床层装填相同或者不同种类的加氢精制催化剂。
[0121] 14.根据段落10所述的方法,其中,使用加氢精制催化剂进行加氢精制反应时装填加氢催化剂保护剂。
[0122] 15.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(2)中,所述加氢精制的条件为:反应温度为150℃‑400℃;反应压力为2‑12Mpa;氢油体积比为(300‑1500):1;体积空速‑1为0.1‑5h 。
[0123] 16.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(3)中,所述第一分馏的条件为:塔顶温度50℃‑150℃,塔底温度250℃‑350℃,压力0.01‑0.15MPa,理论塔板数20‑30个。
[0124] 17.根据段落16所述的方法,其中,在步骤(4)中,所述加氢异构反应在加氢异构催化剂存在的条件下进行;其中,所述加氢异构催化剂包含载体和负载在所述载体上的活性金属。
[0125] 18.根据段落17所述的方法,其中,所述载体包括Beta、USY、ZSM‑22、SAPO‑11、ZSM‑23、ZSM‑35分子筛载体或无定型硅中的一种或几种;所述活性金属包括第VIB族非贵金属和第VIII族金属中的一种或几种。
[0126] 19.根据段落18所述的方法,其中,所述活性金属为Ni、Co、Mo、W中的一种或几种。
[0127] 20.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(4)中,所述加氢异构的条件为:反应温度为260℃‑380℃;反应压力为1‑8Mpa;氢油体积比为(300‑1000):1;体积空速为‑10.1‑5h 。
[0128] 21.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(5)中,所述加氢裂化在加氢裂化催化剂存在的条件下进行,其中,所述加氢裂化催化剂包含载体和负载在所述载体上的活性金属。
[0129] 22.根据段落21所述的方法,其中,所述载体包括氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、Y、USY、Beta、MCM‑41、Y‑Beta复合分子筛中的一种或几种,以及无定型氧化铝和/或硅铝;所述活性金属包括第VIB族非贵金属和/或第VIII族非贵金属中的一种或几种。
[0130] 23.根据段落22所述的方法,其中,所述活性金属为Ni、Co、Mo、W中的一种或几种。
[0131] 21.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(5)中,所述加氢裂化的条件为:反应温度为260℃‑380℃;反应压力为1‑8Mpa;氢油体积比为(300‑1000):1;体积空速为‑10.1‑5h 。
[0132] 22.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(6)中,所述第二分馏的条件为:塔顶温度30℃‑150℃;塔底温度250℃‑350℃;压力0.01‑0.15MPa;理论塔板数20‑30个。
[0133] 23.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,对所述全部或部分LPGⅠ进行芳构化反应,其中进行芳构化反应的LPGⅠ占总LPGⅠ的比例为5%‑100%。
[0134] 24.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,对所述全部或部分LPGⅠI进行芳构化反应,其中进行芳构化反应的LPGⅠI占总LPG IⅠ的比例为5%‑100%。
[0135] 25.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,对所述全部或部分的石脑油Ⅰ进行芳构化反应或重整反应,其中进行芳构化反应或重整反应的石脑油Ⅰ占总石脑油Ⅰ的比例为10%‑100%。
[0136] 26.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,对所述全部或部分的石脑油ⅠI进行芳构化反应或重整反应,具体的进行芳构化反应或重整反应的石脑油ⅠI占总石脑油Ⅰ的比例为10%‑100%。
[0137] 27.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,所述重整反应在重整催化剂的作用下进行,其中,所述重整化催化剂包括双功能重整催化剂和非酸性重整催化剂。
[0138] 28.根据段落27所述的方法,其中,所述双功能重整催化剂选自Pt‑Sn/Al2O3‑Cl‑、‑Pt‑Re/Al2O3‑Cl中的一种或多种。
[0139] 29.根据段落27所述的方法,其中,所述非酸性重整催化剂选自Pt/KL、Pt/Kβ、Pt/KY、Pt‑Sn/KL、Pt‑Re/KL中的一种或多种。
[0140] 30.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,所述重整反应的条件为:反应温度为250℃‑550℃;反应压力为0.1‑4MPa;氢油体积比为(300‑1000):1;体积空速‑1为0.1‑5h 。
[0141] 31.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,所述芳构化反应在芳构化催化剂的作用下进行,其中,所述芳构化催化剂包括Zn、Ga改性的ZSM‑5、ZSM‑11。
[0142] 32.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,所述芳构化反应的条‑1件为:反应温度为250℃‑550℃;反应压力为0.1‑4MPa;体积空速为0.1‑5h 。
[0143] 33.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,所述烷基化反应在烷基化催化剂的作用下进行,其中,所述烷基化催化剂包括液体酸、固体酸、分子筛、杂多酸中的一种或多种。
[0144] 34.根据段落33所述的方法,其中,所述烷基化催化剂为分子筛、固体超强酸中的一种或多种。
[0145] 35.根据段落33所述的方法,其中,所述烷基化催化剂为H2SO4、AlCl3、Beta、ZSM‑5、MOR、USY、MCM‑22、固体磷酸、固体超强酸中的一种或多种。
[0146] 36.根据段落1‑3中任一项所述的方法,其中,在步骤(7)中,所述烷基化反应的条‑1件为:反应温度为100℃‑350℃;反应压力为1‑8MPa;体积空速为0.1‑5h 。
[0147] 37.一种由费托合成中间产品制备高品质喷气燃料的系统,所述系统包括:汽提装置、芳构化装置、重整装置、烷基化装置、加氢精制装置、加氢异构装置、加氢裂化装置以及第一、第二分馏装置。
[0148] 下面通过实例进一步说明本发明,但本发明并不限于此。
[0149] 实施例
[0150] 除非另有说明,下述实施例中涉及的试剂、材料和装置均为本领域常规的可商购得到的;下述实施例中涉及的常规操作可见于本领域已公开的专利、专利申请和出版物等中(例如,贺永德主编,《现代煤化工技术手册》,化学工业出版社,2003年,但不限于此)。
[0151] 实施例1
[0152] 本实施例采用图1所示的流程进行,具体地:
[0153] 费托合成单元产物在塔顶温度150℃、塔底温度270℃、压力0.03MPa、理论塔板数14个的条件下进行汽提,经汽提塔分为汽提轻组分、汽提中间组分和汽提重组分;使汽提重‑1
组分在加氢精制催化剂为Ni‑W/γ‑Al2O3、温度为260℃、压力为10Mpa、空速1.0h 、氢油比
600的条件下发生加氢精制反应,得到加氢精制产物;将加氢精制产物在塔顶温度138℃、塔底温度295℃、压力0.11MPa、理论塔板数25个的条件下进行第一分馏,得到LPGⅠ、石脑油Ⅰ、第一中间组分和第一重组分;使第一中间组分在加氢异构催化剂为Ni‑W/ZSM‑22催化剂、温‑1
度为350℃、压力为6Mpa、空速为2h 、氢油比为600的条件下发生加氢异构反应,得到加氢异构产物;使第一重组分在加氢裂化催化剂为Ni‑W/USY催化剂、温度为345℃、压力为6Mpa、空‑1
速为1.5h 、氢油比为600的条件下发生加氢裂化反应,得到加氢裂化产物;将加氢异构产物和加氢裂化产物在塔顶温度137℃、塔底温度301℃、压力0.12MPa、理论塔板数26个的条件下进行第二分馏,得到LPGⅡ、石脑油Ⅱ、航空煤油和裂化尾油,将全部的裂化尾油返回进行加氢裂化。
[0154] 将20%的石脑油Ⅰ以及全部的石脑油Ⅱ在Pt‑Re/KL重整催化剂、温度480℃、压力‑11MPa、空速1.2h 、氢油比600的条件下进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分和重整产物共同在MCM‑22分子筛催化剂存在下,并于温度140℃、压力3MPa、空‑1
速2h 的条件下进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回进行加氢精制。
[0155] 本实施例各反应单元产品收率见表1,产品性质见表2。
[0156] 实施例2
[0157] 本实施例采用图1所示的流程进行,具体地:
[0158] 费托合成单元产物在塔顶温度150℃、塔底温度270℃、压力0.03MPa、理论塔板数14个的条件下进行汽提,经汽提塔分为汽提轻组分、汽提中间组分和汽提重组分;使汽提重‑1
组分在加氢精制催化剂为Ni‑W/γ‑Al2O3、温度为260℃、压力为10Mpa、空速1.0h 、氢油比
600的条件下发生加氢精制反应,得到加氢精制产物;将加氢精制产物在塔顶温度138℃、塔底温度295℃、压力0.11MPa、理论塔板数25个的条件下进行第一分馏,得到LPGⅠ、石脑油Ⅰ、第一中间组分和第一重组分;使第一中间组分在加氢异构催化剂为Ni‑W/ZSM‑22、温度为‑1
350℃、压力为6.0Mpa、空速为2h 、氢油比为600的条件下发生加氢异构反应,得到加氢异构产物;将第一重组分在加氢裂化催化剂为Ni‑W/USY分子筛、温度为345℃、压力为6Mpa、空速‑1
为1.5h 、氢油比为600的条件下发生加氢裂化反应,得到加氢裂化产物;将加氢异构产物和加氢裂化产物在塔顶温度137℃、塔底温度301℃、压力0.12MPa、理论塔板数26个的条件下进行第二分馏,得到LPGⅡ、石脑油Ⅱ、航空煤油和裂化尾油,将全部的裂化尾油返回进行加氢裂化。
[0159] 将90%的石脑油Ⅰ以及全部的石脑油Ⅱ在Pt‑Re/KL重整催化剂、温度480℃、压力‑11MPa、空速1.2h 、氢油比600的条件下进行重整反应得到重整产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分和重整产物共同在MCM‑22分子筛催化剂存在,并于温度140℃、压力3MPa、空速‑1
2h 的条件下进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回进行加氢精制。
[0160] 本实施例各反应单元产品收率见表1,产品性质见表2。
[0161] 实施例3
[0162] 本实施例采用图2所示的流程进行,具体地:
[0163] 费托合成单元产物在塔顶温度150℃、塔底温度270℃、压力0.03MPa、理论塔板数14个的条件下进行汽提,经汽提塔分为汽提轻组分、汽提中间组分和汽提重组分;使汽提重‑1
组分在加氢精制催化剂为Ni‑W/γ‑Al2O3、温度为260℃、压力为10Mpa、空速1.0h 、氢油比
600的条件下发生加氢精制反应,得到加氢精制产物;使加氢精制产物在塔顶温度138℃、塔底温度301℃、压力0.11MPa、理论塔板数25个的条件下进行第一分馏,得到LPGⅠ、石脑油Ⅰ、第一中间组分和第一重组分;使第一中间组分在加氢异构催化剂为Ni‑W/ZSM‑22催化剂、温‑1
度为350℃、压力为6Mpa、空速为2h 、氢油比为600的条件下发生加氢异构反应,得到加氢异构产物;将第一重组分在加氢裂化催化剂为Ni‑W/USY催化剂、温度为345℃、压力为6Mpa、空‑1
速为1.5h 、氢油比为600的条件下发生加氢裂化反应,得到加氢裂化产物;将加氢异构产物和加氢裂化产物在塔顶温度137℃、塔底温度301℃、压力0.12MPa、理论塔板数26个的条件下进行第二分馏,得到LPGⅡ、石脑油Ⅱ、航空煤油和裂化尾油,将全部的裂化尾油返回进行加氢裂化。
[0164] 将10%的LPGⅠ、20%的石脑油Ⅰ、以及全部的LPGⅡ和石脑油Ⅱ在Ga/ZSM‑5催化剂‑1存在下,于温度490℃、压力0.3MPa、空速0.5h 的条件下进行芳构化反应得到芳构化产物;
然后将汽提轻组分、汽提中间组分和芳构化产物共同在MCM‑22分子筛催化剂存在下,于温‑1
度140℃、压力3MPa、空速2h 的条件下进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回进行加氢精制。
[0165] 本实施例各反应单元产品收率见表1,产品性质见表2。
[0166] 实施例4
[0167] 本实施例采用图3所示的流程进行,具体地:
[0168] 费托合成单元产物在塔顶温度150℃、塔底温度270℃、压力0.03MPa、理论塔板数14个的条件下进行汽提,经汽提塔分为汽提轻组分、汽提中间组分和汽提重组分;使汽提重‑1
组分在加氢精制催化剂为Ni‑W/γ‑Al2O3、温度为260℃、压力为10Mpa、空速1.0h 、氢油比
600的条件下发生加氢精制反应,得到加氢精制产物;将加氢精制产物在塔顶温度138℃、塔底温度295℃、压力0.11MPa、理论塔板数25个的条件下进行第一分馏,得到LPGⅠ、石脑油Ⅰ、第一中间组分和第一重组分;使第一中间组分在加氢异构催化剂为Ni‑W/ZSM‑22催化剂、温‑1
度为350℃、压力为6Mpa、空速为2h 、氢油比为600的条件下发生加氢异构反应,得到加氢异构产物;使第一重组分在加氢裂化催化剂为Ni‑W/USY催化剂、温度为345℃、压力为6Mpa、空‑1
速为1.5h 、氢油比为600的条件下发生加氢裂化反应,得到加氢裂化产物;将加氢异构产物和加氢裂化产物在塔顶温度137℃、塔底温度301℃、压力0.12MPa、理论塔板数26个的条件下进行第二分馏,得到LPGⅡ、石脑油Ⅱ、航空煤油和裂化尾油,将全部的裂化尾油返回进行加氢裂化。
[0169] 将10%的LPGⅠ、和全部的LPGⅡ在Ga/ZSM‑5催化剂存在下,于温度535℃、压力‑10.3MPa、空速0.5h 的条件下进行芳构化反应得到芳构化产物;将20%的石脑油Ⅰ和全部的‑1
石脑油Ⅱ在Pt‑Re/KL重整催化剂存在下,于温度480℃、压力1MPa、空速1.2h 、氢油比600的条件下进行重整反应,得到重整产物;然后将汽提轻组分、汽提中间组分、重整产物和芳构‑1
化产物共同在MCM‑22分子筛催化剂存在下,于温度140℃、压力3MPa、空速2h 的条件下进行烷基化反应,得到烷基化产物,并返回进行加氢精制。
[0170] 本实施例各反应单元产品收率见表1,产品性质见表2。
[0171] 对比例1
[0172] 本对比例采用图1所示的流程进行,具体地:
[0173] 费托合成单元产物在塔顶温度150℃、塔底温度270℃、压力0.03MPa、理论塔板数14个的条件下进行汽提,经汽提塔分为LPG、C5‑C8、C9+三种馏分段;三种馏分段均进入加氢精制反应单元进行加氢精制反应;精制产物经分馏塔后分馏出LPG、石脑油馏分、C9‑C16馏分和C17+馏分,其中LPG、石脑油馏分作为产物送至成品罐区;将C9‑C16馏分送入加氢异构‑1
反应单元,在Pt‑Pd/ZSM‑22催化剂存在、温度335℃、压力6MPa、空速2h 、氢油比600的条件下进行异构化反应;将C17+馏分送入加氢裂化反应单元,在Pt/USY催化剂存在下于温度345‑1
℃、压力6MPa、空速1.5h 、氢油比600的条件下进行加氢裂化反应;加氢异构单元和加氢裂化单元的产物经分馏塔后分馏出LPG/石脑油馏分、航煤馏分和裂化尾油,其中LPG/石脑油馏分和航煤馏分作为产物送至成品罐区,裂化尾油经循环系统再次进入加氢裂化单元。
[0174] 本对比例各反应单元产品收率见表1,产品性质见表2。
[0175] 对比例2
[0176] 本对比例采用图1所示的流程进行,具体地:
[0177] 费托合成单元产物在塔顶温度150℃、塔底温度270℃、压力0.03MPa、理论塔板数14个的条件下进行汽提,经汽提塔分为LPG、C5‑C8、C9+三种馏分段;三种馏分段均进入加氢精制反应单元进行加氢精制;精制产物经分馏塔后分馏出LPG、石脑油馏分、C9‑C16馏分和C17+馏分,其中LPG、石脑油馏分作为产物送至成品罐区;将C9‑C16馏分送入加氢异构反应‑1
单元,在Ni‑W/ZSM‑22催化剂存在下于温度350℃、压力6MPa、空速2h 、氢油比600的条件下进行异构化反应;将C17+馏分送入加氢裂化反应单元,在Ni‑W/USY催化剂存在、温度345℃、‑1
压力6MPa、空速1.5h 、氢油比600的条件下进行加氢裂化反应;加氢异构单元和加氢裂化单元的产物经分馏塔后分馏出LPG/石脑油馏分、航煤馏分和裂化尾油,其中LPG/石脑油馏分和航煤馏分作为产物送至成品罐区,裂化尾油经循环系统再次进入加氢裂化单元。
[0178] 本对比例各反应单元产品收率见表1,产品性质见表2。
[0179] 上述实施例更清楚地说明了本发明方法的优点,以及本发明所得产物所能达到的平。按照本发明的方法,费托合成轻油组分得到充分利用,并能够灵活调整航煤组分收率和品质,所产航煤组分具有S含量低、热值高等特点,可直接作为航煤使用或者可作为石油基航煤优良的调和组分,对降低排放污染,提高燃烧性都具有积极作用。
[0180] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其效果,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人员皆可在不违背本发明的精神和范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所述技术领域常规技术人员在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
[0181]
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