CN108165307A - 一种费托合成重质烃加氢精制的工艺 - Google Patents

一种费托合成重质烃加氢精制的工艺 Download PDF

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Abstract

一种费托合成重质烃加氢精制的工艺是来自费托合成分离单元的重质烃与循环氢气混合进入加氢精制加热炉加热，之后从顶部进入装有催化剂的加氢精制反应器进行加氢反应，反应产物在高温分离罐分离，气相经冷却进入低温分离罐，氢气自低温分离罐顶部出来，并补充新鲜氢，经循环氢压缩机升压后与重质烃混合，从高温分离罐底部出来的高分油，与从低温分离罐底部出来的低分油混合并减压后闪蒸，闪蒸罐顶部排出低分子烃类，作为燃料气使用，从底部排出混合石蜡。本发明具有高效、流程简单,反应压力低的优点。

Description

一种费托合成重质烃加氢精制的工艺
技术领域
本发明涉及一种费托合成重质烃加氢精制的工艺。
背景技术
费托合成油品主要是由直链烷烃、烯烃及含氧化合物组成，是环境友好的燃料油和化学品。但是其中大部分是不饱和烃，有部分含氧化合物，对产品的进一步加工和利用造成不便，所以必须采取合适的工艺对混合油进行加氢精制，使烯烃饱和，同时脱除原料油中的硫、氮、氧化合物，以改善油品的安定性、颜色、气味、燃烧性能等。
在石油炼制过程中，重、渣油轻质化技术受到广泛重视，现在已经有十多种加氢工艺处于中试和工业示范装置阶段，个别已经具备工业化条件，所采用的催化剂也各有不同，有天然矿物催化剂，有载体金属煤粉催化剂、有油溶性金属催化剂和水溶性金属催化剂等。
目前油品加氢工艺，已经有多个公开的专利和技术。例如美国专利U.S.4,637,870公布的一种工业磷钼酸最为催化剂的悬浮床渣油加氢转化技术，U.S.5,316,996gongbu的一种负载型金属氧化物作为渣油加氢转化的催化剂，德国VEBA公司开发的高转化率的渣油热氢解联合裂化过程(VEBA-Combi-Cracking)等技术。
中国专利CN123631C公开一种加工劣质重、渣油的悬浮床多段加氢裂化工艺。这种工艺将粘稠原油或经过蒸馏得到的常减压渣油与水溶性催化剂均匀混合后进入悬浮床多段加氢裂化反应装置进行裂化加氢反应，在6-18MPa高压下生成较低沸点馏分。中国专利CN1351126A公布一种重、渣油加氢工艺，该工艺将渣油加氢、催化裂化、焦化等工艺组合起来，在反应压力10-20MPa下加氢处理重、渣油。在这些工艺中，一般要求较高的反应压力，而且这些工艺所加工的原料大多数是含硫原油和渣油等。
现有重质蜡加氢工艺技术一般采用较为复杂的悬浮床，造价较高，同时要求较高的反应压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效、流程简单,反应压力低的费托合成重质烃固定床加氢精制的工艺。
本发明采用一个加氢精制反应器，采用一种分子筛催化剂，来自费托合成的重质烃加热后通过催化剂加氢，将不饱和烃转化为饱和烃类。使之达到规定的性能指标。以石蜡为目的产品，可满足食品石蜡和食品包装蜡的质量要求。
本发明的一种费托合成重质烃加氢精制的工艺，包括如下步骤：
来自费托合成分离单元的重质烃进入进料缓冲罐，经进料泵升压后，与循环氢气混合，经进出料换热器换热后，进入加氢精制加热炉加热，之后从顶部进入装有催化剂的加氢精制反应器，在催化剂作用下进行加氢反应，反应产物从加氢精制反应器底部出来，在进出料换热器中换热后进入高温分离罐，气相自高温分离罐顶部出来，经与循环氢换热后，再经反应产物冷却器冷却进入低温分离罐，氢气自低温分离罐顶部出来，并补充新鲜氢，经循环氢压缩机升压后与重质烃混合，从高温分离罐底部出来的高分油，与从低温分离罐底部出来的低分油混合并减压后，送至闪蒸罐，闪蒸罐顶部排出低分子烃类，作为燃料气使用，从底部排出混合石蜡，可满足食品石蜡和食品包装蜡的质量要求。
加氢的反应条件：反应温度为220-350℃，压力为3.5-15.0MPa，重质烃质量空速为0.5-10h-1，氢油体积比为400-1000。以石蜡为目的产品，可满足食品石蜡和食品包装蜡的质量要求。
如上所述的来自费托合成分离单元的重质烃是费托合成经分馏处理的C20及以上的直链烷烃，和含少量烯烃的混合物。
如上所述的高温分离罐的温度为160℃－195℃。
如上所述的低温分离罐的温度为110℃。
如上所述的闪蒸中的闪蒸条件为温度160℃－195℃，压力为0.5MPa。
一种用于费托合成油品加氢饱和的催化剂，其特征在于由氧化镍、氧化钨、氧化钼、氧化钛和氧化铝组成，其重量百分比为：氧化镍5.0～18.0％、氧化钨1.0～11.0％、氧化钼0.1～8.0％、氧化钛1.5～19.0％、氧化铝44.0～92.4％，具体制备方法见中国专利200310109729.4。
本发明与现有相比，具有如下优点：
(1)本发明采用一个固定床反应器进行加氢精制工艺，工艺简单。
(2)本发明中的加氢精制采用国产化分子筛催化剂，造价低廉。
(3)以石蜡为目的产品，可满足食品石蜡和食品包装蜡的质量要求。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1——250℃重质烃加氢反应
加氢精制催化剂由氧化镍、氧化钨、氧化钼、氧化钛和氧化铝组成，其重量百分比组成为：NiO：WO3：MoO3：TiO2：Al2O3＝17.0:11.0:7.0:15.0:50.0，制备方法参照专利200310109729.4实施例3。
加氢反应条件：反应温度为250℃，压力为6.0MPa，质量空速为1.0h-1，氢油体积比为500。其他条件如下描述。
来自费托合成分离单元的重质烃(100℃、0.2MPa)进入加氢精制进料缓冲罐(40℃、0.2MPa)，经进料泵升压后(40℃、6.3MPa)，与循环氢气混合后(65℃、6.2MPa)，经进出料换热器换热后(195℃、6.25MPa)，进入加氢精制加热炉，加热到反应所需温度(250℃、6.2MPa)，自反应器顶部进入加氢精制反应器进行加氢反应。反应产物(255℃、6.0MPa)从反应器底部出来，经进出料换热器与原料换热后进入高温分离罐(170℃、5.9MPa)。气相自高温分离罐顶部出来，经循环氢/热分气换热与反应产物冷却器冷却后，进入低温分离罐(110℃、5.8MPa)，循环氢自低温分离罐顶部出来，补充新鲜氢后，经循环氢压缩机升压(105℃、6.3MPa)后与重质烃原料混合后循环使用。加氢精制高温分离罐底部为高分蜡，与低温分离罐底部的低分蜡混合并减压后，送至闪蒸罐。闪蒸罐(170℃、0.5MPa)顶部排出低分子烃类送至火炬，底部为加氢产品送至分离单元。
原料组成及产品组成见下表：
重质烃加氢进料组成表
序号 组分 组成(w％)
1 C1-C4 0
2 C5-C9 0
3 C10-C14 0
4 C15-C19 0.1
5 C20-C24 18.39
6 C25-C29 15.85
7 C30-C34 14.17
8 C35+ 51.54
9 烯烃 0.4
10 醇 0
重质烃加氢产品组成-1
序号 组分 组成(w％)
1 C1-C4 0.07
2 C5-C9 0.09
3 C10-C14 0.12
4 C15-C19 0.18
5 C20-C24 18.59
6 C25-C29 15.24
7 C30-C34 14.17
8 C35+ 51.54
9 烯烃 0
10 醇 0
实施例2——290℃重质烃加氢反应
加氢精制催化剂由氧化镍、氧化钨、氧化钼、氧化钛和氧化铝组成，其重量百分比组成为：NiO：WO3：MoO3：TiO2：Al2O3＝15.3:10.4:0.4:18.9:55.0，制备方法参照专利200310109729.4实施例6。
加氢反应条件：反应温度为290℃，压力为8.0MPa，质量空速为2h-1，氢油体积比为700。其他条件如下描述。原料组成同实施例1。其他条件如下描述。
来自费托合成分离单元的重质烃(100℃、0.2MPa)进入加氢精制进料缓冲罐(100℃、0.2MPa)，经进料泵升压后(100℃、8.3MPa)，与循环氢气混合后(105℃、8.2MPa)，经进出料换热器换热后(235℃、8.25MPa)，进入加氢精制加热炉，加热到反应所需温度(290℃、8.2MPa)，自反应器顶部进入加氢精制反应器进行加氢反应。反应产物(295℃、8.0MPa)从反应器底部出来，经进出料换热器与原料换热后进入高温分离罐(180℃、7.9MPa)。气相自高温分离罐顶部出来，经循环氢/热分气换热与反应产物冷却器冷却后，进入低温分离罐(110℃、7.8MPa)，循环氢自低温分离罐顶部出来，补充新鲜氢后，经循环氢压缩机升压(120℃、8.3MPa)后与原料混合后循环使用。加氢精制高温分离罐底部为高分蜡，与低温分离罐底部的低分蜡混合并减压后，送至闪蒸罐。闪蒸罐(180℃、0.5MPa)顶部排出低分子烃类送至火炬，底部为加氢产品送至分离单元。
产品组成见下表：
重质烃加氢产品组成-1
序号 组分 组成(w％)
1 C1-C4 0.15
2 C5-C9 0.18
3 C10-C14 0.25
4 C15-C19 0.2
5 C20-C24 18.75
6 C25-C29 15.06
7 C30-C34 14.08
8 C35+ 51.33
9 烯烃 0
10 醇 0
实施例3——330℃重质烃加氢反应
加氢精制催化剂由氧化镍、氧化钨、氧化钼、氧化钛和氧化铝组成，其重量百分比组成为：NiO：WO3：MoO3：TiO2：Al2O3＝12.0:9.6:7.2:11.2:60.0，制备方法参照专利200310109729.4实施例4。
加氢反应条件：反应温度为330℃，压力为12.0MPa，质量空速为4h-1，氢油体积比为900。其他条件如下描述。原料组成同实施例1。其他条件如下描述。
来自费托合成分离单元的重质烃(100℃、0.2MPa)进入加氢精制进料缓冲罐(100℃、0.2MPa)，经进料泵升压后(100℃、12.3MPa)，与循环氢气混合后(105℃、12.3MPa)，经进出料换热器换热后(250℃、12.25MPa)，进入加氢精制加热炉，加热到反应所需温度(330℃、12.2MPa)，自反应器顶部进入加氢精制反应器进行加氢反应。反应产物(335℃、12.0MPa)从反应器底部出来，经进出料换热器与原料换热后进入高温分离罐(190℃、11.9MPa)。气相自高温分离罐顶部出来，经循环氢/热分气换热与反应产物冷却器冷却后，进入低温分离罐(110℃、11.8MPa)，循环氢自低温分离罐顶部出来，补充新鲜氢后，经循环氢压缩机升压(120℃、11.3MPa)后与原料混合后循环使用。加氢精制高温分离罐底部为高分蜡，与低温分离罐底部的低分蜡混合并减压后，送至闪蒸罐。闪蒸罐(190℃、0.5MPa)顶部排出低分子烃类送至火炬，底部为加氢产品送至分离单元。
产品组成见下表：
重质烃加氢产品组成-3
序号 组分 组成(w％)
1 C1-C4 0.35
2 C5-C9 0.27
3 C10-C14 0.29
4 C15-C19 0.35
5 C20-C24 18.82
6 C25-C29 15.08
7 C30-C34 13.95
8 C35+ 50.89
9 烯烃 0
10 醇 0
如上，重质烃加氢的烯烃饱和率可达100％。

Claims (7)

1.一种费托合成重质烃加氢精制的工艺,其特征在于包括如下步骤：
来自费托合成分离单元的重质烃进入进料缓冲罐，经进料泵升压后，与循环氢气混合，经进出料换热器换热后，进入加氢精制加热炉加热，之后从顶部进入装有催化剂的加氢精制反应器，在催化剂作用下进行加氢反应，反应产物从加氢精制反应器底部出来，在进出料换热器中换热后进入高温分离罐，气相自高温分离罐顶部出来，经与循环氢换热后，再经反应产物冷却器冷却进入低温分离罐，氢气自低温分离罐顶部出来，并补充新鲜氢，经循环氢压缩机升压后与重质烃混合，从高温分离罐底部出来的高分油，与从低温分离罐底部出来的低分油混合并减压后，送至闪蒸罐，闪蒸罐顶部排出低分子烃类，作为燃料气使用，从底部排出混合石蜡。
2.如权利要求1所述的一种费托合成重质烃加氢精制的工艺,其特征在于加氢的反应条件：反应温度为220-350℃，压力为3.5-15.0MPa，重质烃质量空速为0.5-10h-1，氢油体积比为400-1000。
3.如权利要求1所述的一种费托合成重质烃加氢精制的工艺,其特征在于所述的来自费托合成分离单元的重质烃是费托合成经分馏处理的C20及以上的直链烷烃和含少量烯烃的混合物。
4.如权利要求1所述的一种费托合成重质烃加氢精制的工艺,其特征在于所述的高温分离罐的温度为160℃－195℃。
5.如权利要求1所述的一种费托合成重质烃加氢精制的工艺,其特征在于所述的低温分离罐的温度为110℃。
6.如权利要求1所述的一种费托合成重质烃加氢精制的工艺,其特征在于所述的闪蒸中的闪蒸条件为温度160℃－195℃，压力为0.5MPa。
7.如权利要求1所述的一种费托合成重质烃加氢精制的工艺,其特征在于催化剂由氧化镍、氧化钨、氧化钼、氧化钛和氧化铝组成，其重量百分比为：氧化镍5.0～18.0％、氧化钨1.0～11.0％、氧化钼0.1～8.0％、氧化钛1.5～19.0％、氧化铝44.0～92.4％。
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