CN108203598A - 一种费托合成轻质烃加氢精制的工艺 - Google Patents

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Abstract

一种费托合成轻质烃加氢精制的工艺是来自费托合成分离单元的轻质烃与循环氢气混合进入加氢精制加热炉加热在催化剂作用下进行加氢反应，反应产物进入高温分离罐，气相自高温分离罐顶部出来经冷却后进入低温分离罐，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轻质烃混合，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，从底部排出为加氢产物。本发明具有高效、流程简单的优点。

Description

一种费托合成轻质烃加氢精制的工艺
技术领域
本发明涉及一种费托合成轻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。
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榨油加氢转化技术，U.S.5,316,996gongbu的一种负载型金属氧化物作为榨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。
在传统石油日益短缺的情况下，煤间接液化F-T合成油品已经引起国内外相关部门的重视。由于煤间接液化F-T合成油品与传统意义上的石油在组成和性质上存在较大差异，因此合成油品的加工精制和天然油品的加氢过程也有很大的不同。中国专利CN1164360C、CN1597859A、CN1554728A就费托合成油品加氢转化催化剂的制备和应用作了报道，中国专利CN1594507A、CN1594508A、CN1594509A针对费托合成重质油品加氢裂化工艺做了报道。中国专利CN200610012808.7报道了一种费托合成油品加氢精制的工艺。该发明采用两个串联的固定床反应器，进行预加氢，再进行加氢精制，预加氢采用非硫化态催化剂，加氢精制采用非硫化态和硫化态催化剂。
现有油品加氢工艺流程复杂，设有油品预加氢和加氢两个反应器，设备造价较高；采用预加氢和加氢两种催化剂，实施过程复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效、流程简单的费托合成轻质烃加氢精制的工艺。
本发明采用一个加氢精制反应器，采用一种分子筛催化剂。来自费托合成的轻质烃品加热后通过催化剂加氢，将不饱和烃转化为饱和烃类，分离后成品油指标满足现有油品标准对于芳烃、***、醇等不饱和化合物及氧、硫、氮、金属等元素的要求。成品油可经过蒸馏切割出汽油馏分和柴油馏分。
本发明的一种费托合成轻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轻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，经反应产物冷却器冷却后，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轻质烃混合，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，从底部排出为加氢产物。
本发明制备的加氢产物再进行分离，得到最终产品。
费托合成轻质烃加氢的反应条件：反应温度为150-270℃，压力为2.0-5.0MPa，轻质烃质量空速为0.5-10h-1，氢油体积比为400-1000。分离后成品油可经过蒸馏切割出汽油馏分和柴油馏分。
如上所述的来自费托合成分离单元的轻质烃是费托合成经分馏处理的C5-C19的直链烷烃，含少量烯烃和醇的混合物。
如上所述的高温分离罐的温度为75℃-110℃。
如上所述的低温分离罐的温度为45℃。
如上所述的闪蒸中的闪蒸条件为温度75℃-110℃，压力为0.45MPa。
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％。具体制备方法参照专利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)本发明得到的成品油经过蒸馏切割可得到汽油馏分和柴油馏分。
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——180℃轻质油加氢反应
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＝17.5:4.9:2.1:10.5:65.0，制备方法参照专利200310109729.4实施例1。
加氢反应条件：反应温度为180℃，压力为3.2MPa，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轻质烃(40℃、0.2MPa)进入加氢精制进料缓冲罐(40℃、0.2MPa)，经进料泵升压后(40℃、3.3MPa)，与循环氢气混合后(65℃、3.2MPa)，经进出料换热器换热后(155℃、3.25MPa)，进入加氢精制加热炉，加热到反应所需温度(180℃、3.2MPa)，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(185℃、3.0MPa)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(85℃、2.9MPa)。气相自高温分离罐顶部出来，经反应产物冷却器冷却后，进入低温分离罐(45℃、2.8MPa)，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(65℃、3.3MPa)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油，与低温分离罐底部的低分油混合并减压后，送至闪蒸罐。闪蒸罐(85℃、0.45MPa)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。
轻质烃加氢进料组成表
序号 组分 组成(w％)
1 C1-C4 0
2 C5-C9 28.84
3 C10-C14 32.79
4 C15-C19 36.38
5 烯烃 2.21
6 醇 0.17
轻质烃加氢产品组成-1
序号 组分 组成(w％)
1 C1-C4 0
2 C5-C9 29.80
34 C10-C14 33.37
5 C15-C19 36.83
6 烯烃 0
7 醇 0
实施例2——210℃油加氢反应
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＝12.0:4.0:8.0:16.0：60.0，制备方法参照专利200310109729.4实施例2。
加氢反应条件：反应温度为210℃，压力为4.0MPa，质量空速为2.0h-1，氢油体积比为700。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轻质烃(40℃、0.2MPa)进入加氢精制进料缓冲罐(40℃、0.2MPa)，经进料泵升压后(40℃、4.3MPa)，与循环氢气混合后(65℃、4.2MPa)，经进出料换热器换热后(180℃、4.25MPa)，进入加氢精制加热炉，加热到反应所需温度(210℃、4.2MPa)，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(215℃、4.0MPa)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(95℃、3.9MPa)。气相自高温分离罐顶部出来，经反应产物冷却器冷却后，进入低温分离罐(45℃、3.8MPa)，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(65℃、4.3MPa)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油，与低温分离罐底部的低分油混合并减压后，送至闪蒸罐。闪蒸罐(95℃、0.45MPa)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。
轻质烃加氢产品组成-2
序号 组分 组成(w％)
1 C1-C4 0.12
2 C5-C9 29.87
34 C10-C14 33.57
5 C15-C19 36.44
6 烯烃 0
7 醇 0
实施例3——250℃油加氢反应
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＝5.0:6.0:6.5:7.5：70.0，制备方法参照专利200310109729.4实施例5。
加氢反应条件：反应温度为250℃，压力为5.0MPa，质量空速为4h-1，氢油体积比为900。原料组成同实施例1。其他条件如下描述。
来自分离单元的轻质烃(40℃、0.2MPa)进入加氢精制进料缓冲罐(40℃、0.2MPa)，经进料泵升压后(40℃、5.3MPa)，与循环氢气混合后(65℃、5.2MPa)，经进出料换热器换热后(215℃、5.25MPa)，进入加氢精制加热炉，加热到反应所需温度(250℃、5.2MPa)，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(254℃、5.0MPa)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(105℃、4.9MPa)。气相自高温分离罐顶部出来，经反应产物冷却器冷却后，进入低温分离罐(45℃、4.8MPa)，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(65℃、5.3MPa)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油，与低温分离罐底部的低分油混合并减压后，送至闪蒸罐。闪蒸罐(105℃、0.45MPa)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：
轻质烃加氢产品组成-3
序号 组分 组成(w％)
1 C1-C4 0.19
2 C5-C9 30.61
34 C10-C14 33.25
5 C15-C19 35.95
6 烯烃 0
7 醇 0
如上，轻质油加氢的烯烃饱和率和脱醇率均可达100％。

Claims (7)

1.一种费托合成轻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轻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，经反应产物冷却器冷却后，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轻质烃混合，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，从底部排出为加氢产物。
2.如权利要求1所述的一种费托合成轻质烃加氢精制的工艺,其特征在于费托合成轻质烃加氢的反应条件：反应温度为150-270℃，压力为2.0-5.0MPa，轻质烃质量空速为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轻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轻质烃是费托合成经分馏处理的C5-C19的直链烷烃，含少量烯烃和醇的混合物。
4.如权利要求1所述的一种费托合成轻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75℃-110℃。
5.如权利要求1所述的一种费托合成轻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45℃。
6.如权利要求1所述的一种费托合成轻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75℃-110℃，压力为0.45MPa。
7.如权利要求1所述的一种费托合成轻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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