CN109266390B - 一种加氢裂化多产航煤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加氢裂化多产航煤的方法，包括以下步骤：S1原料油和新氢经第一反应器进行加氢精制后进入高压分离器；S2高压分离器的液相物流依次进入低压分离器和分馏塔，经分馏塔切出石脑油和航煤馏分；S3高压分离器的气相产物经压缩后与分馏塔的底部物料进入第二反应器进行加氢裂化反应；S4第二反应器的反应流出物循坏回第一反应器。本发明方法将分馏塔设置在加氢精制和加氢裂化反应器之间，避免过度裂化影响航煤收率，同时裂化后的航煤馏分进行芳烃饱和从而改善航煤馏分性质。
Description
技术领域
本发明属于一种加氢裂化多产航煤的方法，其加氢精制反应器既作为原料预处理进行脱硫脱氮又同时进行航煤芳烃加氢饱和，分馏塔设置在加氢精制和加氢裂化反应器之间对加氢裂化产品进行切割的同时将原料中航煤馏分及时切割避免过度裂化。
背景技术
加氢裂化技术作为重油轻质化、劣质油品改质和炼化一体化的重要加工手段，具有生产方案灵活、原料适应性强、目的产品选择性高、质量好和尾油附加值高等优点。近年来柴汽比持续降低，柴油需求量增长较慢，而航空煤油、化工及芳烃原料自给率严重不足。因此，加氢裂化技术正在由中油型向航空煤油或化工原料型调整转变。相对于传统的高压加氢裂化，中压加氢裂化具有投资低、操作成本低等优势。但中压下操作，中间馏分产品质量相对于高压操作略差，尤其是航空煤油馏分芳烃含量高、烟点低，需进一步加氢处理，或者通过与其他产品调和。
CN98121079.1公开了一种能够生产合格航煤产品的中压加氢裂化工艺方法。原料油经过加氢裂化反应后高分分离出气液两相，气相产物作为循环氢循环至加氢裂化单元；液相产物进入分馏塔分离出石脑油、航煤、柴油以及尾油，航煤馏分的一部分进入航煤加氢饱和单元进行芳烃饱和，气体作为补充氢继续进入加氢裂化单元。
CN200410068935.X公开了一种生产喷气燃料的中压加氢裂化方法，原料油与氢气混合先进行加氢处理，加氢处理流出物经热高压分离后的气相物流直接进入第二个加氢处理反应器进行芳烃饱和，热高压分离器液相物流经降压后依次进入热低压分离器、冷低压分离器、分馏塔；第二个加氢处理反应器流出物经冷高压分离得到液相物流和气相物流，其中气相物流循环使用，液相物流经降压后依次进入冷低压分离器、分馏塔；分馏塔内液相物流经分离得到石脑油馏分、喷气燃料馏分、柴油馏分和尾油。
CN201410594510.6公开了一种中压加氢裂化生产航煤的方法，原料油依次通过加氢精制区和加氢裂化区进行反应，流出物依次进行气液分离和分馏，分馏出轻石脑油馏分、重石脑油馏分、柴油馏分、尾油馏分和煤油馏分；将至少部分煤油馏分进入加氢裂化反应区的后精制催化剂床层用于循环。
这是由于中压加氢裂化受热力学平衡的限制，芳烃饱和深度较低，产品质量尤其是航煤烟点不合格，并且，重质蜡油和催化柴油由于芳烃含量高，不适合做中压加氢裂化生产航煤的原料。轻蜡油、直馏柴油或者其混合原料，往往需要经加氢精制、加氢裂化后，航煤馏分再经后处理芳烃饱和，才能达到航空煤油标准要求。
因此，如何解决中压下加氢裂化装置生产合格航煤产品是该技术急需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的是在现有技术基础上，通过对工艺流程合理调整，实现在中压范围内，以轻蜡油、直馏柴油为原料，既可以最大量生产航空煤油，同时石脑油、尾油可做乙烯原料。
本发明将加氢精制和加氢裂化反应器反序串联，第一反应器既作为加氢精制预处理段，脱除原料的硫、氮及芳烃，又作为补充精制进行芳烃饱和，分馏塔设置在第一和第二反应器之间对加氢裂化产品进行切割的同时将原料中航煤馏分切割出避免过度裂化，在最大量生产航煤的同时保证航煤烟点合格。
本发明提供一种加氢裂化多产航煤的方法，包括以下步骤：
S1原料油和新氢经第一反应器进行加氢精制后进入高压分离器；
S2高压分离器的液相物流依次进入低压分离器和分馏塔，经分馏塔切出石脑油和航煤馏分；
S3高压分离器的气相产物经压缩后与分馏塔的底部物料进入第二反应器进行加氢裂化反应；
S4第二反应器的反应流出物循坏回第一反应器。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，所述第一反应器的反应条件优选为：压力为5～16MPa，温度260～420℃，体积空速0.5～3.0h-1，氢油体积比500～2000Nm3/m3。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，所述第二反应器的反应条件优选为：压力5～14MPa，温度260～420℃，体积空速0.3～3.0h-1，氢油体积比500～2000Nm3/m3。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，所述原料油优选选自轻蜡油、直馏柴油和焦化柴油中的至少一种。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，所述原料油中焦化柴油的重量百分比优选为0％-15％。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，所述原料油的馏程范围优选为200～500℃。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，所述第一反应器优选装填有加氢精制催化剂。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，优选的是，所述第一反应器的上层装填有加氢精制催化剂，下层装填有加氢裂化催化剂，上层与下层的高度比为1:10～10:1，进一步优选为1:5～5:1。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，所述第二反应器优选装填有加氢裂化催化剂。
本发明所述的加氢裂化多产航煤的方法，其中，优选的是，所述第二反应器的上层装填有加氢裂化催化剂，下层装填有加氢精制催化剂，上层与下层的高度比为1:10～10:1，进一步优选为1:5～5:1。
本发明的加氢裂化方法是在中压条件下操作，第一反应器和第二反应器反应压力均为5～16MPa。原料油优选来自较轻的蜡油、柴油等馏分，馏程范围为200～500℃，可以是轻蜡油、直馏柴油或者其混合原料，也可混合部分焦化柴油，焦化柴油混合比例不超过15％。
本发明在中压下生产低芳烃含量，高烟点的航空煤油，具有投资低、操作费用低、操作简单、收率高等特点，同时可生产石脑油做乙烯原料。
本发明将分馏塔设置于第一反应器和第二反应器之间，分馏出石脑油和航煤馏分后尾油馏分进行加氢裂化，加氢裂化后产物再进入第一反应器进行芳烃饱和，后进入分馏塔分馏出石脑油和航煤馏分。第一反应器既作为原料预处理进行脱硫脱氮又同时进行航煤芳烃加氢饱和，分馏塔设置在第一和第二反应器之间对加氢裂化产品进行切割的同时将原料中航煤馏分切割出避免过度裂化。
附图说明
图1是本发明加氢裂化多产航煤的方法的流程示意图，图中省略了一些常规的设备如加热炉、泵；
图中，1、第一反应器；2、高压分离器；3、低压分离器；4、分馏塔；5、第二反应器；6、循环压缩机；7、反应流出物；8、气相产物；9、液相物流；10、石脑油馏分；11、航煤馏分；12底部物料。
原料油、新氢和反应流出物7混合，经第一反应器1脱硫脱氮及芳烃饱和后进入高压分离器2、高压分离器的液相物流9再经低压分离器3后再经分馏塔4切出石脑油馏分10和航煤馏分11，高压分离器2的气相产物8经循环氢压缩机压缩后与底部物料12混合后再进入第二反应器5进行加氢裂化反应，反应流出物7与原料油、新氢混合后返回第一反应器。
具体实施方式
实施例1
采用65wt％直馏柴油、28wt％减压蜡油和7wt％焦化蜡油的混合原料。
S1首先，原料油和新氢经第一反应器1进行加氢精制后进入高压分离器2；
S2接着，高压分离器2的液相物流9依次进入低压分离器3和分馏塔4，经分馏塔4切出石脑油10和航煤馏分11；
S3然后，高压分离器2的气相产物8经循环压缩机6压缩后与分馏塔4的底部物料12进入第二反应器5进行加氢裂化反应；
S4最后，第二反应器5的反应流出物7循坏回第一反应器1。
其中，第一反应器1的反应条件为：压力为13MPa，温度375℃，体积空速1.0h-1，氢油体积比700Nm3/m3；
第二反应器的反应条件为：压力13MPa，温度386℃，体积空速0.8h-1，氢油体积比1000Nm3/m3。
第一反应器装填有工业加氢精制催化剂GHT-01，比表面150.6m2/g，孔容0.33ml/g；第二反应器装填有加氢裂化催化剂GHC-01，比表面229.8m2/g，孔容0.34ml/g。
本实施例原料油性质、方法具体操作条件和产品分布、产品结果均列于表1。
表1实施例1原料油、操作条件及产品分布
由表1可知，航煤收率可达63.8％，烟点28.8mm。
实施例2
采用来自常压蒸馏装置的直馏柴油为原料，其馏程为230‐352℃。
S1首先，原料油和新氢经第一反应器1进行加氢精制后进入高压分离器2；
S2接着，高压分离器2的液相物流9依次进入低压分离器3和分馏塔4，经分馏塔4切出石脑油10和航煤馏分11；
S3然后，高压分离器2的气相产物8经循环压缩机6压缩后与分馏塔4的底部物料12进入第二反应器5进行加氢裂化反应；
S4最后，第二反应器5的反应流出物7循坏回第一反应器1。
其中，第一反应器1的反应条件为：压力为6.4MPa，温度350℃，体积空速1.0h-1，氢油体积比800Nm3/m3；
第二反应器的反应条件为：压力6.4MPa，温度363℃，体积空速0.8h-1，氢油体积比800Nm3/m3。
第一反应器装填有加氢精制催化剂GHT-02，比表面157.9m2/g，孔容0.36ml/g；第二反应器的上层装填有加氢裂化催化剂GHC-02，比表面245.4m2/g，孔容0.35ml/g，下层装填有加氢精制催化剂GHT-02，上下层高度比例4:1。
本实施例的原料油性质、方法具体操作条件和产品分布、产品结果均列于表2。
表2实施例2原料油、操作条件及产品分布
由表2可知，航煤收率可达64.5％，烟点26.9mm。
实施例3
采用50wt％直馏柴油、25wt％减压蜡油和15wt％焦化蜡油的混合原料。
S1首先，原料油和新氢经第一反应器1进行加氢精制后进入高压分离器2；
S2接着，高压分离器2的液相物流9依次进入低压分离器3和分馏塔4，经分馏塔4切出石脑油10和航煤馏分11；
S3然后，高压分离器2的气相产物8经循环压缩机6压缩后与分馏塔4的底部物料12进入第二反应器5进行加氢裂化反应；
S4最后，第二反应器5的反应流出物7循坏回第一反应器1。
其中，第一反应器1的反应条件为：压力为10MPa，温度375℃，体积空速1.0h-1，氢油体积比800Nm3/m3；
第二反应器的反应条件为：压力10MPa，温度383℃，体积空速0.8h-1，氢油体积比800Nm3/m3。
第一反应器的上层装填有加氢精制催化剂GHT-03，下层装填有加氢裂化催化剂GHC-03，上下层高度比例为3:1；第二反应器的上层装填有加氢裂化催化剂GHC-03，下层装填有加氢精制催化剂GHT-03，上下层高度比例3:1。其中GHT-03催化剂比表面为207.6m2/g，孔容0.36ml/g；GHC-03催化剂比表面为219.5m2/g，孔容0.34ml/g。
本实施例的原料油性质、方法具体操作条件和产品分布、产品结果均列于表3。
表3实施例3原料油、操作条件及产品分布
由表3可知，航煤收率可达67.7％，烟点27.6mm。
实施例4
采用50wt％直馏柴油、50wt％减压蜡油的混合原料。
S1首先，原料油和新氢经第一反应器1进行加氢精制后进入高压分离器2；
S2接着，高压分离器2的液相物流9依次进入低压分离器3和分馏塔4，经分馏塔4切出石脑油10和航煤馏分11；
S3然后，高压分离器2的气相产物8经循环压缩机6压缩后与分馏塔4的底部物料12进入第二反应器5进行加氢裂化反应；
S4最后，第二反应器5的反应流出物7循坏回第一反应器1。
其中，第一反应器1的反应条件为：压力为13MPa，温度380℃，体积空速1.0h-1，氢油体积比800Nm3/m3；
第二反应器的反应条件为：压力13MPa，温度388℃，体积空速0.6h-1，氢油体积比1000Nm3/m3。
第一反应器装填有工业加氢精制催化剂GHT-01，比表面150.6m2/g，孔容0.33ml/g；第二反应器装填有加氢裂化催化剂GHC-01，比表面229.8m2/g，孔容0.34ml/g。
本实施例原料油性质、方法具体操作条件和产品分布、产品结果均列于表4。
表4实施例4原料油、操作条件及产品分布
由表4可知，航煤收率可达55.4％，烟点25.6mm。
对比例1
采用和实施例4相同原料，50wt％直馏柴油与50wt％减压蜡油混合。
S1首先，原料油和新氢经加氢精制反应后进入加氢裂化反应器；
S2接着，加氢裂化反应器出来产品经高压分离器、低压分离器后进入分馏塔，切出石脑油和航煤馏分，其余作为尾油循环至加氢裂化反应器入口；
S3然后，航煤馏分再进入第三反应器进行后加氢精制得航煤产品。
其中，第一反应器1的反应条件为：压力为13MPa，温度380℃，体积空速1.0h-1，氢油体积比800Nm3/m3；
第二反应器的反应条件为：压力13MPa，温度388℃，体积空速0.6h-1，氢油体积比1000Nm3/m3；
第三反应器的反应条件为：压力6MPa，温度350℃，体积空速1.5h-1，氢油体积比600Nm3/m3。
第一反应器装填有工业加氢精制催化剂GHT-01，比表面150.6m2/g，孔容0.33ml/g；第二反应器装填有加氢裂化催化剂GHC-01，比表面229.8m2/g，孔容0.34ml/g；第三反应器装填工业加氢精制催化剂GHT-01。
本对比例原料油性质、方法具体操作条件和产品分布、产品结果均列于表5。
表5对比例1原料油、操作条件及产品分布
由表5可以看出，航煤收率可达55.4％，烟点25.6mm。
通过实施例与对比例对比可以看出，现有技术即对比例1采用中压加氢裂化配套后精制处理，虽然也可生产优质航煤产品，但是，本发明的实施例比现有技术在节省了一段流程，同时具有航煤的收率高、烟点低的特点。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1原料油和新氢经第一反应器进行加氢精制后进入高压分离器；
S2高压分离器的液相物流依次进入低压分离器和分馏塔，经分馏塔切出石脑油和航煤馏分；
S3高压分离器的气相产物经压缩后与分馏塔的底部物料进入第二反应器进行加氢裂化反应；
S4第二反应器的反应流出物循环回第一反应器。
2.根据权利要求1所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述第一反应器的反应条件为：压力为5～16MPa，温度260～420℃，体积空速0.5～3.0h-1，氢油体积比500～2000Nm3/m3。
3.根据权利要求1所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述第二反应器的反应条件为：压力5～14MPa，温度260～420℃，体积空速0.3～3.0h-1，氢油体积比500～2000Nm3/m3。
4.根据权利要求1所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述原料油选自轻蜡油、直馏柴油和焦化柴油中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述原料油中焦化柴油的重量百分比为0％-15％。
6.根据权利要求1所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述原料油的馏程范围为200～500℃。
7.根据权利要求1所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述第一反应器装填有加氢精制催化剂。
8.根据权利要求1所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述第一反应器的上层装填有加氢精制催化剂，下层装填有加氢裂化催化剂；所述第一反应器内上层和下层的高度比为1:10～10:1。
9.根据权利要求1所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述第二反应器装填有加氢裂化催化剂。
10.根据权利要求1所述的加氢裂化多产航煤的方法，其特征在于，所述第二反应器的上层装填有加氢裂化催化剂，下层装填有加氢精制催化剂，所述第二反应器内上层和下层的高度比为1:10～10:1。
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