專利名稱：一種中壓加氫裂化與催化裂化聯(lián)合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與催化裂化(FCC)聯(lián)合的中壓加氫裂化工藝，該工藝在生產(chǎn)部分加氫裂化輕質(zhì)油品的同時，為FCC裝置提供加氫預精制進料并進一步處理FCC裝置產(chǎn)出的劣質(zhì)輕循環(huán)油。
背景技術(shù)：
環(huán)保法規(guī)使得燃料油質(zhì)量指標日益苛刻。以清潔柴油生產(chǎn)規(guī)格標準為例硫、氮含量，十六烷值，密度，芳烴含量等指標日趨嚴格。催化裂化(FCC)裝置是汽油的重要來源，同時它也是汽油和柴油中硫的主要來源。要降低FCC燃料油中的硫含量意味著要么處理FCC原料，要么處理FCC產(chǎn)物。處理FCC產(chǎn)物需要對各種產(chǎn)品進行處理，必須采用多種加工方式，例如石腦油的處理、輕循環(huán)油的處理、煙道氣的處理等。處理FCC原料如對其進行加氫預處理，可以使這些多種后處理過程都在一個裝置中進行，而且處理FCC原料能提高裝FCC置轉(zhuǎn)化率、增加目的產(chǎn)品收率，降低汽油和柴油中的硫含量，還可降低SOx的排放，有助于裝置效益提升、煉廠利潤增加。
FCC裝置雖然以產(chǎn)汽油為主，但有些煉廠希望隨季節(jié)要求和市場需求來改變產(chǎn)品的比率。這里主要是指對餾分油產(chǎn)品例如柴油的生產(chǎn)。但是，要獲取更多的包括柴油在內(nèi)的中間餾份油并保證其質(zhì)量能應付越來越苛刻的環(huán)保要求，簡單的對FCC原料進行加氫預處理，或者對FCC產(chǎn)物進行加氫改質(zhì)，在生產(chǎn)控制和成本上都面臨著嚴重的挑戰(zhàn)。
FCC過程的催化裂化副產(chǎn)物LCO，其硫氮含量尤其是其芳烴含量高。LCO通常與柴油在同一沸程內(nèi)，只有在加氫處理后才能夠被用做柴油的調(diào)和組分。除了硫的指標，如果要求柴油達到更高的十六烷值規(guī)格要求，僅通過加氫處理來提高LCO的質(zhì)量不能達到目的。一般的方案是通過加氫處理將LCO改質(zhì)成柴油的調(diào)和組分或通過全轉(zhuǎn)化方式的加氫裂化將其改質(zhì)成超低硫石腦油。
美國UOP公司提供了LCO改質(zhì)和轉(zhuǎn)化的方法聯(lián)合加氫處理和聯(lián)合加氫部分轉(zhuǎn)化工藝方法。該聯(lián)合加氫處理是一種中壓單段和低壓兩段聯(lián)合工藝，分別使用非貴金屬加氫催化劑和貴金屬脫芳催化劑；聯(lián)合加氫部分轉(zhuǎn)化工藝流程采用了兩個并聯(lián)反應器，將加氫處理和加氫裂化分到了兩同的反應區(qū)域，以避免所有的新鮮原料都流經(jīng)加氫裂化反應器。這些工藝主要目的是為解決占FCC產(chǎn)物一小部分的LCO的出路，不僅進料有所限制，而且轉(zhuǎn)化率都比較低，盡量不損失進入FCC裝置的原料。
如何將LCO保持在柴油沸程內(nèi)并滿足新的成品柴油標準，即降低其硫含量又適當?shù)亻_環(huán)裂解來降低芳烴是未來煉廠解決產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)品柴氣比的重要考慮。加氫裂化作為劣質(zhì)重質(zhì)餾分油轉(zhuǎn)化為原料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)油品的主要煉油工藝之一，在生產(chǎn)的靈活性、對原料適應的靈活性和生產(chǎn)控制的靈活性上的特點，已經(jīng)越來越得到關(guān)注和深入的研究。同時，加氫裂化工藝不僅能夠滿足日益苛刻的環(huán)保要求，而且能最大量生產(chǎn)市場急需的噴氣燃料和清潔柴油產(chǎn)品，通過對加氫裂化催化劑的選擇，它能處理更差的、更難裂解的重質(zhì)物料，這也符合煉廠面臨著所加工原料的密度越來越重，質(zhì)量越來越差的現(xiàn)實。在這種情況下，F(xiàn)CC工藝所獲得的柴油完全不能滿足現(xiàn)行質(zhì)量要求和產(chǎn)品調(diào)和需要。因此，把加氫裂化結(jié)合到與FCC加氫精制預處理的概念中，不僅可以利用加氫裂化過程的加氫功能解決FCC裝置的原料加氫改質(zhì)，而且可以充分利用加氫裂化催化劑的選擇性裂解和開環(huán)活性來多產(chǎn)中間餾分油并將劣質(zhì)的LCO循環(huán)再加氫、選擇性裂解、開環(huán)來轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的餾分油產(chǎn)品。
US6387245公開了一種加氫裂化工藝，該工藝流程特點是烴物料和循環(huán)裂解的熱未轉(zhuǎn)化物料通過加氫裂化反應段后進入一個熱高壓分離器用富氫氣體在反應壓力下氣提得到包含氫氣、硫化氫、氨和已轉(zhuǎn)化產(chǎn)品第一氣相流和向下流的熱未轉(zhuǎn)化物料液相流。該發(fā)明利用位于熱高壓分離器下部的一個加氫區(qū)將下流的物料與加氫精制催化劑和上流的氫氣接觸，從而對其進行精制，同時上流的氫氣對進入熱高壓分離器的物料氣提。該工藝的單程轉(zhuǎn)化率比較低，一般在15-45wt％。US5954944公開了一種重質(zhì)烴油的中壓加氫裂化工藝，該工藝采用單段串聯(lián)工藝，壓力在6.0-10MPa，包括加氫裂化段和加氫精制段，其中加氫裂化催化劑和加氫精制催化劑都含有0.5-5wt％的F改性組分。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種與FCC裝置聯(lián)合的中壓加氫裂化工藝，用于處理重質(zhì)烴物料獲得中間餾分油并為FCC裝置提供加氫改質(zhì)的物料。本發(fā)明還提供一種LCO循環(huán)回加氫精制反應器再精制然后循環(huán)裂解的方式，用于劣質(zhì)LCO加氫與裂解轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明涉及的與FCC裝置聯(lián)合的中壓加氫裂化工藝，其過程包括(1)在氫氣存在下將石油烴原料在加氫精制反應器與加氫精制催化劑接觸得到物料I；(2)物料I進入裂化反應器與加氫裂化催化劑接觸得到物料II；(3)物料II經(jīng)氣液分離器后進入分餾系統(tǒng)得到轉(zhuǎn)化的餾分油產(chǎn)品和未轉(zhuǎn)化底油III；(4)未轉(zhuǎn)化底油III進入FCC裝置進行催化裂化得到轉(zhuǎn)化的輕質(zhì)產(chǎn)品和LCO輕質(zhì)循環(huán)油IV；(5)輕質(zhì)循環(huán)油IV重新循環(huán)到加氫精制反應器與原料混合再進入加氫精制反應器。
本發(fā)明工藝將中壓加氫裂化和FCC工藝有機結(jié)合起來，不僅可以利用加氫裂化過程的加氫功能解決FCC裝置的原料加氫改質(zhì)，而且可以充分利用加氫裂化催化劑的選擇性裂解和開環(huán)活性來多產(chǎn)中間餾分油，更重要的是通過將劣質(zhì)的LCO循環(huán)再加氫、選擇性裂解、開環(huán)來轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的餾分油產(chǎn)品。本發(fā)明工藝一方面將LCO保持在柴油沸程內(nèi)，提高中間餾分油選擇性，同時該餾分質(zhì)量大大提高，滿足新的成品柴油標準，符合市場對產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品方案調(diào)整的需求。本發(fā)明工藝流程簡單，可以根據(jù)市場變化情況靈活調(diào)整產(chǎn)品方案，提高了生產(chǎn)裝置的適應性。
具體實施例方式
本發(fā)明的主要特點在于方案的結(jié)合及合理組配，各工藝單元的操作條件與現(xiàn)有技術(shù)相同，主要單元過程如下。
本發(fā)明與FCC協(xié)同的中壓加氫裂化工藝是一種包括將加氫精制反應器和加氫裂化反應器的串聯(lián)使用并共用一套循環(huán)氫系統(tǒng)的一段串聯(lián)加氫裂化工藝流程。主要處理餾程200-650℃的重質(zhì)烴物料的石油烴原料為，一般經(jīng)常處理餾程320-580℃的減壓瓦斯油。該中壓加氫裂化工藝是在氫氣存在原料油與催化劑接觸的加氫裂化過程，系統(tǒng)的反應壓力3～12MPa，最好為5～10MPa；氫油比100～5000，優(yōu)選為500～2000。
本發(fā)明與FCC協(xié)同的中壓加氫裂化工藝要求整個中壓加氫裂化工藝過程的單程轉(zhuǎn)化率在15-60wt％，最好在20-50wt％。單程轉(zhuǎn)化率的控制是基于整個聯(lián)合裝置的物料平衡，以及不同季節(jié)和和市場變化對產(chǎn)品要求來調(diào)整汽油和柴油的產(chǎn)出。另外，通過對單程轉(zhuǎn)化率的控制來適應不同原料裂解達到一定產(chǎn)品質(zhì)量指標所需要的轉(zhuǎn)化深度要求。
本發(fā)明涉及與FCC裝置聯(lián)合的中壓加氫裂化工藝中所使用的加氫精制催化劑可以是常規(guī)的重油加氫精制催化劑，如撫順石化公司催化劑生產(chǎn)的3936催化劑、3996催化劑等，主要是非貴金屬加氫精制催化劑。
本發(fā)明涉及的與FCC裝置聯(lián)合的中壓加氫裂化工藝中所使用的含沸石型加氫裂化催化劑，組成可以按本領(lǐng)域普通技術(shù)確定，通常組成包括(a)沸石10-50wt％；(b)大孔耐熔氧化物10-60wt％；(c)小孔氧化鋁0-30wt％；(d)VIB族金屬氧化物10-40wt％；(e)VIII金屬氧化物1-10wt％。其中，涉及使用的加氫裂化催化劑所含沸石組分可以是Y、β或ZSM沸石，也可以是它們的一種以上的復合物。VIB族金屬氧化物主要包括鎢、鉬的氧化物，VIII族金屬氧化物主要包括鎳、鈷的氧化物。大孔耐熔氧化物主要包括大孔氧化鋁(孔容0.8～1.5ml/g，比表面300～500m2/g)、大孔硅鋁(孔容0.8～1.5ml/g，比表面350～600m2/g，二氧化硅重量含量20％～60％)等，小孔氧化鋁的孔容0.4～0.8ml/g，比表面150～300m2/g。
FCC過程采用通常的催化劑和工藝條件。
實施例與FCC原料預處理工藝所不同的是，本發(fā)明方案的特點是經(jīng)過本發(fā)明中壓加氫裂化工藝處理的物料先要進入一個分餾系統(tǒng)得到包括石腦油和寬餾分柴油的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品以及經(jīng)加氫了的重質(zhì)未轉(zhuǎn)化油。加氫的重質(zhì)未轉(zhuǎn)化油作為FCC裝置的進料，同時FCC裝置的LCO輕質(zhì)循環(huán)油循環(huán)回加氫裂化部分的加氫精制反應器。本方案有兩個反應器，包括加氫精制反應器和加氫裂化反應器，兩個反應器串聯(lián)使用并共用一套循環(huán)氫系統(tǒng)的，屬于一段串聯(lián)工藝流程。
催化劑裝填方案加氫精制反應器裝填一種加氫精制催化劑，該催化劑是撫順石化公司催化劑廠生產(chǎn)的3996加氫精制催化劑。加氫裂化反應器裝填一種Y沸石型加氫裂化反應器，催化劑組成為Y沸石(SiO2/Al2O3為9、比表面650m2/g，紅外酸度0.45mmol/g，2～10nm的二次孔孔容積占總孔容的42％)25wt％，硅鋁(比表面520m2/g，SiO235wt％，孔容1.2ml/g)20wt％，小孔氧化鋁(比表面240m2/g，孔容0.42ml/g)25wt％，氧化鎳8wt％，氧化鎢22wt％，催化劑比表面230m2/g，孔容0.35ml/g。
本工藝方案處理一種重質(zhì)減壓瓦斯油VGO，該石油烴物料主要性質(zhì)為比重0.8985cm3/g，餾程340℃-545℃，殘?zhí)?.20wt％，硫1.78wt％，氮1420μg/g。
本工藝方案操作參數(shù)反應壓力8.0MPa，氫油比1000。加氫精制段空速1.2h-1，加氫裂化段空速1.0h-1。
加氫精制段平均反應溫度380℃，精制油氮含量約500μg/g；加氫裂化平均反應溫度390℃，單程轉(zhuǎn)化率55wt％。對原料的中油選擇性75.0％。加氫裂化平均反應溫度380℃，單程轉(zhuǎn)化率35wt％。對原料的中油選擇性81.0％。中油選擇性計算是按中間餾分油(寬餾分柴油組分)收率除以已轉(zhuǎn)化的液體收率(100減去未轉(zhuǎn)化油)得到的。
LCO硫含量2wt％左右。中壓加氫裂化得到的中間餾分油的硫含量為250μg/g以下?？梢姡捎帽景l(fā)明方案，劣質(zhì)的LCO轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵉牡土驅(qū)掟s分柴油組分。并且控制不同的轉(zhuǎn)化率，可以靈活調(diào)整產(chǎn)品方案。
注中油指噴氣燃料和柴油，噴氣燃料的切割范圍132-282℃，柴油的切割范圍282-350℃。中壓條件下一般生產(chǎn)132-350℃的寬餾分柴油。中油選擇性計算是按中間餾分油收率除以已轉(zhuǎn)化的液體收率得到的。
權(quán)利要求
1.一種中壓加氫裂化與催化裂化聯(lián)合工藝，其特征在于工藝過程包括(1)在氫氣存在下將石油烴原料在加氫精制反應器與加氫精制催化劑接觸得到物料I；(2)物料I進入裂化反應器與加氫裂化催化劑接觸得到物料II；(3)物料II經(jīng)氣液分離器后進入分餾系統(tǒng)得到轉(zhuǎn)化的餾分油產(chǎn)品和未轉(zhuǎn)化底油III；(4)未轉(zhuǎn)化底油III進入FCC裝置進行催化裂化得到轉(zhuǎn)化的輕質(zhì)產(chǎn)品和LCO輕質(zhì)循環(huán)油IV；(5)輕質(zhì)循環(huán)油IV重新循環(huán)到加氫精制反應器與原料混合再進入加氫精制反應器。
2.按照權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的石油烴原料是餾程為200-650℃的重質(zhì)烴物料。
3.按照權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于所述的石油烴原料是減壓瓦斯油。
4.按照權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的中壓加氫裂化工藝是在氫氣存在原料油與催化劑接觸的加氫裂化過程，系統(tǒng)的反應壓力3～12MPa。
5.按照權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于所述的反應壓力為5～10MPa。
6.按照權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的中壓加氫裂化的單程轉(zhuǎn)化率為15-60wt％。
7.按照權(quán)利要求6所述的工藝，其特征在于所述的中壓加氫裂化的單程轉(zhuǎn)化率為20-50wt％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種與FCC裝置聯(lián)合的中壓加氫裂化工藝，用于處理重質(zhì)烴物料獲得中間餾分油并為FCC裝置提供加氫改質(zhì)的物料，還在于提供一種LCO循環(huán)回加氫精制反應器再精制然后循環(huán)裂解的方式，實現(xiàn)劣質(zhì)LCO的加氫與選擇性裂解轉(zhuǎn)化。本發(fā)明工藝一方面將LCO保持在柴油沸程內(nèi)，提高中間餾分油選擇性，同時該餾分質(zhì)量大大提高，滿足新的成品柴油標準，符合市場對產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品方案調(diào)整的需求。
文檔編號C10G69/04GK1493668SQ02144548
公開日2004年5月5日 申請日期2002年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月2日
發(fā)明者陳松, 關(guān)明華, 谷明鏑, 王繼鋒, 陳 松 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院