專利名稱：寬餾分油組合加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種寬餾分油原料的組合加工方法，特別是煤焦油、焦化餾分油等原料的加氫處理和催化裂化組合工藝方法。
背景技術：
隨著原油不斷變重和原油加工深度的不斷提高，重質油品的加工在煉油工藝中的地位日益重要，延遲焦化工藝因技術簡單、投資低，越來越成為煉油企業(yè)處理渣油、提高輕質油收率的重要手段。延遲焦化工藝的主要液相產物焦化餾分油包括焦化石腦油和焦化柴油。由于焦化餾分油不飽和烴、硫、氮等雜質含量均較高，且安定性差，難以作為下一工序的進料，必須經過加氫精制，改善其安定性并脫除雜質后可以廣泛的用作乙烯料、合成氨料、 重整料及化工輕油使用以及車用燃料等。世界原油已經探明的儲量按現在的開采量計算，只能維持百余年的持續(xù)使用，石油資源的短缺迫在眉睫，以石油得到的馬達燃料將繼續(xù)維持目前很高的價格，這樣迫切需要開發(fā)替代能源。煤炭的儲存量卻非常豐富，且煤炭的主要組成也為碳和氫，這樣使用煤炭來生產車用燃料油品是一種非常有效的途徑。目前由煤制油的主要技術包括煤的直接液化和煤的間接液化等，但這些技術成本高，技術復雜，很難大規(guī)模推廣。另外一種生產焦炭的技術，在生產焦炭的同時，可以生產煤焦油副產品，這是目前廣泛采用的技術，但煤焦油的進一步加工手段比較少，利用手段比較單一，而且價格比較低，產品出路也很不順暢，是對現有資源的浪費，同時在利用煤焦油的過程對環(huán)境造成非常大的污染。工業(yè)應用表明，長期困擾焦化餾分油和煤焦油加氫裝置運轉的主要問題之一是加氫催化劑床層壓差短周期內升高而被迫停工，其主要原因是原料油中的二烯烴引發(fā)的聚合反應所致。原料中的稀烴、二稀烴等物質在溫度較高時，易發(fā)生Diels-Alder環(huán)化反應和聚合反應形成大分子有機化合物，并進一步縮合生焦，這些生焦反應主要集中在高溫換熱器、 加熱爐和反應器頂部等部位，造成生產設備需頻繁停工處理，給正常生產造成嚴重影響。催化裂化技術也是一種常用的重油深加工技術之一，催化裂化一般以重油為原料，產品主要有液化氣、汽油餾分和柴油餾分，催化裂化得到的未轉化重油在催化裂化裝置內循環(huán)使用(一般稱重循環(huán)油)，催化裂化產品性質主要受原料性質影響和工藝技術的影響，現有催化裂化技術中，產品質量需要進一步提高，主要是進料質量需進一步提高，以及重循環(huán)油質量較低造成的?，F有的焦化餾分油加氫技術中，一般采用一臺反應器或兩個串聯反應器，反應入口溫度一般在220°C以上才能發(fā)揮催化劑的加氫活性，以達到有效的加氫脫雜質反應，加上加氫反應產生的較大的溫升(如焦化汽油餾分加氫會產生140°C左右的溫升)，很容易使原料中的二烯烴發(fā)生結焦反應，堵塞催化劑床層，增加反應器壓降，嚴重時需停工處理，大大縮短裝置運轉周期。一般來說，反應高溫流出物需要與原料換熱以回收和利用熱量，在換熱器及加熱爐中，焦化石腦油原料中的二烯烴等也易于結焦，初期會降低換熱效率，后期需停工處理。隨著裝置運轉時間的延長，產品質量下降只能通過提高反應器入口溫度來補償，致使催化劑床層上部二烯烴縮合生焦加劇，造成反應系統(tǒng)壓力降上升，影響裝置的長周期運轉。雖然，換熱器和加熱爐出口物料溫度并不很高，但換熱器壁和爐管壁溫度很高，如普通加氫裝置加熱爐的爐堂溫度可達500°C，高的可以達到600°C以上，因此，換熱器和加熱爐的結焦問題十分嚴重。有時換熱器和加熱爐中生焦物質會隨物料下起進入反應器中，沉積在反應器催化劑床層頂部，進一步加快了反應器催化劑床層的堵塞速度。煤焦油加氫處理時也存在相似的問題。如何有效消除煤焦油和焦化餾分油在加氫處理裝置中的結焦問題，是提高加氫裝置運轉周期的關鍵所在。US4, 113，603報道使用兩段的加氫精制方法處理裂解汽油中的二烯烴及硫化物， 第一段使用含鎳-鎢的催化劑除去硫醇，第二段使用貴金屬鈀催化劑除去二烯烴，工藝較為復雜。由于貴金屬催化劑不耐硫，且反應溫度很低，不適于焦化石腦油加氫工藝過程。CN200710012091. 0公開了一種提高劣質石腦油加氫裝置運轉周期的方法，在加熱爐前增設一臺反應器，劣質石腦油首先在較低的反應溫度下進行選擇性二烯烴加氫反應， 然后再通過主反應器進行加氫反應脫除硫、氮雜質及烯烴飽和。該方法第一臺反應器的進料需要在換熱器中升溫至所需的溫度，雖然第一臺反應器入口溫度較低，但換熱器的換熱管壁溫度很高(第二反應器出口物料的溫度，一般可以達到300°C以上)，因此仍存在換熱器結焦的問題。CN93107496. 7提供一種由中低溫煤焦油生產柴油的方法，即直接化學精煉法，用除雜一精制一水洗一破乳一調配的方法對煤焦油的柴油餾分進行處理，精煉出達使用要求的柴油。CN94112466. 5涉及用煤焦油制成柴油的方法，煤焦油為主要原料，加入輔料，經混合攪拌、催化氧化-蒸餾和合成三個工藝過程，即可得到0-35#柴油。CN88105117介紹了一種柴油代用燃油劑的配方及其配制方法，它的產品只作為燃料，不適合用于柴油機。這些方法都是對煤焦油進行化學處理，產品質量差，輕質油品收率低，沒有達到對煤焦油資源的綜合利用。US4855037介紹了一種加氫處理煤焦油的催化劑和方法，其加氫處理后的煤焦油用于延遲焦化，為延遲焦化提供進料，提高延遲焦化產品的質量，而不是直接生產燃料油
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ΡΠ OCN1351130A介紹了一種煤焦油加氫生產柴油的方法，主要是煤焦油經過分餾，得到的柴油以下的餾分進行加氫精制，可直接生產符合燃油指標的柴油或者生產作為柴油產品的調和組分，但是它只是對煤焦油中比較輕質的餾分進行加氫處理，并沒有完全利用煤焦油。CN1464031A介紹了一種煤焦油加氫工藝及使用的催化劑。采用加氫預處理和加氫改質串聯工藝，預處理催化劑采用含鈦和加氫組分的催化劑，改質催化劑采用含有鈦和分子篩的催化劑。但煤焦油是一種特殊的烴類原料，實驗結果表明，采用這種工藝方式不能保持催化劑長周期運轉，特別是改質催化劑會在較短時間內產生不可再生性失活。

發(fā)明內容
針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種寬餾分油組合加工方法，本發(fā)明方法可以有效解決加氫處理裝置的結焦問題，延長加氫處理裝置的運轉周期，并有效提高催化裂化產品的質量。本發(fā)明寬餾分油組合加工方法包括如下步驟(1)寬餾分原料油與經過加熱爐升溫的循環(huán)物料混合達到加氫處理反應器入口所需的溫度，然后進入加氫處理反應器進行加氫脫雜質反應；(2)加氫處理反應器反應流出物進入分離系統(tǒng)，首先進行氣液分離，分離出的氣相主要為氫氣做為循環(huán)氫，分離出的液相進行蒸餾，蒸餾得到汽油餾分、柴油餾分和重油餾分；(3)步驟( 得到的重油餾分部分進入催化裂化反應器，進行催化裂化反應，催化裂化反應產物分離出催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化重循環(huán)油；(4)步驟( 得到的重油餾分進入催化裂化反應器的剩余部分、步驟( 得到的循環(huán)氫、步驟C3)得到的催化裂化重循環(huán)油混合為循環(huán)物料，經過加熱爐升溫后與寬餾分原料油混合進行加氫處理。本發(fā)明方法中，寬餾分油原料的初餾點一般為30 200°C，終餾點一般為350 600°C，一般可以來自焦化過程的焦化餾分油、煤液化油、煤焦油等中的一種或幾種，本發(fā)明優(yōu)選焦化餾分油與煤焦油的混合物為原料。煤焦油可以是煤焦化過程產生的各種類型的煤焦油，如高溫煤焦油、中溫煤焦油、低溫煤焦油等。焦化餾分油可以是延遲焦化過程產生的焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油中的一種或幾種。本發(fā)明方法中，寬餾分油原料可以先進行加氫預處理，以脫除二稀烴等易生焦物質。加氫預處理反應器進料可以通過換熱方式達到所需的溫度；可以通過與部分步驟(4) 中的部分加熱升溫后的循環(huán)物料混合的方式達到；或者上述兩者結合的方式達到，即先換熱至70 120°C，然后與循環(huán)物料混合的方式達到。加氫預處理反應器所需的溫度根據催化劑的性能，一般為120 210°C。加氫預處理反應器中，氫氣與原料油在標準狀態(tài)下的體積比(以下簡稱氫油比， 下同)為50 1 300 1。加氫預處理反應的液時體積空速一般為2 151Γ1，反應壓力與加氫處理反應器壓力相同(不考慮壓力損失)。本發(fā)明方法中，加氫處理反應溫度一般為220 400°C，氫油比為400 1 1000 1，反應壓力為8 18MPa，原料液時體積空速為0. δ-^Γ1。具體工藝條件可以根據原料油質和產品質量要求具體確定。本發(fā)明方法中，分離系統(tǒng)蒸餾出來的汽油餾分和柴油餾分可以經進一步出理后做為產品，也可以進一步加工提高產品質量。本發(fā)明方法中，重餾分油為分離出汽油餾分和柴油餾分之后的重質餾分，初餾點一般為300 450°C。催化裂化可以采用本領域常規(guī)的條件，如反應溫度470°C 570°C、反應時間0. 5 5. 0秒、催化劑與進料的重量比3 10、再生溫度630°C 800°C。本發(fā)明方法中，循環(huán)物料經加熱爐升溫后的溫度一般為400 580°C，優(yōu)選為 450 550°C。進入加熱爐的重油餾分為分離系統(tǒng)得到重油餾分重量的10% 90%。本發(fā)明方法中，加氫預處理反應器及加氫處理反應器中使用的催化劑，可以是本領域中常規(guī)的加氫處理催化劑，一般以氧化鋁為載體，以W、Mo、Ni、Co中的一種或幾種為活性組分，催化劑使用時，活性組分一般為硫化態(tài)。催化裂化催化劑為分子篩型催化裂化催化劑。各種催化劑可以是商業(yè)產品，也可以按現有技術制備。
本發(fā)明方法中，分離系統(tǒng)可以按本領域常規(guī)知識進行確定。本發(fā)明方法中，加氫反應系統(tǒng)中所需的補充氫氣可以在任意步驟補充到反應系統(tǒng)中，如可以補充到加氫預處理反應器中，也可以補充到加氫處理反應器中，也可以補充到循環(huán)氫中。與現有技術相比，本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點(1)取消高溫換熱器，將原料與加熱后的加熱后的循環(huán)物料直接混合，由于溫度均勻，混合時間很短，解決了采用換熱設備時的結焦問題，避免了換熱器中結焦物質沉積或進入反應器中沉積，同時提高了熱量利用效率。(2)加熱爐不加熱反應原料，解決了加熱設備及反應設備內結焦積垢的問題。(3)加氫預處理過程可以將易于結焦的二稀烴脫除，解決了后續(xù)加工時在加熱爐或反應器中結焦的問題。(4)催化裂化與加氫處理深度優(yōu)化組合，綜合加工寬餾分油原料，具有突出的綜合效果。


圖1是本發(fā)明方法的工藝流程框圖。
具體實施例方式以下結合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行進一步說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例加氫反應器采用實驗室小型恒溫固定床反應器，催化裂化采用實驗室小型提升管催化裂化反應器。原料為表1的焦化餾分油與表2的煤焦油體積比11的混合原料油。催化裂化催化劑為蘭州石化公司開發(fā)生產的催化裂化催化劑LB0-16。表1原料焦化餾分油性質
權利要求
1.一種寬餾分油組合加工方法，其特征在于包括如下步驟(1)寬餾分原料油與經過加熱爐升溫的循環(huán)物料混合達到加氫處理反應器入口所需的溫度，然后進入加氫處理反應器進行加氫脫雜質反應；(2)加氫處理反應器反應流出物進入分離系統(tǒng)，首先進行氣液分離，分離出的氣相做為循環(huán)氫，分離出的液相進行蒸餾，蒸餾得到汽油餾分、柴油餾分和重油餾分；(3)步驟( 得到的重油餾分部分進入催化裂化反應器，進行催化裂化反應，催化裂化反應產物分離出催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化重循環(huán)油；(4)步驟( 得到的重油餾分進入催化裂化反應器的剩余部分、步驟( 得到的循環(huán)氫、步驟C3)得到的催化裂化重循環(huán)油混合為循環(huán)物料，經過加熱爐升溫后與寬餾分原料油混合進行加氫處理。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于寬餾分油原料的初餾點為30 200°C，終餾點為350 6000C ο
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于寬餾分油原料來自焦化過程的焦化餾分油、煤液化油、煤焦油中的一種或幾種，優(yōu)選焦化餾分油與煤焦油的混合物為原料。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于寬餾分油原料先進行加氫預處理，以脫除二稀烴等易生焦物質，然后進行加氫處理反應。
5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于加氫處理反應溫度為220 400°C，氫油比為400 1 1000 1，反應壓力為8 18MPa，原料液時體積空速為0. 5 51Γ1。
6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于催化裂化反應溫度為470°C 570°C、反應時間為0. 5 5. 0秒、催化劑與進料的重量比3 10、催化劑再生溫度630°C 800°C。
7.按照權利要求1所述的方法，其特征在于循環(huán)物料經加熱爐升溫后的溫度為 400 580°C，優(yōu)選為 450 550°C。
8.按照權利要求1所述的方法，其特征在于進入加熱爐的重油餾分為分離系統(tǒng)得到重油餾分重量的10% 90%。
9.按照權利要求1所述的方法，其特征在于加氫處理反應器中使用的催化劑，以氧化鋁為載體，以W、Mo、Ni、Co中的一種或幾種為活性組分，催化劑使用時，活性組分為硫化態(tài)； 催化裂化催化劑為分子篩型催化裂化催化劑。
10.按照權利要求4所述的方法，其特征在于加氫預處理反應溫度為120 210°C，氫氣與原料油在標準狀態(tài)下的體積比為50 1 300 1，加氫預處理反應的液時體積空速為2 151Γ1，反應壓力與加氫處理反應器壓力相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了寬餾分油組合加工方法，包括(1)寬餾分原料油與經過加熱爐升溫的循環(huán)物料混合進入加氫處理反應器進行加氫脫雜質反應；(2)加氫處理反應器反應流出物進入分離系統(tǒng)，分離出循環(huán)氫、汽油餾分、柴油餾分和重油餾分；(3)重油餾分部分進入催化裂化反應器，催化裂化反應產物分離出催化裂化汽油、催化裂化柴油和催化裂化重循環(huán)油；(4)重油餾分進入催化裂化反應器的剩余部分、循環(huán)氫、催化裂化重循環(huán)油混合為循環(huán)物料，經過加熱爐升溫后與寬餾分原料油混合進行加氫處理。與現有技術相比，本發(fā)明方法可以有效解決寬餾分油加氫裝置的結焦問題，同時可以大大提高催化裂化產品的質量。
文檔編號C10G69/00GK102559262SQ20101061051
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權日2010年12月23日
發(fā)明者何裕松 申請人:何裕松