專利名稱：一種寬餾分高芳烴高密度烴油分類加氫轉(zhuǎn)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寬餾分高芳烴高密度烴油分類加氫轉(zhuǎn)化方法，其目標(biāo)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油餾分，適合于處理既含有大量雙環(huán)結(jié)構(gòu)芳烴(如茚、茚類、萘、萘類及不同程度氫化物) 又含有大量多環(huán)結(jié)構(gòu)的芳烴(如苊、苊類、苊烯、苊烯類、芴、芴類、雜環(huán)芴、雜環(huán)芴類、蒽、蒽類、菲、菲類及不同程度氫化物)的油品；本發(fā)明特別涉及一種處理煤加氫直接液化油及其加氫改性油(包括褐煤熱溶催化法制取的液體燃料及其加氫改性油)的分類加氫轉(zhuǎn)化方法。
背景技術(shù)：
專利CN100547055C載明的一種用褐煤制取液體燃料的熱溶催化法屬于褐煤中壓加氫直接液化過程，包括煤液化反應(yīng)過程和煤液化油加氫改性過程共兩個過程。為了提高煤炭直接液化的轉(zhuǎn)化率和實(shí)現(xiàn)煤炭原料進(jìn)入煤液化反應(yīng)器，煤炭進(jìn)入煤液化反應(yīng)器前通常制成煤粉，與具備良好供氫能力的溶劑油配成油煤漿，油煤漿經(jīng)加壓、加熱后進(jìn)入煤液化反應(yīng)器。本發(fā)明所述煤液化反應(yīng)過程，指的是以煤炭和可能存在的分子氫氣為原料，以特定的油品(通常為煤液化油的加氫改性油)為供氫溶劑油，在一定的操作條件(如操作溫度、操作壓力、溶劑油/煤重量比、氫氣/溶劑油體積比和合適加氫催化劑)下，煤炭直接發(fā)生碳碳鍵熱裂化、加氫液化的反應(yīng)過程。本發(fā)明所述煤液化油，指的是所述煤液化反應(yīng)過程產(chǎn)生的油品，它存在于煤加氫液化反應(yīng)流出物中，是基于供氫溶劑油、反應(yīng)消耗煤炭和反應(yīng)轉(zhuǎn)移氫的綜合反應(yīng)產(chǎn)物。在煤液化反應(yīng)過程運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，供氫溶劑油通常采用煤液化反應(yīng)過程自產(chǎn)的煤液化油(通常為常規(guī)沸程高于165°C的餾分油)的加氫改性油，煤液化油加氫改性過程的主要目標(biāo)是生產(chǎn)煤液化反應(yīng)過程用溶劑油，具體而言就是提高油品中“具有良好供氫功能的組分”的含量，比如提高環(huán)烷基苯類、二環(huán)烷基苯類組分的含量，基于煤液化油含有大量雙環(huán)芳烴和大量三環(huán)芳烴這一事實(shí)，煤液化油加氫改性過程是一個“適度芳烴飽和”的加氫過程。煤液化反應(yīng)過程的最終目標(biāo)是生產(chǎn)外供的油品，通常煤液化油加氫改性過程產(chǎn)生的加氫改性油分為兩部分一部分用作煤液化反應(yīng)過程用供氫溶劑油，一部分用作煤液化制油過程外排油。通常，煤液化反應(yīng)過程產(chǎn)生的至少一部分煤液化輕油用作煤制油過程外排油A，其余的煤液化油用作煤液化油加氫改性過程原料油生產(chǎn)煤液化反應(yīng)過程用供氫溶劑油和外排油B，此時存在A和B兩路外排油，A和B兩路外排油的最終去向通常均是經(jīng)過加氫轉(zhuǎn)化過程生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)油品比如柴油餾分、石腦油餾分。典型的褐煤制取液體燃料的熱溶催化法的液化油、液化輕油、液化油的加氫改性油、外排油加氫轉(zhuǎn)化過程原料油性質(zhì)見表1。表1中外排油是油品A和油品B的混合油，重量比A B = 1 4，特別適合于生產(chǎn)柴油餾分。表2列出了表1中出現(xiàn)的部分芳烴組分及其對比氫化物沸點(diǎn)和密度數(shù)據(jù)，用于對
6比說明典型芳烴組分及其對比氫化物沸點(diǎn)、凝點(diǎn)和密度的變化。表1褐煤煤制油過程油品性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種寬餾分高芳烴高密度烴油分類加氫轉(zhuǎn)化方法，包括如下步驟①在分餾部分F100，主要由常規(guī)沸點(diǎn)為165 450°C的高芳烴高密度餾分組成的寬餾分原料油FOO分離為主要由常規(guī)沸點(diǎn)為265 450°C的高芳烴高密度重餾分組成的第一烴餾份和主要由常規(guī)沸點(diǎn)為165 265°C的高芳烴高密度輕餾分組成的第二烴餾份，第一烴餾份去第一加氫反應(yīng)部分，第二烴餾份去第二加氫反應(yīng)部分；②在第一加氫反應(yīng)部分，第一烴餾份進(jìn)行芳烴加氫飽和反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第一加氫反應(yīng)流出物，第一加氫反應(yīng)條件為溫度為200 460°C、壓力為5. 0 30. OMPa、第一加氫催化劑體積空速為0.05 5. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1 ；在第二加氫反應(yīng)部分，第一加氫反應(yīng)流出物進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第二加氫反應(yīng)流出物，第二加氫反應(yīng)條件為溫度為260 460°C、壓力為5. 0 30. OMPa、第二加氫催化劑體積空速為0.05 5. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1，第二加氫反應(yīng)部分操作壓力比第一加氫反應(yīng)部分操作壓力略低；第二加氫反應(yīng)流出物用作第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物；③在第三加氫反應(yīng)部分，第二烴餾份進(jìn)行芳烴加氫飽和反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第三加氫反應(yīng)流出物，第三加氫反應(yīng)條件為溫度為200 460°C、壓力為3. 0 25. OMPa、第三加氫催化劑體積空速為0.05 5. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1 ；第三加氫反應(yīng)流出物用作第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物；④在加氫反應(yīng)流出物分離部分S，在第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物分離部分1S，得到高分氣IHPV和第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油，至少一部分高分氣IHPV進(jìn)入第一烴餾份的加氫反應(yīng)部分；在第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分1SF，分離第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油得到加氫柴油餾分ID ；在第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物分離部分2S，得到高分氣2HPV和第二烴餾份加氫反應(yīng)生成油，至少一部分高分氣2HPV進(jìn)入第二烴餾份的加氫反應(yīng)部分，在第二烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分2SF，分離第二烴餾份加氫反應(yīng)生成油得到加氫柴油餾分2D。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于①寬餾分原料油F00選自下列油品煤液化油的加氫改性油或氮含量低的煤液化油或它們的混合油；②第一烴餾份密度(20°C)高于920公斤/立方米，芳烴含量高于40% ；在第一加氫反應(yīng)部分，第一烴餾份的芳烴加氫飽和轉(zhuǎn)化率高于40 %，第一加氫反應(yīng)條件為溫度為300 440°C、壓力為7. 0 24. OMPa、第一加氫催化劑體積空速為0. 15 1. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為600 1 2000 1 ；在第二加氫反應(yīng)部分，第一加氫反應(yīng)流出物中的烴油完成預(yù)期的加氫裂化反應(yīng)使第二加氫反應(yīng)流出物中的全部柴油的密度(20°C)比第一烴餾份的密度(20°C)降低至少30kg/ 立方米，第二加氫反應(yīng)條件為溫度為300 440°C、壓力為7. 0 24. OMPa、第二加氫催化劑具備氣體產(chǎn)率低而柴油收率高的功能、第二加氫催化劑體積空速為0. 15 1. Ohr—1、氫氣 /原料油體積比為1000 1 3000 1 ；第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于lOPPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30 ；③第二烴餾份密度(20°C)高于900公斤/立方米密度，芳烴含量高于40% ；在第三加氫反應(yīng)部分，第二烴餾份的芳烴加氫飽和轉(zhuǎn)化率高于40 %，第三加氫反應(yīng)條件為溫度為260 420°C、壓力為4. 0 20. OMPa、第三加氫催化劑體積空速為0. 15 2. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 2000 1 ；第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于lOPPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于28。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于②第一烴餾份氮含量低于2000PPm，密度(20°C)高于940公斤/立方米，芳烴含量高于 55% ；第一加氫反應(yīng)條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第二加氫反應(yīng)條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于35 ；③第二烴餾份氮含量低于lOOOPPm，密度(20°C)高于920公斤/立方米，芳烴含量高于 55% ；第三加氫反應(yīng)條件為壓力為6. 0 12. OMPa ；第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于③在第四加氫反應(yīng)部分，第三加氫反應(yīng)流出物進(jìn)行雙環(huán)芳烴加氫開環(huán)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第四加氫反應(yīng)流出物，第四加氫反應(yīng)條件為溫度為200 460°C、壓力為3. 0 25. OMPa、第四加氫催化劑具備高選擇性雙環(huán)芳烴加氫開環(huán)功能、第四加氫催化劑體積空速為0. 05 5. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1，第四加氫反應(yīng)部分操作壓力比第三加氫反應(yīng)部分操作壓力略低；第四加氫反應(yīng)流出物用作第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于③在第四加氫反應(yīng)部分，第三加氫反應(yīng)流出物完成雙環(huán)芳烴開環(huán)率高于40%的高選擇性雙環(huán)芳烴加氫開環(huán)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第四加氫反應(yīng)流出物，第四加氫反應(yīng)條件為溫度為 250 420°C、壓力為4. 0 20. OMPa、第四加氫催化劑具備高選擇性雙環(huán)芳烴加氫開環(huán)功能、第四加氫催化劑體積空速為0.25 2. Ohr-Ι、氫氣/原料油體積比為500 1 2000 1，第四加氫反應(yīng)部分操作壓力比第三加氫反應(yīng)部分操作壓力略低。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于②第一烴餾份氮含量低于lOOOPPm，密度(20°C)高于940公斤/立方米，芳烴含量高于 55% ；第一加氫反應(yīng)條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第二加氫反應(yīng)條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于35 ；③第二烴餾份氮含量低于500PPm，密度(20°C)高于920公斤/立方米，芳烴含量高于 55% ；第三加氫反應(yīng)條件為壓力為6. 0 12. OMPa ；第四加氫反應(yīng)條件為壓力為6. 0 12. OMPa ；第四加氫反應(yīng)部分操作壓力比第三加氫反應(yīng)部分操作壓力略低；第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于③第三加氫反應(yīng)部分操作壓力，比第一加氫反應(yīng)部分操作壓力低至少2. 5MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于③第三加氫反應(yīng)部分操作壓力，比第一加氫反應(yīng)部分操作壓力低至少4. OMPa0
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于①在分餾部分FlOO使用分餾塔TlOO將烴油FOO分離為第一烴餾份和第二烴餾份，分餾塔TlOO操作壓力為負(fù)壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于①在分餾部分FlOO使用分餾塔TlOO將烴油FOO分離為第一烴餾份、第二烴餾份和殘油，殘油主要由常規(guī)沸點(diǎn)高于430°C的高芳烴高密度餾分組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分1SF，得到一個主要由密度(20°C )高于900 公斤/立方米的烴組分組成的待裂化油V，至少一部分待裂化油V去第二加氫反應(yīng)部分與第二加氫催化劑接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分1SF，得到一個主要由密度(20°C )高于900 公斤/立方米的烴組分組成的待裂化油V，至少一部分待裂化油V去第二加氫反應(yīng)部分與第二加氫催化劑的后半部分加氫催化劑接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分1SF，得到一個主要由密度(20°C )高于900 公斤/立方米的烴組分組成的待裂化油V，至少一部分待裂化油V去第一加氫反應(yīng)部分與第一加氫催化劑接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在加氫反應(yīng)流出物分離部分S，得到一個主要由常規(guī)沸點(diǎn)為120 165°C的烴組分組成的石腦油PAC，部分石腦油PAC去第三加氫反應(yīng)部分與第三加氫催化劑接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在加氫反應(yīng)流出物分離部分S，得到一個主要由常規(guī)沸點(diǎn)為165 265°C的烴組分組成的輕柴油1DL，部分輕柴油IDL去第四加氫反應(yīng)部分與第四加氫催化劑接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在加氫反應(yīng)流出物分離部分S，得到一個主要由常規(guī)沸點(diǎn)為265 330°C的烴組分組成的重柴油1DH，部分重柴油IDH去第四加氫反應(yīng)部分與第四加氫催化劑的后半部分加氫催化劑接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于①第二加氫反應(yīng)流出物進(jìn)入第五加氫反應(yīng)部分，完成第五加氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第五加氫精制反應(yīng)流出物，第五加氫反應(yīng)條件為溫度為250 480°C、操作壓力略低于第四加氫反應(yīng)操作壓力、第五加氫催化劑為加氫精制催化劑、第五加氫催化劑體積空速為2. 0 20. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1 ；第五加氫反應(yīng)流出物用作第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于①第二加氫反應(yīng)流出物進(jìn)入熱高壓分離部分1AHPS，在溫度為180 380°C、操作壓力略低于第二加氫反應(yīng)部分操作壓力的條件下分離為熱高分氣IAHPV和熱高分油1AHPL，熱高分油主要由常規(guī)沸點(diǎn)高于280°C的烴組分組成，熱高分氣用作第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于①第二加氫反應(yīng)流出物進(jìn)入熱高壓分離部分1AHPS，在溫度為250 350°C的條件下分離為熱高分氣IAHPV和熱高分油1AHPL，至少一部分熱高分油IAHPL返回第二加氫反應(yīng)部分與第二加氫催化劑接觸用作循環(huán)熱高分油1RAHPL。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于①循環(huán)熱高分油IRAHPL重量流量為第一烴餾份重量流量的50 150%。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于①在分餾部分F100，原料油FOO來源于褐煤中壓煤液化油或其加氫改性油；②第一烴餾份密度(20°C)高于940公斤/立方米密度；第一加氫反應(yīng)條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第二加氫反應(yīng)條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PPm;，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30 ；③第二烴餾份密度(20°C)高于915公斤/立方米密度；第三加氫反應(yīng)條件為壓力為6. 0 12. OMPa ；第四加氫反應(yīng)條件為壓力為6. 0 12. OMPa ；第三加氫反應(yīng)部分操作壓力比第一加氫反應(yīng)部分操作壓力低至少2. 5MPa ；第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于②第一烴餾份密度(20°C)高于960公斤/立方米密度；③第二烴餾份密度(20°C)高于930公斤/立方米密度；第三加氫反應(yīng)部分操作壓力比第一加氫反應(yīng)部分操作壓力低至少4. OMPa0
23.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于④第二烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分2SF，與第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分 ISF至少部分共用。
全文摘要
一種寬餾分高芳烴高密度烴油分類加氫轉(zhuǎn)化方法，先根據(jù)原料油中組分沸點(diǎn)的不同將雙環(huán)結(jié)構(gòu)芳烴和多環(huán)結(jié)構(gòu)芳烴分離獲得兩個餾份，然后選擇各自最佳的反應(yīng)條件進(jìn)行加氫轉(zhuǎn)化主要由常規(guī)沸點(diǎn)為265～450℃的高芳烴高密度重餾分組成的第一烴餾份和主要由常規(guī)沸點(diǎn)為165～265℃的高芳烴高密度輕餾分組成的第二烴餾份，第一烴餾份先經(jīng)過第一加氫反應(yīng)部分完成芳烴加氫飽和、后經(jīng)過第二加氫反應(yīng)部分完成加氫裂化，第二烴餾份在第三加氫反應(yīng)部分完成芳烴加氫飽和，第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物和第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物被分離回收。本發(fā)明適合于煤液化生成油之加氫改質(zhì)油或氮含量低的煤液化生成油的分類加氫轉(zhuǎn)化過程。
文檔編號C10G67/00GK102433157SQ20111031153
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者何巨堂 申請人:何巨堂