一種高干點(diǎn)原料加氫裂化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種加氫裂化方法，特別是一種加工高干點(diǎn)原料的加氫裂化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，石油加工能力快速增長(zhǎng)。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)加氫裂化技術(shù) 也獲得了大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用，截至2011年底，我國(guó)正在運(yùn)行的加氫裂化裝置有40多套，總 加工能力已經(jīng)超過(guò)50. OMt/a，加工能力躍居世界第二位。同時(shí)世界原油資源的日益枯竭，國(guó) 際油價(jià)一直在高位徘徊。2011年我國(guó)共進(jìn)口原油2. 54億噸，原油進(jìn)口依賴度已達(dá)56. 5%，已 經(jīng)嚴(yán)重威脅到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康、快速發(fā)展，充分利用原油資源已經(jīng)成為煉油行業(yè)的重要任 務(wù)。另外，由于國(guó)內(nèi)原油質(zhì)量的逐年變差，進(jìn)口高硫原油加工量的大幅增加，環(huán)保對(duì)煉油工 藝及石油產(chǎn)品質(zhì)量的要求日趨嚴(yán)格，以及市場(chǎng)對(duì)清潔燃油及化工原料需求量的不斷增加， 尤其是作為交通運(yùn)輸燃料的清潔中間餾分油和為重整、乙烯等裝置提供的優(yōu)質(zhì)進(jìn)料，因此 市場(chǎng)對(duì)加氫裂化技術(shù)水平的進(jìn)步提出了更高的要求。加氫裂化所加工的原料范圍寬，產(chǎn)品 方案靈活，液體產(chǎn)品收率高，可獲得優(yōu)質(zhì)動(dòng)力燃料和化工原料，加氫裂化工藝和技術(shù)越來(lái)越 受到世界各大石油公司的普遍重視。為了提高原油利用率，提高高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)率，各大 煉油企業(yè)紛紛采用深拔技術(shù)，減壓蠟油干點(diǎn)已達(dá)590°C以上，甚至達(dá)到620°C，加氫裂化技 術(shù)能夠很好地滿足這種需求。
[0003] 加氫裂化工藝一般可分為一段法和兩段法，其中一段法又包括單段(也稱單段一 齊IJ)和單段串聯(lián)。操作方式主要分為循環(huán)操作方式和一次通過(guò)操作方式。單段工藝使用一 種耐有機(jī)氮的加氫裂化催化劑，原料直接通過(guò)加氫裂化催化劑，工藝過(guò)程最簡(jiǎn)單，操作空速 較高，但加工的原料范圍窄，產(chǎn)品中航煤質(zhì)量較差。單段串聯(lián)使用加氫精制催化劑和加氫裂 化催化劑串聯(lián)，中間無(wú)需分離，因?yàn)樗眉託淞鸦呋瘎┎痪哂心陀袡C(jī)氮的能力，要求在加 氫精制反應(yīng)器將硫氮雜質(zhì)脫除干凈，所以一般只能在較低空速下操作。隨著煉油企業(yè)的日 趨大型化，規(guī)劃建設(shè)的大型加氫裂化裝置越來(lái)越多，以達(dá)到規(guī)模效益。這些裝置的單套加工 能力大都在200萬(wàn)噸/年以上。這些大型加氫裂化裝置如果采用常規(guī)單段串聯(lián)或單段工藝 技術(shù)按單套裝置建設(shè)，由于反應(yīng)器、原料泵、換熱器等特大型設(shè)備的制造費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用巨 大，將使裝置建設(shè)投資大大增加，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；而如果建成兩套裝置，則將由于設(shè) 備臺(tái)數(shù)顯著增加，同樣也將增加裝置的建設(shè)投資，并將增加操作費(fèi)用。
[0004] 現(xiàn)有的兩段加氫裂化工藝，如US3702818,涉及第一段原料油首先經(jīng)過(guò)加氫精制段 脫除雜質(zhì)，分離的液體進(jìn)入加氫裂化段，第一段尾油進(jìn)入第二段繼續(xù)裂化，這是常規(guī)兩段加 氫裂化工藝過(guò)程。US3549515第一段使用一段串聯(lián)流程，第一段尾油進(jìn)入第二段繼續(xù)裂化， 存在著上述一段串聯(lián)工藝的不足。US4404088涉及增加一個(gè)加氫裂化反應(yīng)段，在改變產(chǎn)品方 案時(shí)提高液體產(chǎn)品收率，但流程較長(zhǎng)。這些技術(shù)雖然方案靈活，但工藝流程復(fù)雜，投資增加。 CN100526433涉及第一段采用單段兩劑流程，第一段尾油進(jìn)入第二段繼續(xù)裂化，最大量生產(chǎn) 中間餾分油，均未涉及加工高干點(diǎn)原料。
[0005] 傳統(tǒng)加氫裂化工藝所加工的原料油干點(diǎn)一般小于530°C，米用深拔技術(shù)后，原料油 干點(diǎn)顯著提高，使得氮含量、硫含量、浙青質(zhì)、殘?zhí)亢臀⒘拷饘匐s質(zhì)含量明顯增加。除了因?yàn)?粘度增大導(dǎo)致原料油向催化劑內(nèi)部擴(kuò)散的速度減慢，從而降低反應(yīng)速度外，還帶來(lái)數(shù)量更 多、結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的非烴化合物以及多環(huán)芳烴、膠質(zhì)、浙青質(zhì)、重金屬等雜質(zhì)，大大增加了加 氫難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的加氫裂化方法，用于加 工高干點(diǎn)原料(如深拔蠟油)。同現(xiàn)有兩段加氫裂化技術(shù)相比，工藝流程更加靈活，可加工更 加劣質(zhì)的原料；同現(xiàn)有一段串聯(lián)加氫裂化技術(shù)相比，可大大提高裝置的加工能力。
[0007] 本發(fā)明的一種高干點(diǎn)原料加氫裂化方法，包括以下內(nèi)容： (1) 在加氫精制條件下，高干點(diǎn)原料油和氫氣混合進(jìn)入第一段反應(yīng)區(qū)，第一段反應(yīng)區(qū)使 用加氫精制催化劑，第一段反應(yīng)區(qū)的脫氮率一般控制為6〇 Wt9T95wt% ; (2) 第一段反應(yīng)區(qū)流出物進(jìn)入分離系統(tǒng)，氣液分離后的氣相經(jīng)脫雜質(zhì)后循環(huán)使用； (3) 步驟（2)中氣液分離后的液相與氫氣混合后進(jìn)入第二段反應(yīng)區(qū)，第二段反應(yīng)區(qū)使用 加氫精制催化劑，第二段反應(yīng)區(qū)的上部為氣液并流反應(yīng)區(qū)，并流反應(yīng)流出物進(jìn)入氣液分離 區(qū)進(jìn)行分離，氣體引出反應(yīng)器；液體進(jìn)入下部的催化劑床層，與反應(yīng)器底部引入的氫氣進(jìn)行 逆流接觸反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體從氣液分離區(qū)離開反應(yīng)器； (4) 步驟（3)得到的加氫精制油與氫氣混合后進(jìn)入第三段反應(yīng)區(qū)，第三段反應(yīng)區(qū)使用加 氫裂化催化劑； (5) 第三段反應(yīng)區(qū)得到反應(yīng)流出物進(jìn)入分離系統(tǒng)，得到各種加氫裂化產(chǎn)品。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的加氫裂化方法，其中在步驟（2)中，優(yōu)選對(duì)氣液分離后的液相先用水 進(jìn)行洗滌，以降低第一段加氫精制生成油中的氨（NH 3)含量，經(jīng)過(guò)水洗后的液相再與氫氣進(jìn) 入第二段反應(yīng)區(qū)。此處所述的水洗操作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)操作。
[0009] 本發(fā)明方法中，所述的高干點(diǎn)原料的終餾點(diǎn)一般為550°C以上，優(yōu)選為570°C以 上，最優(yōu)選為580?620°C。高干點(diǎn)原料的氮含量一般為500ii g ? g4以上。
[0010] 本發(fā)明方法中，第一段反應(yīng)區(qū)的脫氮率一般控制為60wt%?95wt%，優(yōu)選控制為 70wt%?90wt%。第一段反應(yīng)區(qū)的工藝條件為：反應(yīng)溫度為330?480°C，反應(yīng)壓力為5. 0? 20. OMPa，氫油體積比為100:1?4000:1，液時(shí)體積空速為0. 2?4. Oh-1。優(yōu)選的操作條件 為：反應(yīng)溫度為350?450°C，反應(yīng)壓力為8. 0?17. OMPa，氫油體積比為400:1?2000:1， 液時(shí)體積空速為〇. 5?3. Oh'
[0011] 本發(fā)明方法中，步驟（3)所述的第二段反應(yīng)區(qū)中，并流反應(yīng)區(qū)的工藝條件為：反 應(yīng)溫度為25(T500°C，優(yōu)選為30(T440°C ;反應(yīng)壓力為5. 0?20. OMPa，優(yōu)選為8. 0?17. OMPa ; 氫油體積比為100:廣4〇〇〇:1，優(yōu)選為400: f2000:1 ;液時(shí)體積空速為1.(T10. OtT1，優(yōu)選 為I. (T4. Oh'第二段反應(yīng)區(qū)中逆流反應(yīng)區(qū)的工藝條件為：反應(yīng)溫度為25(T500°C，優(yōu)選為 30(T440°C ;反應(yīng)壓力為5. 0?20. OMPa，優(yōu)選為8. 0?17. OMPa ;氫油體積比為100:1?2000:1， 優(yōu)選為400:1?1000:1 ;液時(shí)體積空速為I. (TlO. Oh'優(yōu)選為I. 0?4. Oh'
[0012] 其中在步驟（3)的第二段反應(yīng)區(qū)中，上部的氣液并流反應(yīng)區(qū)和氣液逆流反應(yīng)區(qū)的 催化劑裝填體積比可以根據(jù)高干點(diǎn)原料的性質(zhì)和第一段的加氫脫氮率具體確定。
[0013] 本發(fā)明方法中，根據(jù)裝置規(guī)模，第一段反應(yīng)區(qū)可以設(shè)置一臺(tái)或幾臺(tái)反應(yīng)器，第二段 反應(yīng)區(qū)也可以設(shè)置一臺(tái)或幾臺(tái)反應(yīng)器，第三段反應(yīng)區(qū)一般設(shè)置一臺(tái)反應(yīng)器。
[0014] 本發(fā)明方法中，第一段反應(yīng)區(qū)反應(yīng)流出物進(jìn)行氣液分離，氣相經(jīng)脫除硫化氫和氨 后可以循環(huán)使用，液相進(jìn)入第二段反應(yīng)區(qū)。第二段反應(yīng)區(qū)反應(yīng)流出物首先進(jìn)行氣液分離，氣 相脫除硫化氫和氨后循環(huán)使用，液相進(jìn)入分餾塔得到石腦油餾分、煤油餾分、柴油餾分和加 氫裂化尾油。加氫裂化尾油可以部分或全部循環(huán)回第一加氫反應(yīng)器，或者直接出裝置。
[0015] 本發(fā)明方法中，采用深拔技術(shù)后得到的原料油干點(diǎn)顯著提高，使得氮含量、硫含 量、浙青質(zhì)、殘?zhí)亢臀⒘拷饘匐s質(zhì)含量明顯增加。除了因?yàn)檎扯仍龃髮?dǎo)致原料油向催化劑內(nèi) 部擴(kuò)散的速度減慢，從而降低反應(yīng)速度外，還帶來(lái)數(shù)量更多、結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的非烴化合物以 及多環(huán)芳烴、膠質(zhì)、浙青質(zhì)、重金屬等雜質(zhì)，大大增加了加氫難度。
[0016] 本發(fā)明方法中，所使用的加氫精制催化劑可以是本領(lǐng)域任意的產(chǎn)品。加氫裂化催 化劑可以根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的分布要求