一种高干点原料加氢裂化方法技术

本发明专利技术公开了一种高干点原料加氢裂化方法。高干点原料首先进行一段加氢精制反应，反应流出物进行分离；液体进入二段精制段进行深度脱氮和芳烃饱和反应，在二段中同时采用气液并流和逆流流程，精制生成油与氢气混合后进入第三段反应区，进行加氢裂化反应。本发明专利技术方法可在较缓和条件下对高干点原料中的含氮杂质进行加氢处理，使其满足加氢裂化进料要求，从而拓宽了加氢裂化的原料来源；同时由于加氢精制温度大大降低，从而可以提高装置的运转周期，加工更劣质原料或者在同样运转周期下提高装置的加工能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高干点原料加氢裂化方法
本专利技术公开了一种加氢裂化方法，特别是一种加工高干点原料的加氢裂化方法。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，石油加工能力快速增长。与此同时，国内加氢裂化技术也获得了大规模的工业应用，截至2011年底，我国正在运行的加氢裂化装置有40多套，总加工能力已经超过50.0Mt/a，加工能力跃居世界第二位。同时世界原油资源的日益枯竭，国际油价一直在高位徘徊。2011年我国共进口原油2.54亿吨，原油进口依赖度已达56.5%，已经严重威胁到国民经济的健康、快速发展，充分利用原油资源已经成为炼油行业的重要任务。另外，由于国内原油质量的逐年变差，进口高硫原油加工量的大幅增加，环保对炼油工艺及石油产品质量的要求日趋严格，以及市场对清洁燃油及化工原料需求量的不断增加，尤其是作为交通运输燃料的清洁中间馏分油和为重整、乙烯等装置提供的优质进料，因此市场对加氢裂化技术水平的进步提出了更高的要求。加氢裂化所加工的原料范围宽，产品方案灵活，液体产品收率高，可获得优质动力燃料和化工原料，加氢裂化工艺和技术越来越受到世界各大石油公司的普遍重视。为了提高原油利用率，提高高附加值产品的产率，各大炼油企业纷纷采用深拔技术，减压蜡油干点已达590℃以上，甚至达到620℃，加氢裂化技术能够很好地满足这种需求。加氢裂化工艺一般可分为一段法和两段法，其中一段法又包括单段（也称单段一剂）和单段串联。操作方式主要分为循环操作方式和一次通过操作方式。单段工艺使用一种耐有机氮的加氢裂化催化剂，原料直接通过加氢裂化催化剂，工艺过程最简单，操作空速较高，但加工的原料范围窄，产品中航煤质量较差。单段串联使用加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂串联，中间无需分离，因为所用加氢裂化催化剂不具有耐有机氮的能力，要求在加氢精制反应器将硫氮杂质脱除干净，所以一般只能在较低空速下操作。随着炼油企业的日趋大型化，规划建设的大型加氢裂化装置越来越多，以达到规模效益。这些装置的单套加工能力大都在200万吨／年以上。这些大型加氢裂化装置如果采用常规单段串联或单段工艺技术按单套装置建设，由于反应器、原料泵、换热器等特大型设备的制造费用和运输费用巨大，将使装置建设投资大大增加，影响企业的经济效益；而如果建成两套装置，则将由于设备台数显著增加，同样也将增加装置的建设投资，并将增加操作费用。现有的两段加氢裂化工艺，如US3702818，涉及第一段原料油首先经过加氢精制段脱除杂质，分离的液体进入加氢裂化段，第一段尾油进入第二段继续裂化，这是常规两段加氢裂化工艺过程。US3549515第一段使用一段串联流程，第一段尾油进入第二段继续裂化，存在着上述一段串联工艺的不足。US4404088涉及增加一个加氢裂化反应段，在改变产品方案时提高液体产品收率，但流程较长。这些技术虽然方案灵活，但工艺流程复杂，投资增加。CN100526433涉及第一段采用单段两剂流程，第一段尾油进入第二段继续裂化，最大量生产中间馏分油，均未涉及加工高干点原料。传统加氢裂化工艺所加工的原料油干点一般小于530℃，采用深拔技术后，原料油干点显著提高，使得氮含量、硫含量、沥青质、残炭和微量金属杂质含量明显增加。除了因为粘度增大导致原料油向催化剂内部扩散的速度减慢，从而降低反应速度外，还带来数量更多、结构更为复杂的非烃化合物以及多环芳烃、胶质、沥青质、重金属等杂质，大大增加了加氢难度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种改进的加氢裂化方法，用于加工高干点原料（如深拔蜡油）。同现有两段加氢裂化技术相比，工艺流程更加灵活，可加工更加劣质的原料；同现有一段串联加氢裂化技术相比，可大大提高装置的加工能力。本专利技术的一种高干点原料加氢裂化方法，包括以下内容：（1）在加氢精制条件下，高干点原料油和氢气混合进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率一般控制为60wt%~95wt%；（2）第一段反应区流出物进入分离系统，气液分离后的气相经脱杂质后循环使用；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，并流反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的加氢精制油与氢气混合后进入第三段反应区，第三段反应区使用加氢裂化催化剂；（5）第三段反应区得到反应流出物进入分离系统，得到各种加氢裂化产品。根据本专利技术的加氢裂化方法，其中在步骤（2）中，优选对气液分离后的液相先用水进行洗涤，以降低第一段加氢精制生成油中的氨（NH3）含量，经过水洗后的液相再与氢气进入第二段反应区。此处所述的水洗操作为本领域技术人员的常规操作。本专利技术方法中，所述的高干点原料的终馏点一般为550℃以上，优选为570℃以上，最优选为580～620℃。高干点原料的氮含量一般为500μg·g-1以上。本专利技术方法中，第一段反应区的脱氮率一般控制为60wt%～95wt%，优选控制为70wt%～90wt%。第一段反应区的工艺条件为：反应温度为330～480℃，反应压力为5.0～20.0MPa，氢油体积比为100:1～4000:1，液时体积空速为0.2～4.0h-1。优选的操作条件为：反应温度为350～450℃，反应压力为8.0～17.0MPa，氢油体积比为400:1～2000:1，液时体积空速为0.5～3.0h-1。本专利技术方法中，步骤（3）所述的第二段反应区中，并流反应区的工艺条件为：反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~4000:1，优选为400:1~2000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。第二段反应区中逆流反应区的工艺条件为：反应温度为250~500℃，优选为300~440℃；反应压力为5.0~20.0MPa，优选为8.0~17.0MPa；氢油体积比为100:1~2000:1，优选为400:1~1000:1；液时体积空速为1.0~10.0h-1，优选为1.0~4.0h-1。其中在步骤（3）的第二段反应区中，上部的气液并流反应区和气液逆流反应区的催化剂装填体积比可以根据高干点原料的性质和第一段的加氢脱氮率具体确定。本专利技术方法中，根据装置规模，第一段反应区可以设置一台或几台反应器，第二段反应区也可以设置一台或几台反应器，第三段反应区一般设置一台反应器。本专利技术方法中，第一段反应区反应流出物进行气液分离，气相经脱除硫化氢和氨后可以循环使用，液相进入第二段反应区。第二段反应区反应流出物首先进行气液分离，气相脱除硫化氢和氨后循环使用，液相进入分馏塔得到石脑油馏分、煤油馏分、柴油馏分和加氢裂化尾油。加氢裂化尾油可以部分或全部循环回第一加氢反应器，或者直接出装置。本专利技术方法中，采用深拔技术后得到的原料油干点显著提高，使得氮含量、硫含量、沥青质、残炭和微量金属杂质含量明显增加。除了因为粘度增大导致原料油向催化剂内部扩散的速度减慢，从而降低反应速度外，还带来数量更多、结构更为复杂的非烃化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高干点原料加氢裂化方法，包括如下内容：（1）在加氢精制条件下，高干点原料油和氢气混合进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率控制为60wt%~95wt%；（2）第一段反应区流出物进入分离系统，气液分离后的气相经脱杂质后循环使用；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，并流反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的加氢精制油与氢气混合后进入第三段反应区，第三段反应区使用加氢裂化催化剂；（5）第三段反应区得到反应流出物进入分离系统，经分离得加氢裂化产品。

【技术特征摘要】
1.一种高干点原料加氢裂化方法，包括如下内容：（1）在加氢精制条件下，高干点原料油和氢气混合进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率控制为60wt%~95wt%；所述的高干点原料的终馏点为550℃以上；（2）第一段反应区流出物进入分离系统，气液分离后的气相经脱杂质后循环使用；（3）步骤（2）中气液分离后的液相与氢气混合后进入第二段反应区，第二段反应区使用加氢精制催化剂，第二段反应区的上部为气液并流反应区，并流反应流出物进入气液分离区进行分离，气体引出反应器；液体进入下部的催化剂床层，与反应器底部引入的氢气进行逆流接触反应，反应后的气体从气液分离区离开反应器；（4）步骤（3）得到的加氢精制油与氢气混合后进入第三段反应区，第三段反应区使用加氢裂化催化剂；（5）第三段反应区得到反应流出物进入分离系统，经分离得加氢裂化产品；其中，第一段反应区中的加氢精制催化剂具有以下性质：催化剂的平均孔直径为7.5~9.5nm，孔径为4~10nm的孔占总孔容的体积分数为70%~90%；第二段反应区中的加氢精制催化剂具有以下性质：催化剂的平均孔直径为4至小于7.5nm，孔径为4~10nm的孔的孔容占总孔容的体积分数为50%~75%；其中与第一段中的加氢精制催化剂相比较，第二段加氢精制催化剂的平均孔直径小0.5~3nm，孔径4~10nm的孔占总孔容的体积分数小10~30个百分点。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高干点原料的终馏点为570℃以上。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的高干点原料的终馏点为580～620℃。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中第一段反应区的脱氮率控制为70wt%~90wt%。5.按照权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述的高干点原料的氮含量为500μg/g以上。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（3）中所述的加氢精制催化剂包括载体和载在载体上的加氢金属组分，催化剂包括元素周期表中第ⅥB族活性金属组分以金属氧化物重量计8%~35%，以及第Ⅷ族活性金属组分以金属氧化物重量计1%~7%。7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，与第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：白振民，刘涛，刘彤，贝耀明，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11