费-托合成油的加氢处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种费－托合成油的加氢处理方法，该方法是将费－托合成油在多个不同入口温度加氢处理反应区进行加氢处理，通过注入热氢的方式提高加氢处理反应区入口温度，加氢处理后分离的尾油进行加氢裂化，加氢处理产物与加氢裂化产物进入同一的分馏系统，所得的柴油十六烷值高于７０，凝点在０℃以下，硫氮含量极低，可生产０↑［＃］优质清洁柴油，也可作为提高柴油十六烷值的优质调和组分，同时所得的石脑油是高质量蒸汽裂解制乙烯原料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种费-托合成油的加氢处理工艺，特别是涉及将费-托合成全馏分油或费-托合成过程中得到的液相产物中的粗石脑油馏分、粗柴油馏分、粗石脑油与粗柴油混合馏分加工为优质马达燃料和优质化工原料的加氢处理工艺。
技术介绍
化石燃料主要包括煤和石油，从世界范围看，煤的储量远超过石油的储量。因此，如何用煤替代石油是能源领域的重要课题。煤替代石油的重要加工过程是煤的液化过程，以及煤液化产物的进一步加工处理过程。根据化学加工过程的不同路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类。煤直接液化是把煤直接转化成液体产品。其工艺主要有埃克森(Exxon)供氢溶剂法(简称EDS法)、氢煤法等。EDS法是借助供氢溶剂的作用，在一定温度和压力下将煤加氢液化成液体燃料；氢煤法是采用加压催化流化床反应器，借助高温和催化剂的作用，使煤在氢压下裂解成小分子的烃类液体燃料。加氢液化工艺的柴油收率在70％左右，LPG和汽油约占20％，其余为以多环芳烃为主的中间产品，还含有相当数量的氧、氮、硫等杂原子，芳烃含量也较高，较难进一步加工为高质量的汽油、柴油等产品。CN1382772A介绍了一种从煤直接液化油最大量生产优质柴油或喷气燃料的方法，过滤后的煤液化油稳定加氢，然后将得到的柴油馏分、尾油馏分进行深度加氢改质，分离加氢改质反应器流出物得到气体、石脑油馏分、柴油馏分和尾油馏分或气体、石脑油馏分、喷气燃料、柴油馏分和尾油馏分，富氢气流循环使用，部分尾油馏分作为供氢剂循环回煤液化系统。CN1493663A介绍了一种由煤直接液化油生产优质柴油的组合工艺方法，过滤后的煤液化油稳定加氢，然后将得到柴油馏分进行加氢改质，分离加氢改质反应器流出物得到石脑油馏分、柴油馏分。由于煤直接液化油芳烃含量较高，上述两种方法得到的柴油馏分的十六烷值仅能达到45左右，不-->能满足欧II柴油标准。煤间接液化是煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应分解，使煤炭全部气化成原料气(CO+H2的混合物)，再在催化剂的作用下进一步合成为液体油品或石化产品。目前，间接液化已在许多国家实现了工业生产，主要分两种生产工艺，一是费-托(Fischer-Tropsch)合成工艺，将原料气直接合成油；二是摩比尔(Mobil)工艺，由原料气合成甲醇，再由甲醇转化成汽油的。其中费-托合成是具有较好前景的工艺方法。费-托合成油的分布较宽，不同的合成条件得到的产品分布有所不同，如一种典型条件下的产品分布为：C4-以下产物约占总合成产物的40％左右，C5+以上产物约占总合成产物的60％左右，其中C5～C9馏分30％左右、C10～C13馏分15％左右、C14～C18馏分9％左右、C19+馏分6％左右等。C4-以下的气态烃类产物经分离及烯烃歧化转化得到LPG、聚合级丙烯、聚合级乙烯等终端产品。C5+以上液态产物可以进一步加工为各种产品。CN1594509A等将费-托合成油的重质烃和/或釜底蜡，采用Fe基催化剂在悬浮床中进行加氢转化，生产石脑油和柴油产品。具体方法是将Fe基催化剂和费托合成重质烃和/或釜底蜡原料在储油罐混合均匀，然后与氢气混合加热至300～400℃进入悬浮床反应器，进行加氢转化；加氢转化的反应条件为3.0～20.0MPa，反应温度为350～500℃，氢油体积比为300～1800，液体空速为0.1～3.0h-1。悬浮床工艺的加氢性能较弱，反应条件苛刻，产品性质需进一步提高。CN1125960A等采用特种无定形硅铝负载贵金属，将费-托合成油生产为润滑油基础油。其中催化剂由0.05～10wt％的贵金属和比表面100～500m2/g的二氧化硅/氧化铝载体构成。以费托合成油为原料制润滑油基础油的相关专利文献较多，但费-托合成油中直链烃含量较多，不是润滑油基础油的理想原料。USP6,475,375、USP6,656,343等介绍了一种将费-托合成油转化为压缩点火式(CI)发动机用石脑油燃料或其调合组分的方法。具体方法为，将费-托合成油的石脑油馏分进行加氢处理，将费-托合成油的重馏分进行加氢裂化，加氢处理后的石脑油及加氢裂化得到的石脑油作为压缩点火式发动机的-->燃料或其调合组分，这些石脑油的控制指标为：终馏点低于160℃，浊点在-30℃以下，十六烷值在30以上。但是石脑油馏分不是压缩点火式发动机的理想燃料，以其调合柴油，虽然可以降低其凝点，但其它指标如闪点等将受到影响。USP5,689,031介绍了将费-托合成油生产为柴油的方法。提出保留费-托合成油中的少量含氧化合物(认为是C12以上的醇类)，可以提高合成柴油的润滑性能，使用时不必添加价格昂贵的添加剂，同时为了降低凝点，所有的组分需进行加氢异构化。具体方法为，将费-托合成油分离成为较重的馏分和较轻的馏分，进一步把该较轻的馏分分离，并且较重的馏分和低于约500°F的较轻的馏分进行加氢异构化，把该异构的产物与未加氢处理的部分(一般为500～700°F馏分)调合。该专利提供了一种改善合成柴油润滑性能的方法，但操作较为复杂。USP5,378,348提出一种将费-托合成油主要生产为喷气燃料的方法。首先将费-托合成油分馏为轻石脑油馏分、煤油馏分(320～500°F)和500°F+。将煤油馏分加氢处理然后加氢异构，生产为高质量合成喷气燃料。将500°F+馏分加氢异构(具有裂化功能)，得到的煤油馏分与直馏煤油馏分共同进行加氢处理和加氢异构，得到的柴油馏分作为产品，700°F+馏分循环。该流程中的分离操作较多，流程长、能耗大。另外，费-托合成油得到的煤油馏分虽然杂质含量较低，但其烟点较难提高，加工为高质量喷气燃料的代价较高。USP6,589,415、USP6,583,186介绍了将费-托合成油进行加氢裂化的方法，其主要特点是将合成油的重馏分进行加氢裂化，将合成油的轻馏分作为加氢裂化反应床层的冷却物流。可以看出其主要不足在于，进入加氢裂化的合成油原料没有经过加氢处理，其中含有一定量杂质(如氧)，这些杂质一般是加氢裂化催化剂的有害物质，会造成催化剂的永久失活。另外，合成油的轻馏分也进入加氢裂化反应器，其结果是液体产物收率会降低。USP4,080,397、USP4,059,648等介绍了将费-托合成油生产为高辛烷值汽油的方法。具体过程为将费-托合成油进行加氢处理，加氢处理后的重馏分采用含有ZSM系统分子筛的选择性裂解催化剂进行处理，得到的汽油馏分具有较高的辛烷值。但以费-托合成油为原料生产高辛烷值汽油不具有经-->济上的合理性，主要表现在液体产物收率低，汽油辛烷值提高有限(一般仅为85左右)，此过程得到的柴油馏分质量较差，不宜直接使用。USP4,684,756介绍了一种以费-托合成蜡生产高质量汽油的方法。主要特点是采用流化床工艺过程，采用催化裂化催化剂、或低加氢性能的加氢裂化催化剂、或加氢脱蜡催化剂，将费-托合成蜡裂解为富含烯烃的裂解产物。然后将富含烯烃的裂解产物进行齐聚反应，得到高质量(高辛烷值)汽油。该方法以生产汽油为目的，反应过程较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种费-托合成油的加工方法，该方法克服了现有技术存在的缺陷，是一种工艺简单、成本低廉的方法，用该方法可将费-托合成全馏分油或费-托合成过程中得到的液相产物中的粗石脑油馏分、粗柴油馏分、粗石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种费－托合成油的加氢处理工艺，其特征在于包括如下步骤：　　　　（１）将费－托合成油进行加氢处理，生成精制产物，加氢处理包括至少通过两个加氢处理反应区；费－托合成油首先经过第一加氢精制催化剂处理反应区，然后与注入的热氢混合，再进入后续的加氢精制催化剂处理反应区；第一加氢处理反应区入口温度为１３０～２５０℃，第二加氢处理反应区入口温度为２５０～４００℃；和　　　　（２）使步骤（１）精制产物进入分馏系统，分离得到石脑油、柴油及尾油。

【技术特征摘要】
1.一种费-托合成油的加氢处理工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)将费-托合成油进行加氢处理，生成精制产物，加氢处理包括至少通过两个加氢处理反应区；费-托合成油首先经过第一加氢精制催化剂处理反应区，然后与注入的热氢混合，再进入后续的加氢精制催化剂处理反应区；第一加氢处理反应区入口温度为130～250℃，第二加氢处理反应区入口温度为250～400℃；和(2)使步骤(1)精制产物进入分馏系统，分离得到石脑油、柴油及尾油。2.如权利要求1所述的费-托合成油的加氢处理工艺，其中步骤(1)所述的费-托合成油是费-托合成过程中得到的液相产物中的粗石脑油馏分、粗柴油馏分、粗石脑油与粗柴油混合馏分或费-托合成全馏分油；以及其中所述的所述的热氢是氢气经过加热或换热得到的，温度为400～700℃。3.如权利要求1所述费-托合成油的加氢处理工艺，其中步骤(2)分离得到的尾油还可以在裂化反应器中于加氢裂化催化剂条件下进行加氢裂化，所得到的裂化产物与步骤(1)的加氢精制产物一起进入步骤(2)所述的分馏系统，以及由上述加氢裂化和分馏步骤得到的尾油可以全部或部分地循环到裂化反应器中。4.如权利要求1-3任意一项所述的费-托合成油的加氢处理工艺，其中所述的多个加氢处理反应区可以设置在同一反应器中，也可以设置在不同的反应器中；优选设置在同一反应器中。5.如权利要求1-3任意一项所述的费-托合成油的加氢处理工艺，其中步骤(2)所述的分馏系统以及加氢裂化产物的分馏系统中产品石脑油与产品柴油的切割点为120～260℃，产品柴油与尾油的切割点为330～385℃。6.如权利要求1-3任意一项所述的费-托合成油的加氢处理工艺，其中所述第一加氢处理反应区入口温度优选为150～210℃；第二加氢处理反应区入口温度优选为280～340℃。7.如权利要求1-3任意一项所述的费-托合成油的加氢处理工艺，其中步骤(1)中所述的加氢处理条件为：氢分压为3～20MPa，液相物料通过每个催化剂床层的体积空速为0.1～20h-1，氢油体积比为100～3000；优选为：氢分压为5～15MPa，液相物料通过每个加氢处理反应区的体积空速为0.2～10h-1，氢油体积比为200～1500。8.如权利要求3所述的费-托合成油的加氢处理工艺，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：任杰，相宏伟，曹立仁，孙予罕，李永旺，
申请(专利权)人：中科合成油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]