CN101376841A - 一种重质馏分油加氢处理方法 - Google Patents

一种重质馏分油加氢处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种加氢处理方法。以重质馏分为原料油，在加氢处理条件下，原料油与氢气混合通过第一加氢处理反应区，加氢处理生成油在高压分离器中分离，分离得到的气体进行脱硫，分离得到的液体与脱硫后并经循环氢压缩机增压后的氢气混合通过第二加氢处理反应区，加氢处理生成油在高压分离器中分离，分离得到的气体直接进入第一加氢处理反应区，分离得到的液体在分馏塔中得到低硫轻质油品和重质油品。与现有技术相比，本发明方法可以有效提高原料油的加氢处理深度，并且两个加氢处理反应区只需一套循环氢系统，设备投资低，操作费用低。

Description

一种重质馏分油加氢处理方法
技术领域
本发明涉及一种加氢处理方法，特别是一种充分利用低硫循环氢，将劣质重质馏分油进行深度加氢处理的方法。
背景技术
当前世界范围内原油性质逐渐变重、变劣，加之世界经济的持续发展和环保法规的日益严格，需要生产大量轻质清洁燃料，这些都要求对现有的炼油技术进行完善和改进，以最低的成本生产出符合要求的产品。
在重质原料生产轻质产品的加工方法中，催化裂化(FCC)仍占重要地位。催化裂化技术直接生产的轻质油品质量较差，尤其是催化汽油的硫含量比较高，催化柴油硫含量和芳烃含量高、十六烷值低。因此，催化裂化产品不符合清洁燃料的要求。为了改善催化裂化产品的质量，需要一定的处理手段，最主要的途径一般有两种，即催化裂化生成油补充加氢精制和催化裂化原料的预处理。FCC原料加氢预处理技术可以避免催化裂化汽油加氢精制过程中辛烷值损失，并且还具有如下优点：可以降低FCC催化剂的更换速率；降低FCC焦炭产率；改善FCC产品分布、提高目的产品产率、降低非目的产品产率；直接改善FCC产品质量，降低产品硫含量；降低FCC再生器SOx、NOx的排放量等，因此FCC原料加氢预处理工艺在现代炼油厂中得到广泛的应用。
催化裂化原料预处理技术是将催化裂化的原料油先进行加氢处理，脱除其中大部分硫、氮等杂质，芳烃得到了部分饱和，从而改善了催化裂化的原料油质量，可以有效降低催化裂化装置的操作苛刻度，并提高了催化裂化产品质量，可以直接得到目的产品，或者降低了后精制的难度。
现有的催化裂化原料预处理技术主要有：US3983029和US6793804公开了加氢处理工艺和催化剂，CN1313379公开了一种劣质催化裂化原料的加氢处理方法，CN1646665公开了烃类原料的加氢处理。这些专利使用常规加氢处理催化剂在常规工艺条件下进行加氢处理，通常采用一次通过流程，由于受到原料油日益变重变差的影响，只有在苛刻操作条件下才能降低生成物的硫含量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种催化裂化原料深度加氢处理方法，可以在较缓和的操作条件下有效提高加氢处理深度，生产低硫催化裂化原料，具有降低加氢预处理装置的操作苛刻度，降低操作操作费用、降低反应温度、增加装置处理能力和延长催化剂使用寿命等特点。
本发明重油加氢处理方法包括如下内容：
a)以重质馏分油为原料油，在加氢处理操作条件下，原料油与富氢气体通过第一加氢处理反应区；
b)步骤a得到的加氢处理流出物进入气液分离系统，分离得到气体和液体；
c)步骤b得到的气体进行脱硫化氢处理；
d)步骤c得到脱硫化氢后的气体经循环氢压缩机；
e)步骤d经循环氢压缩机的气体与步骤b得到的液体通过第二加氢处理反应区；
f)步骤e得到的加氢处理流出物进入分离系统，分离得到气体和液体产品；
g)步骤f得到的气体进入第一加氢处理反应区，做为第一加氢处理反应区的氢源，步骤f得到的液体产品包括低硫石脑油和低硫柴油，以及低硫蜡油。
本发明方法使用的重质馏分油原料一般包括馏程为350～530℃重质馏分，如可以是石油加工过程中得到的各种减压瓦斯油(VGO)、脱沥青油(DAO)、焦化瓦斯油(CGO)、重循环油(HCO)等中的一种或几种，也可以是来自煤焦油、煤液化油等。
第一加氢处理反应区的操作条件一般为反应压力3.0～20.0MPa，氢油体积比为200:1～2500:1，体积空速为0.1～8.0h-1，反应温度260℃～455℃；优选的操作条件为反应压力4.0～18.0MPa，氢油体积比300:1～2000:1，体积空速0.2～6.0h-1，反应温度280～444℃。第二加氢处理反应区的操作条件一般为反应压力3.0～20.0MPa，氢油体积比为200:1～2500:1，体积空速为0.1～8.0h-1，反应温度260℃～455℃；优选的操作条件为反应压力4.0～18.0MPa，氢油体积比300:1～2000:1，体积空速0.2～6.0h-1，反应温度280～444℃。第二反应区较第一反应区压力高，一般高0.01～2.0MPa。
本发明两个加氢处理反应区可以使用相同的加氢处理催化剂，也可以使用不同的加氢处理催化剂。加氢处理催化剂可以全部为常规加氢处理催化剂，也可以是常规加氢处理催化剂与体相催化剂的组合。组合装填时，体相催化剂可以装填在反应区的上部，也可以装填在反应区的下部，或者两种类型的催化剂间隔装填，体相催化剂与常规催化剂的体积比为90:10～10:90，优选20:80～80:20。组合装填时，优选物料首先通过普通加氢处理催化剂床层，然后通过体相催化剂床层，最有利于发挥催化剂整体活性。其中常规加氢处理催化剂可以是各种商业催化剂，如抚顺石油化工研究院(FRIPP)研制生产的3926、3936、CH-20、3996、FF-14、FF-16、FF-18、FF-26等加氢处理催化剂，IFP公司的HR-416、HR-448等催化剂，Topsor公司的TK-525、TK-557催化剂，AKZO公司的KF-752、KF-840、KF-901、KF-907等等。体相催化剂如抚顺石油化工研究院(FRIPP)研制生产的FH-FS等。上述加氢处理催化剂也可以按本领域知识进行制备，普通加氢处理催化剂(负载型催化剂，活性金属含量相对较低，一般以氧化物计为20％～45％)一般先制备催化剂载体，然后用浸渍法负载活性金属组分，体相催化剂(活性金属含量高，一般以氧化物计为50％～85％)一般采用共沉淀法制备。
与现有技术相比，本发明的特点是：由于本发明增加了一个反应器，第一段加氢处理生成油在这个反应器中，氢气和低硫化氢氛围下，可以达到深度脱硫的效果，或者达到相同脱硫活性时，提高了装置的处理量。特别是将重质油原料中易于脱除的杂质在相对缓和的条件下脱除，而较难脱除的杂质采用反应压力相对较高、硫化氢浓度相对较低的有利条件下进行，使得综合脱杂质效果明显提高。由于只使用一台循环氢压缩机和一套产品分馏系统，而且达到相同氢油比时循环氢压缩机负荷降低50％，因此可以大大减少设备投资和操作费用。并且本发明方法可以节省空气冷却器等设备，进一步降低装置投资和操作费用。
附图说明
图1是本发明的一种工艺流程示意图。
具体实施方式
首先劣质重质原料油1与第二反应区得到富氢气体3混合进入第一反应区2，得到的第一加氢处理物流4在分离器5中分离，分离得到的气体6和液体7，其中气体6经脱硫和压缩机8后与新氢9混合，做为第二反应区的氢气10，液体7与氢气10混合进入第二反应区11，反应后得到第二加氢处理物流12在分离器13中分离，分离得到气体3、轻质馏分14和加氢蜡油15。轻质馏分14可以作为轻质油品，加氢蜡油15作为催化裂化装置进料，气体3做为第一反应区的氢源。
下面通过实施例说明本发明方案和效果。
实施例1～4
表1 原料油性质
Figure A200710012689D0007162402QIETU
*原料油—1为混合油(其中VGO:CGO:DAO＝50:25:25重量比)
**原料油—2为混合油(其中VGO:CGO＝60:40重量比)
表2 加氢精制催化剂的主要组成和性质
 
催化剂 3936 FF-14
催化剂组成
MoO3，wt％ 24.5 24.0
NiO，wt％ 3.8 2.0
CoO，wt％ — 1.6
载体，wt％ 余量 余量
催化剂的主要性质
比表面，m2/g >160 >160
孔容ml/g 0.33 >0.30
表3 实施例5工艺条件和试验结果
 
工艺条件 工艺方案1 参比方案 工艺方案2 工艺方案3 工艺方案4
第一反应器
催化剂 FF-14 FF-14 FF-14 3936 3936
原料油 原料油-1 原料油-1 原料油-2 原料油-1 原料油-2
压力/MPa 7.0 8.0 12.0 10.0 5.0
入口氢油体积比 600:1 600:1 600:1 1000:1 400:1
空速/h-1 2.0 1.0 3.0 1.5 1.0
温度/℃ 360 360 390 355 350
第二反应器
催化剂 FF-14 / FF-14 3936 3936
原料油 一反生成油 / 一反生成油 一反生成油 一反生成油
压力/MPa 8.0 / 13.0 11.0 6.0
入口氢油体积比 600:1 / 600:1 1000:1 400:1
空速/h-1 2.0 / 5.0 5.0 3.0
温度/℃ 360 / 370 340 360
加氢蜡油硫含量/μg·g-1 1300 2000 200 900 500
通过上面的实施例可以看出，由于第二反应区中硫化氢含量低，第一反应区得到的液体继续在第二反应区中在优化的条件下进一步反应，可以达到深度脱硫的效果，或者达到相同脱硫深度时，可以增加装置的处理量，或者减少催化剂的用量，降低设备投资和操作费用。

Claims (10)

1、一种重质馏分油加氢处理方法，包括：
a)以重质馏分油为原料油，在加氢处理操作条件下，原料油与富氢气体通过第一加氢处理反应区；
b)步骤a得到的加氢处理流出物进入气液分离系统，分离得到气体和液体；
c)步骤b得到的气体进行脱硫化氢处理；
d)步骤c得到脱硫化氢后的气体经循环氢压缩机；
e)步骤d经循环氢压缩机的气体与步骤b得到的液体通过第二加氢处理反应区；
f)步骤e得到的加氢处理流出物进入分离系统，分离得到气体和液体产品；
g)步骤f得到的气体进入第一加氢处理反应区，做为第一加氢处理反应区的氢源，步骤f得到的液体产品包括低硫石脑油和低硫柴油，以及低硫蜡油。
2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的重质馏分油原料包括馏程为350～530℃重质馏分。
3、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的重质馏分油原料减压瓦斯油、脱沥青油、焦化瓦斯油、重循环油中的一种或几种，或者来自煤焦油或煤液化油。
4、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一加氢处理反应区的操作条件为反应压力3.0～20.0MPa，氢油体积比为200:1～2500:1，体积空速为0.1～8.0h-1，反应温度260℃～455℃。
5、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一加氢处理反应区的操作条件为反应压力4.0～18.0MPa，氢油体积比300:1～2000:1，体积空速0.2～6.0h-1，反应温度280～444℃。
6、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第二加氢处理反应区的操作条件为反应压力3.0～20.0MPa，氢油体积比为200:1～2500:1，体积空速为0.1～8.0h-1，反应温度260℃～455℃。
7、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第二加氢处理反应区的操作条件为反应压力4.0～18.0MPa，氢油体积比300:1～2000:1，体积空速0.2～6.0h-1，反应温度280～444℃。
8、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第二反应区比第一反应区压力高，压力高0.01～2.0MPa。
9、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一加氢处理反应区和第二加氢处理反应区使用相同的加氢处理催化剂，或者使用不同的加氢处理催化剂。
10、按照权利要求9所述的方法，其特征在于所述的氢处理催化剂为常规加氢处理催化剂，或者为常规加氢处理催化剂与体相催化剂的组合。
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