CN101993740A - 蒽油加氢制柴油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属煤化工技术领域，特别涉及蒽油加氢制柴油的方法。本发明方法制得的柴油十六烷值较高，符合国家标准。本发明方法为：A、蒽油与轻质馏分油和重质洗油混合得到混合油；B、混合油与氢气混合反应预加氢；C、步骤B预加氢产物补充氢气后再次加氢，反应流出物分离出未反应的氢气，进行油水气的分离，得到油液；D、步骤C的油液精馏得到柴油馏分；E、柴油馏分与氢气混合，进入改质反应器反应；反应流出物分离出未反应的氢气，再进行油水气的分离，得到改质柴油；F、改质柴油添加十六烷值改进剂得到柴油。本方法避免蒽油结晶堵塞管道，延长催化剂寿命，产品满足国标要求。
Description
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，特别涉及蒽油加氢制柴油的方法。
背景技术
目前蒽油加氢制柴油采用一段串联加氢或两段加氢，如中国专利：一种蒽油加氢裂化方法(200610059031.X)和一种蒽油加氢转化方法(200610067501.7)公开了加氢精制和加氢裂化串联工艺，但该串联工艺制得的加氢柴油产品十六烷值为35～42，未达到国标要求(GB252-2000的-20#低凝轻柴油标准十六烷值大于45)。此外，前述两种专利方法在生产实践中易堵塞工艺管道，本发明的发明人在经过大量生产实践后，得到本发明的发明方法，该方法既不会堵塞工艺管道，产品的十六烷值达到国标要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种蒽油加氢制柴油的方法，该方法制得的柴油十六烷值较高，符合国家标准。
本发明蒽油加氢制柴油的方法包括以下步骤：
A、蒽油与轻质馏分油和重质洗油混合得到混合油；
B、混合油与氢气混合反应预加氢；
C、步骤B预加氢产物补充氢气后再次加氢，反应流出物分离出未反应的氢气，进行油水气的分离，得到油液；
D、步骤C的油液精馏得到柴油馏分；
E、柴油馏分与氢气混合，进入改质反应器反应；反应流出物分离出未反应的氢气，再进行油水气的分离，得到改质柴油；
F、改质柴油添加十六烷值改进剂得到柴油。
由于原料蒽油是多环芳烃及少量胶质的混合物，易堵塞工艺管道，可以在蒽油中加入轻质馏分油降低粘度。蒽油与轻质馏分油、重质洗油按7～10∶0.3～0.7∶0.7～1.3的体积比混合。步骤A所述轻质馏分油为脱酚酚油、煤焦油轻质馏分油等。
步骤B预加氢时蒽油与氢气的氢油体积比为1300～1700∶1，反应压力13～17MPa，反应温度为350～370℃。所述柴油精制催化剂优选为FF26。
为了延长柴油精制催化剂寿命，步骤B预加氢时使用渣油加氢脱金属催化剂脱除金属元素，防止金属元素在柴油精制催化剂表面沉积，所述渣油加氢脱金属催化剂优选为FZC型。
步骤C再次加氢时预加氢产物与氢气的氢油体积比400～600∶1，反应压力13～17Mpa，反应温度350～370℃。所述柴油加氢裂化催化剂优选为FC100或FC14。
步骤C再次加氢后反应流出物温度控制在35～45℃，压力控制在13～17MPa，分离未反应的氢气；然后常压下进行油水气的分离。
步骤D所述柴油馏分为沸点190～350℃的馏分。精馏时沸点＜190℃的馏分为汽油馏分，沸点＞350℃的馏分为重油分馏。
步骤E所述柴油加氢改质催化剂用量为柴油馏分的0.1～0.3vol％，柴油馏分与氢气的氢油体积比为1300～1700∶1，反应压力13～17MPa，反应温度为350～370℃。
步骤E所述改质反应流出物温度控制在35～45℃，压力控制在13～17MPa，分离未反应的氢气；再常压下进行油水气的分离，得到改质柴油。
步骤F所述十六烷值改进剂用量为柴油体积的0.1～0.3vol％，优选为烷基硝酸酯型十六烷值改进剂。
本发明的有益效果是：
由于原料蒽油是多环芳烃及少量胶质的混合物，易堵塞工艺管道，本方法采用轻质馏分油调和减粘，避免了蒽油结晶堵塞工艺管道。
在预加氢步骤增加脱金属保护床层，延长催化剂寿命。
在加氢裂化步骤后增加柴油加氢改质步骤，使产品柴油的十六烷值提高，满足GB252-2000的-20#低凝轻柴油标准。
具体实施方式
采用预处理减粘+加氢降低脱硫、脱氮、脱氧，降低碳氢比+柴油馏分加氢提高十六烷值，生产满足国标GB252-2000的轻质柴油产品。
本发明方法包括如下步骤：
1.蒽油经脱水后与轻质馏分油、重质洗油按7～10∶0.3～0.7∶0.7～1.3的体积比混合进入原料油缓冲罐，原料油缓冲罐用燃料气气封。
2.自原料油缓冲罐来的原料油经加氢进料泵增压至13～17MPa，在流量控制下与氢气混合，氢油体积比为1300～1700∶1，换热至280～320℃后经反应进料加热炉加热至350～370℃，进入预加氢反应器与柴油精制催化剂反应。预加氢反应器设渣油加氢脱金属催化剂保护床层，脱除金属元素，防止金属元素在柴油精制催化剂表面沉积。原料油在预加氢反应器脱除硫、氮、氧等有害元素，让芳烃初步开环。
3.预加氢反应器产物补充氢气后进入主加氢反应器与柴油加氢裂化催化剂反应，预加氢产物与氢气的氢油体积比400～600∶1，反应压力13～17Mpa，反应温度350～370℃。在主加氢反应器加氢开环芳烃，让大分子断裂成小分子，降低碳氢比。反应流出物换热至35～45℃后先进入高压分离器于13～17MPa分离未反应的氢气，再进入低压分离器常压下进行油水气的分离。
柴油加氢裂化催化剂优选为抚顺石油化工研究院研制的FC100或FC14。
4.低分油经换热200～210℃后进入分馏-稳定塔精馏得到汽油馏分、柴油馏分和重油分馏。分馏-稳定塔精馏时，分馏塔顶压力0.3～0.4MPa，温度170～185℃，塔底温度300～320℃，侧线采出柴油馏分(沸点190～350℃)，塔底采出重油馏分(沸点＞350℃)；稳定塔塔顶压力0.70～0.9MPa，温度110～130℃，塔底温度210～225℃，塔底采出汽油馏分(沸点＜190℃)，塔顶采出石油气。
5.柴油馏分经改质进料泵增压至13～17MPa后，与氢气混合，柴油馏分与氢气的氢油体积比为1300～1700∶1，换热至280～320℃后经改质加热炉加热至350～370℃，进入改质反应器与柴油加氢改质催化剂反应，柴油加氢改质催化剂用量为柴油馏分的0.1～0.3vol％，在此改质提高十六烷值。
所述柴油加氢改质催化剂不仅能降低油硫，氮含量，而且可以提高十六烷值，优选为C型柴油加氢改质催化剂。
6.改质反应流出物换热至35～45℃后，先进入高压分离器13～17MPa分离未反应的氢气，再进入低压分离器常压下进行油水气的分离，得到改质柴油。
7.改质柴油添加十六烷值改进剂得到产品柴油。
所述十六烷值改进剂用量为改质柴油体积的0.1～0.3vol％，优选为烷基硝酸酯型十六烷值改进剂。
在不同生产规格的设备中，所述柴油精制催化剂、渣油加氢脱金属催化剂、柴油加氢改质催化剂或柴油加氢裂化催化剂的用量不同；相同生产规格的设备中，不同型号的柴油精制催化剂、渣油加氢脱金属催化剂、柴油加氢改质催化剂或柴油加氢裂化催化剂的用量也不同，本领域技术人员可根据生产经验及实际需求选择适宜的催化剂使用量。
以下通过实施例进一步描述本发明。
实施例1
1.混合蒽油经加热静置脱水后与脱酚酚油、重质洗油按8.5∶0.5∶1.0的体积比例混合进入原料油缓冲罐，原料油缓冲罐用燃料气(副产品石油气)气封。
所述混合蒽油密度1.15g/cm3，馏程220～510℃；所述脱酚酚油密度0.95～0.98g/cm3，馏程170～240℃；所述重质洗油密度1.05～1.07g/cm3，馏程260～320℃。
2.自原料油缓冲罐来的原料油经加氢进料泵增压至15MPa后，以氢油比1500∶1的体积比例与氢气混合，换热至300℃后经反应进料加热炉加热至360℃，进入预加氢反应器与精制催化剂(FF26)反应。预加氢反应器设渣油加氢脱金属催化剂(FZC型)保护床层，脱除金属元素，防止其在精制催化剂表面沉积。原料油在预加氢反应器中精制催化剂作用下脱除硫、氮、氧等有害元素，让芳烃初步开环。
3.预加氢反应器产物(密度0.95～0.96g/cm3)按500∶1补充氢气后进入主加氢反应器，在裂化催化剂(FC14)作用下加氢开环芳烃，让大分子断裂成小分子，降低碳氢比。主加氢反应器的反应流出物换热至40℃后先进入高压分离器分离未反应的氢气，压力为15Mpa。再进入低压分离器，常压下进行油水气的分离得到低分油，密度0.90～0.92g/cm3。
4.低分油换热至200～210℃后进入分馏-稳定塔精馏。分馏塔塔顶压力0.35MPa，温度178℃，塔底温度310℃，侧线采出柴油馏分(沸点190～350℃)，塔底采出重油馏分(沸点＞350℃)。稳定塔塔顶压力0.80MPa，温度120℃，塔底温度217℃，塔底采出汽油馏分(沸点＜190℃)，塔顶采出石油气。
5.柴油馏分经改质进料泵增压至15MPa后，按照氢油比1500∶1的比例与氢气混合，换热至300℃后经改质加热炉加热至360℃进入十六烷值改质反应器，在十六烷值改质催化剂(C)作用下加氢提高十六烷值。
6.改质反应流出物换热至40℃后先进入高压分离器(15MPa)分离未反应的氢气，再进入低压分离器常压下进行油水气的分离，得到改质柴油，密度0.89～0.91g/cm3。
7.改质柴油添加0.2vol％的十六烷值改进剂(烷基硝酸酯)得到柴油产品，质量满足国标GB252-2000的-20#低凝轻柴油标准。
生产过程中未出现蒽油结晶堵塞工艺管道的现象。
实施例2
1.混合蒽油经加热静置脱水后与脱酚酚油、重质洗油按8.5∶0.5∶1.0的比例混合进入原料油缓冲罐，原料油缓冲罐用燃料气(副产品石油气)气封。
所述混合蒽油密度1.15g/cm3，馏程220～510℃；所述脱酚酚油密度0.95～0.98g/cm3，馏程170～240℃。所述重质洗油密度1.05～1.07g/cm3，馏程260～320℃。
2.自原料油缓冲罐来的原料油经加氢进料泵增压至15MPa后，以氢油比1500∶1的比例与氢气混合，换热至300℃后经反应进料加热炉加热至380℃，进入预加氢反应器与精制催化剂反应。预加氢反应器设渣油加氢脱金属催化剂(FZC)保护床层，脱除金属元素，防止其在精制催化剂表面沉积。原料油在预加氢反应器与精制催化剂(FF26)作用下脱除硫、氮、氧等有害元素，让芳烃初步开环。
3.预加氢反应器产物(密度0.95～0.96)按500∶1补充氢气后进入主加氢反应器，在裂化催化剂(FC100)作用下加氢开环芳烃，让大分子断裂成小分子，降低碳氢比。主加氢反应器的反应流出物换热至40℃后先进入高压分离器分离未反应的氢气，压力为15Mpa。再进入低压分离器，常压下进行油水气的分离得到低分油，密度0.89～0.91。
4.低分油换热至200～210℃后进入分馏-稳定塔精馏。分馏塔塔顶压力0.35MPa，温度178℃，塔底温度310℃，侧线采出柴油馏分(沸点190～350℃)，塔底采出重油馏分(沸点＞350℃)。稳定塔塔顶压力0.80MPa，温度120℃，塔底温度217℃，塔底采出汽油馏分(沸点＜190℃)，塔顶采出石油气。
5.柴油馏分经改质进料泵增压至15MPa后，按照氢油比1500∶1的比例与氢气混合，换热至300℃后经改质加热炉加热至370℃进入十六烷值改质反应器，在十六烷值改质催化剂(C)作用下加氢提高十六烷值。
6.改质反应流出物换热至40℃后先进入高压分离器(15MPa)分离未反应的氢气，再进入低压分离器常压下进行油水气的分离，得到改质柴油，密度0.87～0.89g/cm3。
7.改质柴油，添加0.2vol％的十六烷值改进剂(烷基硝酸酯)得到柴油产品，质量满足国标GB252-2000的-50#低凝轻柴油标准。
生产过程中未出现蒽油结晶堵塞工艺管道的现象。
Claims (10)
1.蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、蒽油与轻质馏分油和重质洗油混合得到混合油；
B、混合油与氢气混合反应预加氢；
C、步骤B预加氢产物补充氢气后再次加氢，反应流出物分离出未反应的氢气，进行油水气的分离，得到油液；
D、步骤C的油液精馏得到柴油馏分；
E、柴油馏分与氢气混合，进入改质反应器反应；反应流出物分离出未反应的氢气，再进行油水气的分离，得到改质柴油；
F、改质柴油添加十六烷值改进剂得到柴油。
2.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤A蒽油与轻质馏分油、重质洗油按7～10∶0.3～0.7∶0.7～1.3的体积比混合。
3.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤A所述轻质馏分油为脱酚酚油或煤焦油轻质馏分油。
4.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤B预加氢时蒽油与氢气的氢油体积比为1300～1700∶1，反应压力13～17MPa，反应温度为350～370℃。
5.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤B预加氢时使用渣油加氢脱金属催化剂。
6.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤C再次加氢时预加氢产物与氢气的氢油体积比400～600∶1，反应压力13～17Mpa，反应温度350～370℃；再次加氢后反应流出物温度控制在35～45℃，压力控制在13～17MPa，分离未反应的氢气；然后常压下进行油水气的分离。
7.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤E所述柴油加氢改质催化剂用量为柴油馏分的0.1～0.3vol％。
8.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤E柴油馏分与氢气的氢油体积比为1300～1700∶1，反应压力13～17MPa，反应温度为350～370℃。
9.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤E所述改质反应流出物温度控制在35～45℃，压力控制在13～17MPa，分离未反应的氢气；再常压下进行油水气的分离，得到改质柴油。
10.根据权利要求1所述的蒽油加氢制柴油的方法，其特征在于：步骤F所述十六烷值改进剂用量为柴油体积的0.1～0.3vol％。
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