CN102465017B

CN102465017B - 一种汽油、煤油组合加氢工艺

Info

Publication number: CN102465017B
Application number: CN201010539207.8A
Authority: CN
Inventors: 柳伟
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-11-05
Also published as: CN102465017A

Abstract

本发明公开了一种汽油和煤油组合加氢工艺。该工艺包括：FCC汽油经分馏得到轻、重组分；煤油与氢气的混合原料先经换热器换热，再经加热后与重组分混合进行加氢，分离反应流出物得到气相和液相，液相与FCC汽油轻组分混合后进行分馏，得到合格的汽油和煤油产品。本发明工艺中，由于煤油原料中烯烃、二烯烃含量较少，FCC汽油重组分通过与加热至较高温度的煤油氢气混合物料混合即可达到反应温度，这样既可以避免FCC汽油在换热器及加热炉结焦，从而延长加氢装置运转周期；而且在汽油加氢脱硫条件下，掺炼的煤油经加氢后也可满足民用航煤质量要求，即加氢后同时得到清洁汽油、航煤两种产品。

Description

一种汽油、煤油组合加氢工艺

技术领域

本发明涉及一种汽油、煤油组合加氢工艺，具体的说是一种延长催化汽油选择性加氢脱硫反应装置运转寿命的工艺。

背景技术

随着汽车工业的发展和汽车保有量的增加，汽车尾气排放的有害物对大气的污染日益为人们所重视，各国对车用汽油规格要求如烯烃含量、硫含量等指标日益提高。降低成品车用汽油硫和烯烃含量，可有效地减少汽车尾气中有害物的排放量。因此，国家不仅制定了日益严格的《汽车尾气排放标准》，并对车用汽油中有害物及相关质量控制指标提出了更高的要求。我国成品汽油中，催化裂化(FCC)汽油占的比重很大，大约占成品汽油的70～80％，因此，在这样的背景下FCC汽油的清洁化成为了解决汽油清洁化问题的关键。

目前，在FCC汽油清洁化技术中，选择性加氢脱硫技术是主要的、也是最有效的技术手段。针对我国催化裂化(FCC)汽油的特点，近年来，抚顺石油化工研究院(FRIPP)一直致力于FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂及工艺技术的开发，FRIPP开发的OCT-MD FCC汽油选择性加氢脱硫工艺，采用专门开发的FGH-21/FGH-31组合催化剂和配套的加氢工艺，产品汽油硫含量可以达到50μg/g，RON辛烷值损失＜1.0个单位。OCT-MD工艺中，稳定FCC汽油经无碱脱臭后进分馏塔分馏出轻、重组分，重组分经换热及加热炉加热后进入加氢反应器进行加氢后与轻组分混合得到低硫清洁汽油。然而，由于催化裂化汽油中含有较多的烯烃、二烯烃，因此，重组分经过换热器及加热炉加热时容易结焦，且在反应条件下，重组分一般为气态，生成的结焦物颗粒很难被带走，从而滞留在换热器或加热炉内，致使换热器或加热炉内压降增加，而一旦反应条件不稳致使加热炉及换热器进料为液相，积累的焦粉等结焦物会短时间内进入反应器致使反应器压降快速增加，导致装置被迫停工。

专利CN200710011425.2公开了一种劣质汽油馏分生产低硫汽油的方法，先将全馏分劣质汽油原料进行固定床氧化脱臭，将硫醇硫转化为二硫化物，然后分馏为轻馏分和重馏分，重馏分经过高活性/低活性组合加氢脱硫催化剂进行选择性加氢脱硫，脱硫产物与轻馏分混合得到清洁汽油产品，但由劣质汽油中烯烃、二烯烃等易结焦物质含量较高，在经过加热器及换热器后容易结焦产生压降，从而缩短装置运转周期。

发明内容

针对催化汽油选择性加氢脱硫技术换热器及加热炉结焦问题，本发明提供了一种改进的FCC汽油加氢工艺方法。

本发明的催化汽油选择性加氢脱硫工艺包括如下内容：

(1)无碱脱臭后的稳定FCC汽油原料经分馏塔分馏得到轻组分和重组分；

(2)航煤与氢气的混合原料先经换热器与加氢产品换热，然后进入加热炉加热后与来自分馏塔底部的重组分混合进入加氢反应器进行加氢脱硫反应；

(3)步骤(2)中加氢反应后的汽煤油流出物进入气液分离器，得到液相和气相；

(4)步骤(3)所得液相与步骤(1)中的轻组分混合，经分馏得到合格的航空煤油和高辛烷值欧IV汽油产品，步骤(3)所得气相经循环氢脱硫塔脱除H₂S后循环回加氢反应器。

在本发明组合加氢工艺中，步骤(1)中所述FCC汽油原料可以采用常规的蒸馏方式进行分馏，所述的轻组分和重组分的切割点为90℃～130℃。

步骤(2)所述的加氢脱硫使用的氢气中H₂S含量≯300μg/g，优选≯50μg/g，一般采用循环氢脱H₂S实现，如步骤(3)所得气相经循环氢脱硫塔脱除H₂S后与补充氢混合后循环回加氢反应器。控制加氢脱硫过程使用氢气中H₂S的含量，可以有效控制加氢产物中硫醇的生成。

加氢反应器中使用的催化剂为常规加氢脱硫催化剂，优选具有下述性质的加氢脱硫催化剂：催化剂以氧化铝为载体，以Mo和Co为活性金属组分；以重量计催化剂含MoO₃3.0～18.0w％，较好为4.0～16.0w％，CoO 1.0～6.0w％，较好为2.0～5.0w％，Co/Mo原子比0.1～1.0；催化剂孔容0.3～1.3ml/g，比表面积150～300m²/g。所述催化剂中还可以进一步含有钾，如含钾0.2～10.2w％，较好为0.5～5.0w％，P/K原子比0.1～10.0，较好为0.8～5.0。相比常规汽油加氢催化剂，该催化剂具有较高脱硫选择性，烯烃饱和活性相对较弱，加氢后汽油辛烷值损失较少。所述催化剂可以选择市售商品催化剂，也可以根据本领域的常规知识进行制备。市售商品催化剂可以选自FRIPP研制的FGH-21、FGH-31选择性加氢催化剂。

本发明汽、煤油组合加氢工艺中，加氢反应器的操作条件如下：反应温度200℃～400℃，优选230℃～350℃，反应压力0.5MPa～5MPa，优选1.0MPa～2.0MPa，液时体积空速1.0h^-1～6.0h^-1，优选2.0h^-1～4.0h^-1，氢油体积比100～1000，优选400～800。

本发明中所述的航煤一般指原油蒸馏得到的直馏煤油组分。

与现有技术相比较，本发明方法具有如下特点：

由于FCC汽油中含有较高的烯烃、二烯烃，且储存过程中与氧气接触容易产生胶质的结焦前驱物，常规FCC汽油加氢工艺中，当这些物质经过换热器尤其是加热炉时，在高温下很容易结焦，同时，汽油组分在经过换热器和加热炉时完全气化，生成的结焦物沉积在换热器及加热炉上引起反应压降增大，最终造成装置被迫停工。本发明汽、煤油组合加氢工艺中，采用煤油原料经过换热器及加热炉取热，由于煤油原料中烯烃、二烯烃含量较少，不易生焦，汽油组分通过加热后的煤油混合取热达到反应温度，这样就避免了FCC汽油在换热器及加热炉结焦，从而延长了汽油加氢装置运转周期，而且在FCC汽油选择性加氢脱硫反应条件下，掺炼的煤油加氢后也可以满足民用航煤质量要求，加氢后同时得到清洁汽油、航煤两种产品。

附图说明

图1为本发明汽油、煤油组合加氢工艺的原则流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，稳定脱臭后的FCC汽油原料由管线1进入分馏塔2，分馏出轻组分和重组分；煤油经管线5与管线8的氢气混合后，先经换热器6与加氢反应流出物进行换热，然后经加热炉7加热后，与经过管线3的重组分混合，混合进料经过管线4进入加氢反应器9进行反应；加氢后反应流出物经换热器6与煤油和氢气的混合物换热后，进入气液分离器10进行分离，气相经脱硫后与管线11的补充氢混合并经管线8与煤油汇合，液相与管线12的轻组分混合后经管线13出装置，再经进一步分馏后得到合格的汽油和煤油产品。

下面通过具体实施例和比较例说明本发明方案和效果。

实施例1～4采用本发明的流程如图1。以下实施例中使抚顺石油化工研究院研制的FGH-21\FGH-31 FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂组合装填，反应器上床层装填FGH-21，下床层装填FGH-31，两种催化剂按体积比4∶6装填。催化汽油重组分、煤油按体积比4∶1混合，轻、重汽油切割点温度控制在95℃。

催化剂的组成及性质见表1，所用的原料性质见表2，实施例1～4所用工艺条件列于表3，实施例1～4的评价结果见表4。

表1催化剂的理化性质

表2原料油性质

表3加氢反应器操作条件

表4汽油、煤油产品性质表

通过实施例1～4可知该工艺可生产欧IV汽油和合格的民用航煤，同时汽油辛烷值损失较小，装置运行一年反应器无压降无明显变化，装置可以长周期运行。

比较例1

选用常规流程，催化汽油重组分经换热器及加热炉后进入加氢反应器，在实施例1～4的反应条件下加工表1中的FCC汽油，脱硫率及汽油辛烷值损失与实施例相当，但装置运行两个月后，反应器压降由最初的60kPa上升至300kPa，被迫停工。

Claims

1.一种汽油、煤油组合加氢工艺，包括以下步骤：

(1)无碱脱臭后的稳定FCC汽油原料经分馏塔分馏得到轻组分和重组分，所述的轻组分和重组分的切割点为90℃～130℃；

(2)航煤与氢气的混合原料先经换热器与加氢产品换热，然后进入加热炉加热后与重组分混合进入加氢反应器进行反应；

(4)步骤(3)所得液相与步骤(1)中的轻组分混合，经分馏得到合格的航空煤油和汽油产品。

2.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，步骤(3)所得气相经循环氢脱硫塔脱除H₂S后循环回加氢反应器。

3.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，步骤(2)中所述的氢气中H₂S含量≯300μg/g。

4.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，步骤(2)中所述加氢反应器的反应条件为：反应温度200℃～400℃，反应压力0.5MPa～5MPa，液时体积空速1.0h^-1～6.0h^-1，氢油体积比100～1000。

5.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，步骤(2)中所述加氢反应器的反应条件为：反应温度230℃～350℃，反应压力1.0MPa～2.0MPa，液时体积空速2.0h^-1～4.0h^-1，氢油体积比400～800。

6.按照权利要求1所述的加氢工艺，其特征在于，所述加氢反应器中使用的催化剂具有下述性质：以氧化铝为载体，以Mo和Co为活性金属组分；以重量计催化剂含MoO₃3.0～18.0w％，CoO1.0～6.0w％，Co/Mo原子比0.1～1.0；催化剂孔容0.3～1.3ml/g，比表面积150～300m²/g。

7.按照权利要求6所述的加氢工艺，其特征在于，以重量计催化剂含MoO₃4.0～16.0w％，CoO2.0～5.0w％。

8.按照权利要求7或6所述的加氢工艺，其特征在于，所述的催化剂含钾0.2～10.2w％，P/K原子比0.1～10.0。