CN103502398B - 用于加氢加工烃的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于在加氢加工单元中加氢加工烃进料和加氢处理第二烃的设备和方法。温分离器输送蒸气加氢处理流出物以用液体加氢加工流出物闪蒸以产生蒸气闪蒸顶部产物，所述蒸气闪蒸顶部产物可再循环至加氢处理单元中以提供氢气需求。

Description

用于加氢加工烃的方法和设备
早期国家申请的优先权要求
本申请要求2011年5月17日提交的美国申请No.61/487,012和2011年6月24日提交的美国申请Nos.13/168,052；13/168,078；13/167,945和13/167,979的优先权。
发明领域
发明领域为两种烃料流的加氢加工。
发明背景
加氢加工可包括在加氢加工催化剂和氢气的存在下将烃转化成更有价值的产物的方法。加氢裂化为在氢气和加氢裂化催化剂的存在下将烃裂化成较低分子量烃的加氢加工方法。取决于所需输出，加氢裂化区可含有一个或多个相同或不同催化剂的床。加氢裂化为用于将烃进料如减压瓦斯油(VGO)裂化成柴油(包括煤油和汽油发动机燃料)的方法。
温和加氢裂化通常用于流化催化裂化(FCC)或其它工艺装置的上游以改进可供入下游装置中的未转化油的质量，同时将一部分进料转化成较轻产物如柴油。由于对柴油发动机燃料的世界需求相对于汽油发动机燃料增长，温和加氢裂化被认为以汽油为代价偏向有利于柴油的产品结构。温和加氢裂化可以以比部分或完全转化加氢裂化更小的严苛度操作以平衡用FCC装置（其主要用于制备石脑油）生产柴油。部分或完全转化加氢裂化用于以较小的未转化油收率生产柴油，其可供入下游装置中。
由于环境顾虑和近期制定的规则和规章，可销售的柴油必须满足关于污染物如硫和氮的越来越低的极限。新规章要求从柴油中基本完全除去硫。例如，超低硫柴油(ULSD)要求通常为小于10wppm硫。
加氢处理为用于从烃料流中除去杂原子如硫和氮以满足燃料规格以及使烯烃化合物饱和的加氢加工方法。加氢处理可以在高或低压下进行，但通常在比加氢裂化更低的压力下进行。在这种情况下，在它们在不同的压力下操作时，需要协调工艺装置。
因此，仍需要由烃原料生产更多发动机燃料产品的改进方法。这类方法必须确保发动机燃料产品满足日益严格的产品要求。
发明概述
在一个方法实施方案中，本发明包括加氢加工烃的方法，所述方法包括将第一烃进料流在第一氢气流和加氢加工催化剂的存在下加氢加工以产生加氢加工流出物流。将第二烃料流在第二氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以产生加氢处理流出物流。将加氢处理流出物流在149-260℃(300-500℉)的温度下分离成包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流。将蒸气加氢处理流出物流与至少一部分加氢加工流出物流混合。
在另一方法实施方案中，本发明包括生产柴油的方法，所述方法包括将烃进料流在第一氢气流和加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以产生在加氢裂化流出物流中的较低沸点烃。将加氢裂化流出物分离成包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和液体加氢裂化流出物流。将柴油料流在第二氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以产生在加氢处理流出物流中的低硫柴油。将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流。将蒸气加氢处理流出物流与液体加氢裂化流出物流混合。
在另一方法实施方案中，本发明包括生产柴油的方法，所述方法包括将烃进料流在第一氢气流和加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以产生在加氢裂化流出物流中的较低沸点烃。将加氢裂化流出物分离成包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和液体加氢裂化流出物流。将柴油料流在第二氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以产生在加氢处理流出物流中的低硫柴油。将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流。将蒸气加氢处理流出物流与液体加氢裂化流出物流混合。将蒸气加氢处理流出物流闪蒸成冷闪蒸蒸气流和冷闪蒸液流。将冷闪蒸液流在分馏段中在分馏塔中分馏并将包含氢气的冷闪蒸蒸气流供入加氢处理反应器中。
在一个设备实施方案中，本发明包括用于加氢加工烃的设备，所述设备包含与第一氢气管线和第一烃进料管线连通的加氢裂化反应器以将烃进料流加氢裂化成在加氢裂化流出物流管线中输送的较低沸点烃。与加氢裂化反应器连通的冷分离器用于提供在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和在底部产物管线中的液体加氢裂化流出物流。与第二氢气管线连通的加氢处理反应器用于将第二烃进料流加氢处理以产生加氢处理流出物流。与加氢处理反应器连通的热分离器用于将加氢处理流出物流分离成在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和在底部产物管线中的液体加氢处理流出物流。冷分离器的底部产物管线与热分离器的顶部产物管线连接。
在另一设备实施方案中，本发明进一步包括用于生产柴油的设备，所述设备包含与第一氢气管线和烃进料管线连通的加氢裂化反应器以将烃进料流加氢裂化成在加氢裂化流出物流管线中输送的较低沸点烃。与第二氢气管线连通的加氢处理反应器用于将柴油料流加氢处理以产生在加氢处理流出物流中的低硫柴油。与加氢处理反应器连通的热分离器用于将加氢处理流出物流分离成在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和在底部产物管线中的液体加氢处理流出物流。与加氢裂化反应器连通的冷分离器用于提供在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和在底部产物管线中的液体加氢裂化流出物流。冷分离器的底部产物管线与热分离器的顶部产物管线连通。
在另一设备实施方案中，本发明包括用于生产柴油的设备，所述设备包含与第一氢气管线和烃进料管线连通的加氢裂化反应器以将烃进料流加氢裂化成在加氢裂化流出物流管线中输送的较低沸点烃。与第二氢气管线和加氢裂化反应器连通的加氢处理反应器用于将柴油料流加氢处理以产生在加氢处理流出物流中的低硫柴油。与加氢处理反应器连通的热分离器用于将加氢处理流出物流分离成在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和在底部产物管线中的液体加氢处理流出物流。与加氢裂化反应器连通的冷分离器用于提供在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和在底部产物管线中的液体加氢裂化流出物流。加氢裂化反应器与冷分离器的顶部产物管线连通。冷闪蒸罐与热分离器连通。冷闪蒸罐具有与加氢处理反应器连通的用于运送冷闪蒸蒸气流的顶部产物管线且冷闪蒸罐具有与分馏段连通的底部产物管线。
在另一方法实施方案中，本发明包括加氢加工和加氢处理方法，所述方法包括将第一烃料流在第一氢气流和加氢加工催化剂的存在下加氢加工以产生加氢加工流出物流。将第二烃料流在第二氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以产生加氢处理流出物流。将至少一部分所述加氢处理流出物流与至少一部分所述加氢加工流出物流混合以提供混合物。将至少一部分所述混合物分馏。
在另一方法实施方案中，本发明包括加氢裂化和加氢处理方法，所述方法包括将第一烃料流在第一氢气流和加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以产生在加氢裂化流出物流中的较低沸点烃。将第二烃料流在第二氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以产生加氢处理流出物流。将加氢处理流出物流与至少一部分所述加氢裂化流出物流混合以提供混合物。将至少一部分所述混合物分馏。
在另一方法实施方案中，本发明包括加氢裂化和加氢处理方法，所述方法包括将第一烃料流在第一氢气流和加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以产生在加氢裂化流出物流中的较低沸点烃。将加氢裂化流出物在冷分离器中分离以提供包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和液体加氢裂化流出物流。将第二烃料流在第二氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以产生加氢处理流出物流。将液体加氢裂化流出物流和所述加氢处理流出物流闪蒸以提供冷闪蒸蒸气流和冷闪蒸液流。使蒸气加氢裂化流出物流再循环以提供至少一部分所述第一氢气流。使冷闪蒸蒸气流再循环以提供至少一部分所述第二氢气流。
在另一设备实施方案中，本发明包括加氢裂化和加氢处理设备，所述设备包括与第一氢气管线和第一烃进料管线连通的加氢裂化反应器以将烃料流加氢裂化成在加氢裂化流出物管线中输送的较低沸点烃。加氢处理反应器与第二氢气管线和第二烃进料管线连通以将柴油料流加氢处理以产生在加氢处理流出物管线中的加氢处理流出物。加氢处理流出物管线与所述加氢裂化流出物管线连通。分馏段与所述加氢处理流出物管线和所述加氢裂化流出物管线连通。
在另一设备实施方案中，本发明进一步包括加氢裂化和加氢处理设备，所述设备包含与第一氢气管线和第一烃进料管线连通的加氢裂化反应器以将第一烃进料流加氢裂化成在加氢裂化流出物管线输送的较低沸点烃。冷分离器与所述加氢裂化流出物管线连通以将所述加氢裂化流出物分离成在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和在底部产物管线中的液体加氢裂化流出物流。加氢处理反应器与第二氢气管线和第二烃进料管线连通以将第二烃进料流加氢处理以产生在加氢处理流出物管线中的加氢处理流出物。加氢处理流出物管线与所述底部产物管线连通。分馏段与所述加氢处理流出物管线和所述冷分离器连通。
在另一设备实施方案中，本发明包括加氢裂化和加氢处理设备，所述设备包括与第一氢气管线和第一烃进料管线连通的加氢裂化反应器以将第一烃进料流加氢裂化成在加氢裂化流出物管线中输送的较低沸点烃。冷分离器与所述加氢裂化流出物管线连通以将所述加氢裂化流出物分离成在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和在底部产物管线中的液体加氢裂化流出物流。第一氢气管线与所述顶部产物管线连通。加氢处理反应器与第二氢气管线和第二烃进料管线连通以将第二烃进料流加氢处理以产生在加氢处理流出物管线中的加氢处理流出物。闪蒸罐与所述加氢处理流出物管线和所述液体加氢裂化流出物管线连通以提供在闪蒸顶部产物管线中的冷闪蒸蒸气流和在闪蒸底部产物管线中的冷闪蒸液流。第二氢气管线与所述闪蒸顶部产物管线连通。
附图简述
图1为本发明一个实施方案的简化工艺流程图。
图2为本发明可选实施方案的简化工艺流程图。
定义
术语“连通”意指材料流动在操作上容许在所列组件之间。
术语“下游连通”意指至少一部分流入下游连通对象中的材料可在操作上从它连通的对象流出。
术语“上游连通”意指至少一部分从上游连通对象流出的材料可在操作上流入它连通的对象中。
术语“塔”意指蒸馏塔或用于分离一种或多种具有不同挥发度的组分的塔。除非另外指出，各塔包含在塔顶部的冷凝器以冷凝并使一部分顶部料流回流返回至塔的顶部和在塔底部的再沸器以气化并将一部分底部料流送回塔的底部。可将塔的进料预热。顶部压力为塔的蒸气出口处顶部蒸气的压力。底部温度为液体底部出口温度。顶部产物管线和底部产物管线指从下游塔回流或再沸至塔中的净管线。
如本文所用，术语“真沸点”(TBP)意指用于测定材料的沸点的试验方法，其相当于ASTM D2892，其用于生产标准质量的液化气、蒸馏馏分和残渣，且基于此可获得分析数据，并测定在塔中以5:1回流比使用15个理论塔板产生温度相对于蒸馏质量%的图的以上馏分的质量和体积收率。
如本文所用，术语“转化率”意指进料转化成在柴油沸程或以下沸腾的材料的转化率。柴油沸程的柴油分馏点使用真沸点蒸馏方法为343-399℃(650-750℉)。
如本文所用，术语“柴油沸程”意指使用真沸点蒸馏方法沸点为132-399℃(270-750℉)的烃。
如本文所用，术语“分离器”意指具有入口和至少一个顶部蒸气出口和底部液体出口并且还可具有来自进料口的水性料流出口的容器。闪蒸罐为可与可在较高的压力下操作的分离器下游连通的分离器类型。
详述
温和加氢裂化反应器以低严苛度以及因此低转化率操作。由温和加氢裂化产生的柴油不具有足以满足特别是关于硫的适用柴油规格。因此，必须将由温和加氢裂化产生的柴油在加氢处理单元中加工以容许混入最终柴油中。在许多情况下，有吸引力的是将温和加氢裂化单元和加氢处理单元联合以降低资本和操作成本。
典型高压加氢加工单元如加氢裂化单元或高压加氢处理单元具有冷分离器和冷闪蒸罐。它通常，但不总是具有热分离器和热闪蒸罐。典型的加氢处理单元仅具有冷分离器。冷分离器可在较低的温度下操作以获得最佳氢气分离以用作再循环气体，但这证明是热效率差的，因为必须将经加氢处理的液流再加热以分馏得到低硫柴油。
为避免该冷却和再加热而不影响氢气分离，提出温分离器与加氢处理单元以足以保持所需产物如柴油为液相的操作温度使用。可将分离的液流温热地送入分馏以回收所需产物。需要更多的加热以使该液流达到分馏温度，但它小于如果使用冷分离会需要的。可将来自该温分离器的蒸气与至少一部分加氢加工流出物混合。在一个方面中，可将温分离器蒸气送入冷闪蒸罐中，在那里混合将温度降至用于分离的可接受程度。如果需要的话，可加入冷却器以进一步降低温度。所得冷闪蒸罐蒸气为用于加氢处理单元的再循环气体。基本上，加氢加工单元和加氢处理单元分享冷闪蒸罐，对于加氢处理单元所述冷闪蒸罐变成冷分离器。
用于加氢加工烃的设备和方法8包含压缩段10、加氢加工单元12、加氢处理单元14和分馏段16。首先将第一烃进料供入加氢加工单元12中，所述加氢加工单元可以为加氢裂化单元12，其将进料转化成可包含柴油的较低沸点烃。将加氢加工流出物在分馏段16中分馏。将第二烃进料流供入加氢处理单元14中以提供加氢处理流出物流。由分馏段16提供的柴油料流可以为第二烃进料流，将其加氢处理以提供低硫柴油。
可布置压缩段10以提供在不同压力下的两种补充氢气流。在压缩段10的该级间压缩布置中，将补充氢气管线20中的补充氢气流供入与补充氢气管线20下游连通的第一压缩机22中以提高补充氢气流的压力和提供在管线24中的第一经压缩补充氢气流。第一压缩机22为可表示一系列压缩机的压缩阶段。
与第一经压缩补充氢气管线24上的第一压缩机22下游连通的分流器26容许第一部分经压缩补充氢气容纳于第一分流管线28中并容许第二部分经压缩补充氢气容纳于第二分流管线30中。将第二分流管线30中的第二部分的第一经压缩补充氢气送入加氢处理单元14中。
可将第一分流管线28中的第一部分经压缩补充氢气在第二压缩机32中进一步压缩以提供在第二经压缩补充氢气管线34中的第二经压缩补充料流。第二压缩机32为可表示一系列压缩机的压缩阶段。第二压缩机32与第一分流管线28和第一压缩机22下游连通。管线34中的第二经压缩补充料流可与管线36中的第一再循环氢气流结合以提供在第一氢气管线38中的第一加氢加工氢气流。第一氢气管线38与第二经压缩补充氢气管线34、两个压缩机22和32以及管线36中的第一再循环氢气流下游连通。级间压缩布置用于将第二经压缩补充氢气流34在比第二分流管线30中的第二部分经压缩补充氢气流更高的压力下供入加氢加工段12中。
预期其它压缩布置。例如，第二分流管线30中的经压缩补充氢气流可通过管线31中的第三补充氢气流补充或取代，所述第三补充氢气流可提供较低纯度氢气使得对加氢处理单元14的需要而言足够纯。还预期第二分流管线30位于第二压缩机32的下游，在这种情况下，加氢加工单元12和加氢处理单元14会在接近相同的压力下操作。
可将第一烃进料流可能通过未显示的缓冲罐引入管线40中。第一氢气管线38可结合管线40中的第一烃进料流以提供在管线42中的第一加氢加工进料流。在一个方面中，本文所述方法和设备特别用于加氢加工含烃原料。说明性烃原料包括含有沸点在288℃(550℉)以上的组分的含烃料流，例如常压瓦斯油，VGO，脱沥青、减压和常压残油、焦化馏出物、直馏馏分、溶剂脱沥青油、热解衍生油、高沸点合成油、循环油、经加氢裂化的进料、催化裂化器馏出物等。这些含烃原料可含有0.1-4重量%硫。
合适的烃原料为VGO或具有至少50重量%，通常至少75重量%的沸点在399℃(750℉)以上的温度的组分的其它烃馏分。典型的VGO通常具有315℃(600℉)-565℃(1050℉)的沸程。
加氢加工单元中进行的加氢加工可以为加氢裂化或加氢处理。加氢裂化指其中烃在氢气的存在下裂化成较低分子量烃的方法。加氢加工单元中进行的加氢加工也可以为加氢处理。下面参考加氢处理单元14描述加氢加工单元12中可进行的加氢处理。在任何情况下，加氢加工单元12的压力可高于加氢处理单元14中的。加氢裂化是加氢加工单元12中的优选方法。因此，术语“加氢加工”包括术语“加氢裂化”，且术语“加氢裂化”意指本文术语“加氢加工”的一种类型。
可以为加氢裂化反应器46的加氢加工反应器46与补充氢气管线20、第一分流管线28和第一烃进料管线40上的一个或多个压缩机22和32下游连通。管线42中的第一加氢加工进料流可与加氢加工流出物流(其可以为加氢加工流出物管线48中的加氢裂化流出物流)热交换，所述加氢加工流出物管线48可以为加氢裂化流出物管线48，且在进入加氢裂化反应器46中以前在火焰加热器中进一步加热，所述加氢裂化反应器46可用于将烃料流加氢裂化成较低沸点烃。
加氢加工反应器46可包含一个或多个容器、在各个容器中的多个催化剂床，和在一个或多个容器中的加氢处理催化剂与加氢裂化催化剂的各个组合。在一些方面中，加氢裂化反应可提供至少20体积%，通常大于60体积%烃进料转化成沸点在柴油分馏点以下的产物的总转化率。加氢加工反应器46可以以基于总转化率大于50体积%的部分转化率或者至少90体积%进料的完全转化率操作。为使柴油最大化，完全转化率是有效的。第一容器或床可包含加氢处理催化剂以将加氢裂化进料饱和、脱金属化、脱硫或脱氮。
加氢加工反应器46可在温和加氢裂化条件下操作。温和加氢裂化条件会提供20-60体积%，优选20-50体积%的烃进料转化成沸点在柴油分馏点以下的产物的总转化率。在温和加氢裂化中，转化产物偏利于柴油。在温和加氢裂化操作中，加氢处理催化剂具有与加氢裂化催化剂恰好一样多或者更大的转化作用。经加氢处理催化剂的转化率可以为总转化率的明显部分。如果加氢加工反应器46意欲用于温和加氢裂化，则预期温和加氢裂化反应器46可装载有所有加氢处理催化剂、所有加氢裂化催化剂，或一些加氢处理催化剂床和一些加氢裂化催化剂床。在最后一种情况下，加氢裂化催化剂床通常可在加氢处理催化剂床之后。最通常地，三个加氢处理催化剂床之后可以为0、1或2个加氢裂化催化剂床。
图1中的加氢加工反应器46具有在一个反应容器中的4个床。如果需要温和加氢裂化，则预期前3个催化剂床包含加氢处理催化剂且最后的催化剂床包含加氢裂化催化剂。如果优选部分或完全加氢裂化，则除用于温和加氢裂化中的床数目外，还可使用更多加氢裂化催化剂床。
在温和加氢裂化条件下，将进料以较轻烃如石脑油和气体的低收率选择性地转化成重质产物如柴油和煤油。压力也是中等的以将底部产物的氢化限制在对下游加工而言最佳的水平。
在一个方面中，例如当中间馏分和汽油的平衡在转化产物中是优选的，则温和加氢裂化可在第一加氢裂化反应器46中用加氢裂化催化剂进行，所述加氢裂化催化剂使用无定形二氧化硅-氧化铝基础(base)或与一种或多种VIII族或VIB族金属氢化组分组合的低含量沸石基础。在另一方面中，当与汽油生产相比中间馏分在转化产物中是明显优选的时，部分或完全加氢裂化可在第一加氢裂化反应器46中用催化剂进行，所述催化剂通常包含其上沉积有VIII族金属氢化组分的任何结晶沸石裂化基础。其它氢化组分可选自VIB族以与沸石基础结合。
沸石裂化基础在本领域中有时称为分子筛，且通常由二氧化硅、氧化铝和一种或多种可交换阳离子如钠、镁、钙、稀土金属等组成。它们的特征进一步在于具有4-14埃(10-10米)的相对均匀直径的晶体孔。优选使用具有3-12的相对高二氧化硅/氧化铝摩尔比的沸石。自然中发现的合适沸石包括例如丝光沸石、辉沸石、片沸石、碱沸石（ferrierite）、环晶石（dachiardite）、菱沸石（chabazite）、毛沸石（erionite）和八面沸石。合适的合成沸石包括例如B、X、Y和L晶体类型，例如合成八面沸石和丝光沸石。优选的沸石为具有8-12埃(10-10米)的晶体孔径的那些，其中二氧化硅/氧化铝摩尔比为4-6。属于优选组的沸石的一个实例为合成Y型分子筛。
天然存在的沸石通常以钠形式、碱土金属形式和混合形式找到。合成沸石几乎总是首先以钠形式制备。在任何情况下，为用作裂化基础，优选多数或所有原始沸石单价金属与多价金属和/或与铵盐离子交换，其后加热以将与沸石结合的铵离子分解，在它们的位置上留下氢离子和/或实际上通过进一步除去水而去阳离子的交换部位。具有这种性质的氢或“去阳离子的”Y沸石更特别地描述于US3,130,006中。
混合多价金属-氢沸石可通过首先与铵盐离子交换，然后与多价金属盐部分反交换，然后煅烧而制备。在一些情况下，如在合成丝光沸石的情况下，氢形式可通过碱金属沸石的直接酸处理而制备。在一个方面中，优选的裂化基础为基于初始离子交换能力至少10%,，优选至少20%贫金属阳离子的那些。在另一方面中，理想和合适的沸石类为其中至少20%的离子交换能力通过氢离子满足的那种。
在本发明优选的加氢裂化催化剂中用作氢化组分的活性金属为VIII族的那些，即铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱和铂。除这些金属外，其它促进剂也可与其一起使用，包括VIB族金属，例如钼和钨。催化剂中氢化金属的量可在宽范围内变化。概括地讲，可使用0.05-30重量%的量。在贵金属的情况下，通常优选使用0.05-2重量%。
用于并入氢化金属的方法是使基础材料与具有所需金属的合适化合物的水溶液接触，其中金属以阳离子形式存在。在加入所选择的氢化金属以后，然后将所得催化剂粉末过滤，干燥，如果需要的随着加入润滑剂、粘合剂等而制粒，并在空气中在例如371-648℃(700-1200℉)的温度下煅烧以使催化剂活化并将铵离子分解。作为选择，可首先将基础组分制粒，其后加入氢化组分并通过煅烧活化。
前述催化剂可以以未经稀释的形式使用，或可将粉化催化剂以5-90重量%的比例与其它相对较少活性的催化剂、稀释剂或粘合剂如氧化铝、硅胶、二氧化硅-氧化铝共凝胶、活性粘土等混合并共同制粒。这些稀释剂可直接使用或它们可含有次要量的加入的氢化金属如VIB族和/或VIII族金属。其它金属促进的加氢裂化催化剂也可用于本发明方法中，其包括例如铝磷酸盐分子筛、结晶铬硅酸盐和其它结晶硅酸盐。结晶铬硅酸盐更完整地描述于US4,363,718中。
通过一种路线，加氢裂化条件可包括290℃(550℉)-468℃(875℉)，优选343℃(650℉)-435℃(815℉)的温度，4.8MPa(700psig)-20.7MPa(3000psig)的压力，1.0至小于2.5hr-1的液时空速(LHSV)，和421(2,500scf/bbl)-2,527Nm3/m3油(15,000scf/bbl)的氢气率。如果需要温和加氢裂化，则条件可包括315℃(600℉)-441℃(825℉)的温度，5.5MPa(表压)(800psig)-13.8MPa(表压)(2000psig)或更通常6.9MPa(表压)(1000psig)-11.0MPa(表压)(1600psig)的压力，0.5-2hr-1，优选0.7-1.5hr-1的液时空速(LHSV)，和421Nm3/m3油(2,500scf/bbl)至1,685Nm3/m3油(10,000scf/bbl)的氢气率。
加氢加工流出物(优选为加氢裂化流出物)离开加氢裂化反应器46并在加氢加工流出物管线48中输送。加氢裂化流出物流优选包含已加氢裂化成较低沸点烃的第一烃进料流，加氢加工流出物管线48中的加氢裂化流出物可与管线42中的第一加氢加工进料流热交换，在一个实施方案中，可在进入冷分离器50中以前冷却。冷分离器50与加氢裂化反应器46下游连通。冷分离器可在46-63℃(115-145℉)下且恰在加氢加工反应器46的压力以下操作，从而解释压降以保持氢气和轻气体在顶部且通常液态烃在底部。冷分离器50将可以为加氢裂化流出物的加氢加工流出物分离以提供在顶部产物管线52中的蒸气加氢加工流出物流(其可以为包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流)和在底部产物管线54中的液体加氢加工流出物流（其可以为液体加氢裂化流出物流）。由于底部产物管线运送至少一部分可以为加氢裂化流出物的加氢加工流出物，它被认为是可以为加氢裂化流出物管线48的加氢加工流出物管线。冷分离器还具有进料斗以收集管线56中的水相。冷分离器50用于将氢气与加氢加工流出物管线48中的加氢加工流出物分离以在顶部产物管线52中再循环至加氢加工反应器46。
可将顶部产物管线52中的蒸气加氢裂化流出物流在循环压缩机60中压缩以提供在管线36中的第一再循环氢气流，其可以为经压缩蒸气加氢加工流出物流，所述流出物流可以为蒸气加氢裂化流出物流。在压缩以前，可将气体洗去杂质如硫化氢，但这未显示于图1中。循环压缩机60可与加氢裂化反应器46下游连通。因此，第一循环压缩机60与冷分离器50的顶部产物管线52下游连通。
在一个实施方案中，管线36中的第一再循环氢气流可在循环压缩机60下游与管线34中的第二经压缩补充氢气流结合。然而，如果管线36中的再循环氢气流的压力太大而不能容纳补充氢气流而不在补充氢气管线20上加入更多压缩机，则可将补充氢气流在循环压缩机60上游加入顶部产物管线52中的蒸气加氢裂化流出物流中。然而，这由于更大的生产量而提高循环压缩机60的责任。
管线36中的第一再循环氢气流可与管线34中的第二经压缩补充氢气流结合以提供在第一氢气管线38中的第一氢气流。因此，第一氢气管线38与冷分离器50的顶部产物管线52下游连通。
可将加氢加工流出物管线48中的至少一部分加氢裂化流出物流在与加氢裂化反应器46下游连通的分馏段16中分馏。在一个方面中，可将底部产物管线54中的液体加氢裂化流出物流在分馏段16中分馏。冷分离器中的分离在此处不认为是分馏。
在另一方面中，分馏段16可包含冷闪蒸罐64。冷闪蒸罐可以为将液体加氢加工流出物分流成蒸气和液体馏分的任何分离器。可将管线54中的液体加氢裂化流出物流与来自温顶部产物管线102并在结合管线58输送的蒸气加氢处理流出物流混合以在冷闪蒸罐64中闪蒸。在该方面中，底部产物管线54中的液体加氢裂化流出物与温顶部产物管线102结合。冷闪蒸罐可经由结合管线58与冷分离器50的底部产物管线54下游连通。冷闪蒸罐可在与冷分离器50相同的温度下，但通常在2.1MPa(表压)(300psig)至7.0MPa(表压)(1000psig)，优选4.1MPa(表压)(600psig)至5.5MPa(表压)(800psig)的较低压力下操作。较低压力冷闪蒸罐能够容纳在蒸气加氢处理流出物管线102中的较低压力蒸气加氢处理流出物。
冷闪蒸罐可与温分离器100的顶部产物管线102下游连通。可将温顶部产物管线102中的蒸气加氢处理流出物流与底部产物管线54中的液体加氢裂化流出物流分开地引入冷闪蒸罐64中并在冷闪蒸罐64中混合。冷闪蒸罐64中的闪蒸由将液体加氢裂化流出物流和蒸气加氢处理流出物流闪蒸而产生在冷闪蒸顶部产物管线66中的冷闪蒸蒸气流和在冷闪蒸底部产物管线68中的冷闪蒸液流。也可将在管线56中的来自冷分离器的进料斗的水流送入冷闪蒸罐64中。闪蒸水流在管线65中从冷闪蒸罐64中的进料斗中除去。可将闪蒸底部产物管线68中的冷闪蒸液流在分馏段16中进一步分馏。
分馏段16可包含汽提塔70和分馏塔80。可将闪蒸底部产物管线68中的冷闪蒸液流加热并供入汽提塔70中。可将包含至少一部分液体加氢裂化流出物和蒸气加氢处理流出物的冷闪蒸液流用来自管线72的蒸汽汽提以提供在顶部产物管线74中的氢气、硫化氢、蒸汽和其它气体的轻馏分料流。可将一部分轻馏分料流冷凝并回流至汽提塔70中。汽提塔70可以以232°(450℉)-288℃(550℉)的底部温度和690kPa(表压)(100psig)至1034kPa(表压)(150psig)的顶部压力操作。可将管线76中的经加氢裂化底部料流在火焰加热器中加热并供入分馏塔80中。因此，分馏塔80与冷闪蒸罐64的闪蒸底部产物管线68下游连通。
分馏塔80也可将经加氢裂化底部产物用来自管线82的蒸汽汽提以提供在管线84中的顶部石脑油料流、在管线86中运送的来自侧馏分的柴油料流和在管线88中的未转化油料流，所述未转化油料流可适于进一步加工，例如在FCC装置中。管线84中的顶部石脑油料流在混入汽油池中以前可能需要进一步加工。通常需要催化重整以改进辛烷值。重整催化剂通常需要在重整以前将顶部石脑油在石脑油加氢处理器中进一步脱硫。一方面，可将经加氢裂化石脑油在联合加氢处理器96中脱硫。还预期取出未显示的另一侧馏分以提供在柴油管线86中取出的重柴油料流以上取出的单独的轻柴油或煤油料流。因此，可将在加氢加工流出物管线48中的可以为加氢裂化流出物流的至少一部分加氢加工流出物流分馏以提供在柴油管线86中的柴油料流。第二烃进料流可通过柴油管线86中的柴油料流提供。
可将管线84中的一部分顶部石脑油料流冷凝并回流至分馏塔80中。分馏塔80可以以288℃(550℉)-385℃(725℉)，优选315℃(600℉)-357℃(675℉)的底部温度和在或接近大气压力下操作。可使一部分经加氢裂化底部产物再沸并返回分馏塔80中而不是使用蒸汽汽提。
管线86中的柴油料流的硫含量降低，但可能不满足小于50wppm硫的低硫柴油(LSD)规格、小于10wppm硫的ULSD规格或其它规格。因此，可将它在柴油加氢处理单元14中进一步修整以满足这些规格。
冷闪蒸顶部产物管线66中的包含氢气的冷闪蒸蒸气流可提供加氢处理段14加氢处理氢气需求。第二循环压缩机90可与冷闪蒸罐64的闪蒸顶部产物管线66和运送第二部分的第一经压缩补充氢气流的第二分流管线30和/或管线31中的第三补充氢气流下游连通以压缩这些料流中的1、2或所有以提供在第二氢气管线92中的第二氢气流。还预期第二分流管线30中的第二部分的第一经压缩补充氢气流和/或管线31中的第三补充氢气流在第二循环压缩机90下游并入冷闪蒸顶部产物管线66中。第二氢气管线92可与补充氢气管线31下游连通。在压缩以前，可将闪蒸顶部产物管线66中的闪蒸蒸气流洗去杂质如硫化氢，但这未显示于图1中。
第二氢气管线92中的第二氢气流可并入管线86中的第二烃进料流中以提供加氢处理进料流94。也可将管线86中的柴油料流与未显示的共同进料混合。作为选择，第二烃进料流可通过独立的烃进料流而不是由管线86中的柴油料流提供。加氢处理进料流94可与加氢处理流出物管线98中的加氢处理流出物热交换，在火焰加热器中进一步加热并送入加氢处理反应器96中。因此，加氢处理反应器可与分馏段16、冷闪蒸罐的闪蒸顶部产物管线66和加氢裂化反应器46下游连通。因而，加氢处理反应器可与第二分流管线30、第二氢气管线92和第二烃进料管线86下游连通。在加氢处理反应器96中，将可以为柴油料流的第二烃料流在加氢处理氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以提供在加氢处理流出物管线98中的加氢处理流出物流。
加氢处理反应器96可包含多于一个容器和多个催化剂床。图1中的加氢处理反应器96具有在一个反应容器中的两个床。在加氢处理反应器96中，将具有杂原子的烃进一步脱金属化、脱硫和脱氮。加氢处理反应器也可含有适于将芳族化合物饱和、加氢脱蜡和加氢异构化的加氢处理催化剂。
如果加氢裂化反应器46作为温和加氢裂化反应器操作，则加氢裂化反应器可操作以将至多20-60体积%的沸点在柴油沸程以上的进料转化成沸点在柴油沸程内的产物。因此，加氢处理反应器96应具有非常低的转化率且如果与温和加氢裂化反应器46联合的话主要用于脱硫，以满足燃料规格，例如取得ULSD的资格。
加氢处理为其中使氢气与烃在主要对从烃原料中除去杂原子如硫、氮和金属而言为活性的合适催化剂的存在下接触的方法。在加氢处理中，可将具有双键和三键的烃饱和。也可将芳族化合物饱和。一些加氢处理方法尤其用于使芳族化合物饱和。经加氢处理产物的浊点也可降低。适用于本发明中的加氢处理催化剂为任何已知的常规加氢处理催化剂并包括由在高表面积载体材料（优选氧化铝）上的至少一种VIII族金属（优选铁、钴和镍，更优选钴和/或镍），和至少一种VI族金属（优选钼和钨）组成的那些。其它合适的加氢处理催化剂包括沸石催化剂，以及贵金属催化剂，其中贵金属选自钯和铂。在本发明范围内的是多于一类加氢处理催化剂用于相同加氢处理反应器96中。VIII族金属通常以2-20重量%，优选4-12重量%的量存在。VI族金属通常以1-25重量%，优选2-25重量%的量存在。
优选的加氢处理反应条件包括290℃(550℉)-455℃(850℉)，适当地316℃(600℉)-427℃(800℉)，优选343℃(650℉)-399℃(750℉)的温度，2.1MPa(300psig)，优选4.1MPa(600psig)-6.9MPa(1000psig)的压力，0.5-4hr-1，优选1.5-3.5hr-1的新鲜含烃原料液时空速，和关于柴油进料168-1,011Nm3/m3油(1,000-6,000scf/bbl)，优选168-674Nm3/m3油(1,000-4,000scf/bbl)的氢气率，用加氢处理催化剂或加氢处理催化剂组合。
加氢处理流出物管线98中的加氢处理流出物流可与管线94中的加氢处理进料流热交换。可将加氢处理流出物管线98中的加氢处理流出物流在与加氢处理反应器96下游连通的温分离器100中分离。温分离器100提供在温顶部产物管线102中的包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和在温底部产物管线104中的液体加氢处理流出物流。可将热顶部产物管线102中的包含氢气的蒸气加氢处理流出物流与在加氢加工流出物管线48输送的至少一部分加氢裂化流出物流混合。
混合可在加氢裂化流出物冷却和进入冷分离器50中以前进行。在这种情况下，将温顶部产物管线102中的蒸气加氢处理流出物流在冷分离器50中分离。该实施方案的详情在美国申请13/076,608和13/076,631中提供，通过引用将这种详情并入本文中。
然而，优选混合在冷分离器50下游，优选用冷分离器底部产物管线54中的液体加氢裂化流出物进行。在该方面中，冷分离器50的底部产物管线54与温分离器100的温顶部产物管线102结合并下游连通。还预期混合可在冷闪蒸罐64中进行。冷闪蒸罐64经由温顶部产物管线102与温分离器下游连通并经由底部产物管线54与冷分离器50下游连通。因此，将温顶部产物管线102中的蒸气加氢处理流出物流与加氢加工流出物管线48中的可以为加氢裂化流出物流的至少一部分加氢加工流出物流混合。
温分离器100可适当地在121℃(250℉)-316℃(600℉)下操作，优选在149℃(300℉)-260℃(500℉)下操作。温分离器96的压力恰在加氢处理反应器96的压力以下，从而解释压降。温顶部产物管线102中的蒸气可进入底部产物管线54或冷闪蒸罐64中，因为它的压力从操作加氢加工压力和从冷分离器压力降至等于加氢处理压力和温分离器压力。
可操作温分离器以得到在温底部产物管线104中的液流中至少90重量%柴油，优选至少93重量%柴油。所有其它烃和气体向上进入温顶部产物管线102中的蒸气加氢处理流出物流中，其结合底部产物管线54中的液体加氢裂化流出物并可在首先用其加热以后通过进入冷闪蒸罐64中而加工。因此，冷闪蒸罐64以及因此第二循环压缩机90与温分离器100的热顶部产物管线102下游连通。
温闪蒸顶部料流中的氢气经由底部产物管线54进入冷闪蒸罐中并在闪蒸顶部产物管线66中闪蒸成冷闪蒸蒸气流，其可作为至少一部分第二氢气管线92再循环返回并供入加氢处理反应器96中。因此，第二氢气管线92与冷闪蒸顶部产物管线66下游连通。
冷闪蒸罐64用于将氢气与温顶部产物管线102中的蒸气加氢处理流出物分离以再循环至加氢处理反应器96中。在第二循环压缩机90中经历压缩以前，可将闪蒸顶部产物管线66中的冷闪蒸蒸气流洗去杂质如硫化氢，但这可能不是必须的。循环压缩机90与所述冷闪蒸蒸气顶部产物管线66下游连通。因此，来自加氢裂化段12和加氢处理段14的循环气体回路分别使用分开的循环压缩机60和90。
可将温底部产物管线104中的至少一部分液体加氢处理流出物流在分馏塔如加氢处理汽提塔110中分馏。分馏塔110可与温分离器100的温底部产物管线104下游连通。可将温底部产物管线104中的温分离器液流加热并供入汽提塔110中。可将温分离器液体在汽提塔110中用来自管线112的蒸汽汽提以提供在顶部产物管线114中的石脑油和轻馏分料流。产物柴油料流在底部产物管线116中回收，其包含小于50wppm硫，它从而取得LSD的资格，优选包含小于10wppm硫，它从而取得ULSD的资格。预期汽提塔110可作为具有再沸器而不是具有汽提蒸汽的分馏塔操作。
通过在升高的温度下操作温分离器100以排除大多数比柴油更轻的烃，加氢处理汽提塔110可以更简单地操作，因为它不依赖于将石脑油与较轻组分分离，且因为存在非常少的石脑油与柴油分离。此外，温分离器110使得冷闪蒸罐64与加氢裂化反应器46的分享是可能的，且用于汽提塔110中的分馏的热保留在加氢处理液流中。
图2阐述了方法和设备8’的一个实施方案，其使用热分离器120首先分离加氢加工流出物管线48’中的加氢裂化流出物。图2中的许多元件具有与图1中相同的结构，并带有相同的参考数字。图2中相当于图1中元件但具有不同构型的元件带有如图1中相同的参考数字，但用角分符号(’)标记。
加氢加工段12’中的热分离器120与加氢加工反应器46下游连通并提供在热顶部产物管线122中的蒸气含烃料流和在热底部产物管线124中的液体含烃料流。热分离器120在177℃(350℉)-343℃(650℉)下操作，优选在232℃(450℉)-288℃(550℉)下操作。热分离器可在轻微低于加氢加工反应器46的压力下操作，从而解释压降。热顶部产物管线122中的蒸气含烃料流可与温顶部产物管线102中的来自加氢处理段14的蒸气加氢处理流出物流结合并一起混合并在热顶部产物管线122中输送，其配置未显示。优选，可将热顶部产物管线122中的蒸气含烃料流在进入冷分离器50’中以前冷却而不与另一料流结合。因此，可将蒸气含烃料流在冷分离器50’中分离以提供在顶部产物管线52中的包含氢气的蒸气加氢加工流出物和在底部产物管线54’中的液体加氢加工流出物，将其如先前关于图1所述加工。因此，冷分离器50’与热分离器120的热顶部产物管线122下游连通。
可将热底部产物管线124中的液体含烃料流在分馏段16’中分馏。在一个方面中，热底部产物管线124中的至少一部分液体含烃料流可与温顶部产物管线102中的来自加氢处理段14的蒸气加氢处理流出物流结合并与其混合，但该实施方案未显示。在一个方面中，可将热底部产物管线124中输送的具有或不具有来自温顶部产物管线102的蒸气加氢处理流出物流的液体含烃料流在热闪蒸罐130中闪蒸以提供在顶部产物管线132中的轻馏分料流和在底部产物管线134中的重质液流。热闪蒸罐130可在与热分离器120相同的温度下，但在2.1MPa(表压)(300psig)-6.9MPa(表压)(1000psig)的较低压力下操作。可将底部产物管线134中的重质液流在分馏段16’中进一步分馏。在一个方面中，可将管线134中的重质液流在比闪蒸底部产物管线68中的冷闪蒸液流的进料点更低的高度引入汽提塔70’中。
在图2所示方面中，温顶部产物管线102中的蒸气加氢处理流出物流并入顶部产物管线132中的轻馏分料流中并混合并在结合顶部产物管线136中输送。可将轻馏分与蒸气加氢处理流出物的混合物冷却并与底部产物管线54’中的液体加氢裂化流出物流结合。结合管线58’中的结合料流可能通过首先在冷闪蒸罐64中经受分离而进入分馏段16’中。还预期温顶部产物管线102中的蒸气加氢处理流出物流并入管线54’或进入冷闪蒸罐中而不上游混合，但在管线136上的冷却器上游与顶部产物管线132中的轻馏分料流的优选结合点提供冷却机会以增强分离。
图2中实施方案的其余部分可与关于图1所述的相同，除了先前所指出的例外。
本文中描述了本发明的优选实施方案，包括发明人已知进行本发明的最好模式。应当理解所述实施方案仅为示例性的，且应不理解为限制本发明的范围。
没有进一步描述，相信本领域技术人员可使用先前的描述，最完整程度地使用本发明。因此，前述优选的具体实施方案应理解为仅是说明性的，且不以任何方式限制公开内容的其余部分。
在前文中，除非另有指出，所有温度以℃描述，所有份和百分数为重量计。压力为在容器出口处，特别是在具有多个出口的容器中在蒸气出口处给出。
由先前描述中，本领域技术人员可容易地确定本发明的主要特征，并且可不偏离其精神和范围地作出本发明的各种变化和改进以使它适于各种用途和条件。

Claims (8)

1.加氢加工烃的方法，其包括：
在第一氢气流和加氢加工催化剂的存在下将第一烃料流加氢加工以产生加氢加工流出物流；
在第二氢气流和加氢处理催化剂的存在下将第二烃料流加氢处理以产生加氢处理流出物流；
将至少一部分所述加氢处理流出物流与至少一部分所述加氢加工流出物流混合以提供混合物；和
将至少一部分所述混合物分馏，
所述方法进一步包括将所述至少一部分的所述加氢加工流出物流分馏以提供所述第二烃料流。
2.根据权利要求1的方法，其进一步包括：
将加氢处理流出物流在149-260℃(300-500℉)的温度下分离成包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流；和
将所述蒸气加氢处理流出物流与至少一部分所述加氢加工流出物流混合。
3.根据权利要求1的方法，其进一步包括将所述第一烃料流在加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以产生所述加氢加工流出物流。
4.根据权利要求1的方法，其进一步包括：
将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流；
将所述蒸气加氢处理流出物流与液体加氢裂化流出物流混合；和
将蒸气加氢处理流出物流闪蒸成冷闪蒸蒸气流和冷闪蒸液流并将冷闪蒸液流在分馏塔中分馏和将包含氢气的所述冷闪蒸蒸气流供入所述加氢处理反应器中。
5.根据权利要求1的方法，其进一步包括将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流，和将至少一部分液体加氢处理流出物流分馏以提供低硫柴油料流。
6.用于加氢加工烃的设备，其包含：
与第一氢气管线和第一烃进料管线连通的加氢裂化反应器以将烃料流加氢裂化成在加氢裂化流出物管线中输送的较低沸点烃；
与第二氢气管线和第二烃进料管线连通的加氢处理反应器以将柴油料流加氢处理以产生在加氢处理流出物管线中的加氢处理流出物；
与所述加氢裂化流出物管线连通的所述加氢处理流出物管线；和
与所述加氢处理流出物管线和所述加氢裂化流出物管线连通的分馏段，
所述设备进一步包含与加氢裂化反应器连通的分馏段以将加氢裂化流出物流分馏，和运送通过所述分馏段产生的所述柴油料流的柴油管线且所述第二烃进料管线为柴油管线。
7.根据权利要求6的设备，其进一步包含：
与加氢裂化反应器连通的冷分离器以提供在顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢裂化流出物流和在底部产物管线中的液体加氢裂化流出物流；和
与加氢处理反应器连通的温分离器以将加氢处理流出物流分离成在温顶部产物管线中的包含氢气的蒸气加氢处理流出物流和在温底部产物管线中的液体加氢处理流出物流，其中冷分离器的底部产物管线与温分离器的温顶部产物管线结合。
8.根据权利要求7的设备，其进一步包含与温分离器的温底部产物管线连通的分馏塔以将至少一部分液体加氢处理流出物流分馏以提供低硫柴油料流。
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