CN106047404B - 一种劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油的组合工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油的组合工艺方法，该方法将劣质催化裂化柴油首先通过加氢精制反应器在氢气氛及相对缓和的精制条件下进行稠环芳烃选择性加氢和脱硫氮反应，精制后的液相产物进入装有贵金属催化剂的轻质化反应器进行加氢轻质化，最终实现多产高辛烷值汽油的目的。通过本发明方法能够处理劣质催柴，同时将重整C₁₀ ⁺重芳烃轻质化，并且通过本发明工艺方法具有较高的汽油馏分收率、汽油馏分芳烃选择性和液收，同时有效解决劣质催化裂化柴油与C₁₀ ⁺重芳烃高值化利用。

Description

一种劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油的组合工艺方法

技术领域

本发明属于劣质催化裂化柴油加工利用领域，具体涉及一种劣质催化裂化柴油生产高辛烷值汽油的组合工艺方法。

背景技术

催化裂化柴油是催化裂化过程的主要产物，截至2014年，我国催化裂化柴油产量大约为4000万吨/年。由于原油质量的重质化和劣质化，催化裂化装置所加工的原料日趋劣化，导致催化裂化柴油质量恶化，部分催化裂化柴油密度超过0.95g/cm³，芳烃含量超过80％，十六烷值低于20，再加上催化裂化工艺技术对进料中的芳环基本不具备破环能力，催化裂化柴油中通常富集了大量稠环芳烃，提高了催化裂化柴油改质难度。

现阶段，芳烃加氢饱和与加氢裂解是用来脱除芳烃、改进柴油质量的主要方法，但这两种方法都存在局限性。芳烃加氢饱和对提高中间馏分油的十六烷值是有限的，一般仅能提高4～8。加氢裂解虽可产生出高十六烷值混合物，但同时也产生小分子物质，降低了柴油产量。如果将催化裂化柴油完全改质至车用柴油质量标准，势必要将大部分芳烃加氢饱和、开环，将其转化为高十六烷值的链烷烃，这显然需要十分苛刻的条件，加工成本过高。

KR1020110051473通过加氢处理先将LCO中多环芳烃部分饱和为单环芳烃，然后再进行催化裂化，产物经分离，将长链烷基苯、环烷芳烃、稠环芳烃等循环回加氢处理反应器，从而增产BTX和低碳烯烃。该技术氢耗2.16％，低碳烃类中烯烃含量约为30％，产物总芳33％。但该技术存在焦炭产率高，约19％，造成大量烃类损失。

CN201010513958.2公开了一种两段加氢工艺，原料油在第一段进行加氢精制，精制后芳烃保留率>96％，且稠环芳烃加氢饱和及部分开环，单环芳烃明显增加。第二段工艺进行选择性加氢开环，多环芳烃单程转化率约40％，单环芳烃选择性为65％，BTX选择性大于45％。该工艺的缺点是单程转化率低、柴油十六烷值提高较低、部分高十六烷值烷烃裂化生成低辛烷值的C₅～C₆烷烃、氢耗高。

CN201410062715.X提出了一种由催化裂化柴油生产轻质芳烃及清洁燃料油品的方法，催化裂化柴油与氢气混合后进入反序装填的加氢裂化—加氢精制段的中部，与上部加氢裂化反应器来的裂化产物混合后进入下部的加氢精制反应器，进行脱硫氮、烯烃饱和及适度芳烃饱和反应。精制产物中>355℃的馏分油与氢气混合后返回加氢裂化—加氢精制段的加氢裂化段进行深度脱硫脱氮反应，同时发生多环芳烃选择性加氢饱和生成单环芳烃及适度断链反应。<355℃的馏分油经抽提、溶剂回收、加氢裂化等工序，得到最终产物分布如下：BTX轻质芳烃含量>30％、清洁汽油馏分>19％、柴油馏分<41.5％，液化气5～8％。其中，清洁柴油馏分硫、氮含量均小于10ug/g，十六烷值47以上；汽油馏分RON为92以上。工艺流程相对复杂。

CN103214332A公开了一种催化裂化柴油生产轻质芳烃和高品质油品的方法，将催化裂化柴油以抽提溶剂抽提，得到富含芳烃的抽出油和富含烷烃的抽余油，再将抽出油进行加氢精制和加氢裂化，生产出轻质芳烃和高辛烷值汽油。但由于催化裂化柴油中含有较多的烯烃化合物和硫氮化合物，该方法存在抽提溶剂损耗大、抽提效果差、抽余油中硫氮含量高的缺点。

因此，截至目前，仍然缺乏劣质催化柴油高效利用的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种劣质催化裂化柴油高效利用的工艺方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油的组合工艺方法，该方法中劣质催化裂化柴油首先通过加氢精制反应器在氢气氛及相对缓和的精制条件下进行稠环芳烃选择性加氢和脱硫氮反应，精制后的液相产物与重整C₁₀ ⁺重芳烃混合进入装有贵金属催化剂的轻质化反应器进行加氢轻质化，最终实现多产高辛烷值汽油的目的；具体包括如下步骤：

(1)劣质催化裂化柴油原料与氢气混合进入加氢精制反应器，氢烃体积比为500：1～1000：1，在加氢精制催化剂的作用下，发生稠环芳烃选择性加氢反应、加氢脱硫氮反应。反应器内温度为320～390℃、反应压力为4～8MPa、烃类原料重时空速为0.5～3h^-1；

(2)步骤(1)的产物经气液相分离，其中，气相产物进入碱洗罐脱除硫氮后进行脱水干燥，部分作为循环氢使用，部分作为驰放气，液相产物与氢气及重整C₁₀ ⁺重芳烃混合进入轻质化反应器发生加氢裂化反应，反应温度350～450℃、反应压力为2～6MPa、烃类原料重时空速为0.5～3h^-1、氢烃体积比500～1200，得到富含高辛烷值汽油的轻质化产物；

(3)步骤(2)的轻质化产物进入精馏塔分离，分离得到干气和液化气、汽油馏分、柴油馏分；其中柴油馏分部分或全部循环回轻质化反应器；

其中步骤(2)中轻质化反应器装填抗硫氮的贵金属轻质化催化剂，要求进料中硫含量低于200ppm，氮含量低于50ppm。

根据本发明所述的劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油的组合工艺方法，重整C₁₀ ⁺重芳烃与液相产物的质量比例＞0.5。

根据本发明所述的劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油的组合工艺方法，优选包括如下步骤：

(1)劣质催化裂化柴油原料与氢气混合进入加氢精制反应器，氢烃体积比为600：1～800：1，在加氢精制催化剂的作用下，发生稠环芳烃选择性加氢反应、加氢脱硫氮反应。反应器内温度为360～380℃、反应压力为5～7MPa、烃类原料重时空速为1～2h^-1；

(2)步骤(1)的产物经气液相分离，其中，气相产物进入碱洗罐脱除硫氮后，部分作为循环氢使用，部分作为驰放气，液相产物与氢气及重整C₁₀ ⁺重芳烃混合进入轻质化反应器发生加氢裂化反应，反应温度为370～410℃、反应压力为3～5MPa、烃类原料重时空速为1～3h^-1、氢烃体积比600～1000，得到富含高辛烷值汽油的轻质化产物；

(3)步骤(2)的轻质化产物进入精馏塔分离，分离得到干气和液化气、汽油馏分、柴油馏分；其中柴油馏分部分或全部循环回轻质化反应器；

其中步骤(2)中轻质化反应器装填抗硫氮的贵金属轻质化催化剂，要求进料中硫含量低于150ppm，氮含量低于20ppm。

本发明组合工艺方法与现有技术相比具有以下优点：(1)本发明方法轻质化段加入无硫氮重整C₁₀ ⁺重芳烃可以降低轻质化反应器混合进料的硫氮含量，并且轻质化反应器采用抗硫氮贵金属轻质化催化剂，从而使得本工艺对加氢精制反应器和轻质化反应器的设计压力要求不高，在柴油精制后液相产物含有较多硫氮的情况下，依然可以通过轻质化段在较低的压力下实现精制后柴油和重芳烃的轻质化反应，同时实现硫氮的超深度脱除；(2)本发明工艺方法通过两段缓和条件下加氢反应和在轻质化反应器加入重整C₁₀ ⁺重芳烃，提高了轻质化产物中的芳烃含量，实现产物中芳烃的最大化保留，并增加了液收；(3)优选方案调整重整C₁₀ ⁺重芳烃与柴油加氢精制后液相产物的混合比例，可以在相对缓和的条件下处理高硫、高氮、馏程范围较宽的催化裂化柴油馏分。

附图说明

图1为本发明劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油的组合工艺方法的工艺流程图。

图中：1、劣质催化裂化柴油；2、新氢；3、精制循环氢；4、加氢精制反应器；5、加氢精制产物；6、高压闪蒸罐；7、碱洗及干燥罐；8、精制后液体产物；9、新氢；10、轻质化循环氢；11、重整C₁₀ ⁺重芳烃；12、轻质化反应器；13、轻质化产物；14、精馏塔；15、干气和液化气；16、汽油馏分；17、柴油馏分。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，劣质催化裂化柴油原料1与新氢2、精制循环氢3混合进入加氢精制反应器4，进行脱硫氮及稠环芳烃选择性加氢反应。加氢精制产物5进入高压闪蒸罐6将气液相分离，气相再经碱洗及干燥罐7脱除硫氮并进行脱水干燥，得到精制循环氢，精制后液体产物8与新氢9、轻质化循环氢10、重整C₁₀ ⁺重芳烃11混合进入轻质化反应器12发生选择性加氢裂化反应，得到轻质化产物13，轻质化产物进入精馏塔14进行分离，得到干气和液化气15、汽油馏分16、柴油馏分17，柴油馏分部分或全部循环回轻质化反应器12。

实施例1～4

用固定床反应器进行劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油组合工艺的考察。其中，加氢精制催化剂按照常规加氢精制剂的制备方法制备，但优选采用专利CN104646034A的方法制备，实施例1-4的精制剂采用专利CN104646034A的方法制备，轻质化催化剂为抗硫氮的贵金属催化剂，采用专利CN103551180B方法制备。反应器进料均为上进下出，采用气相色谱分析液体产物组成。

实施例1-4所用劣质催化裂化柴油原料和重芳烃原料组成及评价结果分别见表1和表2。

表1劣质催化裂化柴油和C₁₀ ⁺重芳烃原料组成

表2组合工艺评价结果

从实例1～4可以看出，本发明所述的劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油工艺可以有效处理劣质催化裂化柴油原料，得到富含芳烃的清洁汽油和低硫的清洁柴油。通过在轻质化段引入一定量的C₁₀ ⁺重芳烃，可有效提高汽油馏分的芳烃含量、增加液收、进一步降低产物中柴油馏分的硫含量。

Claims (3)

1.一种劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油组合工艺方法，其特征在于：包括步骤：

(1)劣质催化裂化柴油原料与氢气混合进入加氢精制反应器，氢烃体积比为500：1～1000：1，在加氢精制催化剂的作用下，发生稠环芳烃选择性加氢反应、加氢脱硫氮反应，反应器内温度为320～390℃、反应压力为4～8MPa、烃类原料重时空速为0.5～3h^-1；

(2)步骤(1)的产物经气液相分离，其中，气相产物进入碱洗罐脱除硫氮后进行脱水干燥，部分作为循环氢使用，部分作为驰放气，液相产物与氢气及重整C₁₀ ⁺重芳烃混合进入轻质化反应器发生加氢裂化反应，反应温度350～450℃、反应压力为2～6MPa、烃类原料重时空速为0.5～3h^-1、氢烃体积比500～1200，得到富含高辛烷值汽油的轻质化产物；

(3)步骤(2)的轻质化产物进入精馏塔分离，分离得到干气和液化气、汽油馏分、柴油馏分；其中柴油馏分部分或全部循环回轻质化反应器；

其中步骤(2)中轻质化反应器装填抗硫氮的贵金属轻质化催化剂，要求进料中硫含量低于200ppm，氮含量低于50ppm。

2.按照权利要求1所述的劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油组合工艺，其特征在于，所述的重整C₁₀ ⁺重芳烃与液相产物质量比例＞0.5。

3.按照权利要求1所述的劣质催化裂化柴油增产高辛烷值汽油组合工艺，其特征在于：包括步骤：

(1)劣质催化裂化柴油原料与氢气混合进入加氢精制反应器，氢烃体积比为600：1～800：1，在加氢精制催化剂的作用下，发生稠环芳烃选择性加氢反应、加氢脱硫氮反应。反应器内温度为360～380℃、反应压力为5～7MPa、烃类原料重时空速为1～2h^-1；

(2)步骤(1)的产物经气液相分离，其中，气相产物进入碱洗罐脱除硫氮后，部分作为循环氢使用，部分作为驰放气，液相产物与氢气及重整C₁₀ ⁺重芳烃混合进入轻质化反应器发生加氢裂化反应，反应温度为370～410℃、反应压力为3～5MPa、烃类原料重时空速为1～3h^-1、氢烃体积比600～1000，得到富含高辛烷值汽油的轻质化产物；

(3)步骤(2)的轻质化产物进入精馏塔分离，分离得到干气和液化气、汽油馏分、柴油馏分；其中柴油馏分部分或全部循环回轻质化反应器；

步骤(2)中轻质化反应器装填抗硫氮的贵金属轻质化催化剂，要求进料中硫含量低于150ppm，氮含量低于20ppm。