CN113136243B - 一种加氢裂化-催化裂化组合工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种加氢裂化‑催化裂化组合工艺，包括如下步骤：a）含有催化柴油的原料进入加氢精制反应区、加氢裂化反应区后的流出物进行分离，得到石脑油、轻柴油以及重柴油；b）所述轻柴油进入催化裂化单元进行反应后经分离得到轻组分、汽油、催化柴油、底部重组分，所述催化柴油部分或者全部返回加氢精制反应区。所述方法能够多产催化裂化汽油，提高加氢裂化柴油的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种加氢裂化-催化裂化组合工艺，具体地说涉及一种增产汽油兼产优质清洁柴油的加氢裂化-催化裂化组合工艺。
背景技术
燃料油的结构配置与市场需求紧密相关，对于炼油企业的生产技术人员而言，如何根据市场的变化情况调整企业的原料加工流程，在可行的范围内合理的运用不同的炼化单元，优化原料加工途径，是体现其自身或者团队能力的重要砝码，做得好与坏直接关系到企业的经济效益高低。
加氢裂化以及催化裂化装置是产品结构调整的“转换器”，将二者使用得当才能调整好企业的“柴汽比”，实现高品质高附加值产品的生产。催化柴油性质较差，一般通过回炼或者经加氢精制后回炼。
CN201310010219.5公开一种生产芳香族化合物的催化转化方法，主要是将劣质重循环油、渣油在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢处理反应，产物加氢柴油进入催化裂化装置，在催化裂化催化剂存在下进行裂化反应，其中产物馏程为250~450℃的馏分送至渣油加氢处理装置循环使用。CN201310520065.4公开一种多产汽油的加氢组合方法，该方法充分利用催化裂化重循环油中芳烃含量高的特点，利用适度加氢的方法将双环以上芳烃加氢饱和为单环芳烃，富含单环芳烃的组分经加氢改质生产高辛烷值汽油组分，部分催化裂化轻循环油在催化裂化单元自身循环转化为汽油。上述现有技术中，催化裂化汽油的收率需要进一步提高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明公开一种加氢裂化-催化裂化组合工艺，所述方法能够多产催化裂化汽油，提高加氢裂化柴油的性能。
一种加氢裂化-催化裂化组合工艺，包括如下步骤：
a）含有催化柴油的原料进入加氢精制反应区、加氢裂化反应区后的流出物进行分离，得到石脑油、轻柴油以及重柴油；
b）所述轻柴油进入催化裂化单元进行反应后经分离得到轻组分、汽油、催化柴油、底部重组分，所述催化柴油部分或者全部返回加氢精制反应区。
上述工艺，步骤a）中含有10wt%以上的催化柴油，优选15wt%-75wt%，进一步优选含有20wt%-45wt%催化柴油的原料进入加氢精制反应区、加氢裂化反应区。所述催化柴油的初馏点一般为160～220℃，优选170～200℃，终馏点一般为<370℃，优选<350℃，芳烃含量一般在30wt%以上，优选为40～90 wt%；所述柴油原料的密度一般在0.90g·cm-3以上，优选0.92g·cm-3以上。所述的催化柴油原料可以是加工任何基属油种得到的催化裂化产物，例如可以选自加工中东原油得到的催化柴油，具体可以是加工伊朗原油、沙特原油等得到的催化柴油组分。
上述工艺，步骤a）中含有催化柴油的原料中含有直馏柴油，所述直馏柴油的质量含量为20wt%-80wt%；优选50wt%-75wt%。直馏柴油的初馏点一般为240～280℃，优选250～270℃，终馏点一般为360~400℃，优选370~390℃，芳烃含量一般在30wt%以下，优选为25wt%以下；所述柴油原料的密度一般在0.90g·cm-3以下，优选0.89g·cm-3以下。所述的直馏柴油原料可以是加工任何基属油种得到的直馏柴油组分，例如可以选自加工中东原油或者大庆原油得到的直馏柴油，具体可以是加工大庆原油、长庆原油、伊朗原油、沙特原油等得到的直馏柴油组分。研究结果表明，采用催化裂化柴油和直馏柴油混合原料，能够协调原料油在加氢裂化反应区的精制吸附关系，降低单环芳烃的深入转化，提高单环芳烃在加氢裂化轻柴油中的含量为催化裂化提供优质进料。
上述工艺，步骤a）中所述加氢精制反应区的操作条件如下：空速为0.8～2.5h-1，压力为6～10MPa，入口氢油体积比为400:1～700:1，反应温度为350～400℃。
上述工艺，步骤a）中所述加氢精制反应区装填的加氢精制催化剂的主要成分是载体及其上所负载的加氢金属。以催化剂的重量含量计量，通常包括元素周期表的第ⅥB族金属组分，如钨和/或钼的氧化物计为10%~35%，优选含量为15%~30%；第Ⅷ族金属如镍和/或钴的氧化物计为1%~7%，优选含量为1.5%~6%。载体是无机耐熔氧化物，一般选自氧化钛、二氧化硅、无定型硅铝、氧化铝等。其中常规加氢精制催化剂可以选现有的商业催化剂，如抚顺石油化工研究院（FRIPP）研制开发的、FF-16、FF-26、FF-36、UDS-6、FF-66等加氢精制催化剂；也可以根据需要按本领域的常识进行制备。
上述工艺，步骤a）中所述加氢裂化反应区的操作条件如下空速为0.5～4.0h-1，优选0.8～2.5h-1，压力为4～13MPa，优选6～10MPa，入口氢油体积比为300:1～800:1，优选400:1～700:1，反应温度为300～420℃，优选350～400℃。
上述工艺，步骤a）中所述加氢裂化反应区装填的加氢裂化催化剂包括活性金属、分子筛和氧化铝载体，所述活性金属可包括Wo、Mo、Co、Ni中的一种或几种，所述分子筛包括但不仅限于Y型或USY分子筛。
上述工艺，步骤a)中所述加氢裂化反应区可以装填单一的加氢裂化催化剂，也可以级配不同类型的催化剂，优选后者。
上述工艺，步骤a)中所述加氢裂化反应区沿物流方向依次至少装填两种加氢裂化催化剂，第一种加氢裂化催化剂按重量计含有10%~50%，优选为15%~40%活性金属氧化物，3%～70%，优选10%～50%分子筛，活性金属为Wo、Mo、Co、Ni中的一种或几种，第二种加氢裂化催化剂活性金属氧化物含量为12%~25%，优选为13%~20%，活性金属为括Mo和Co，相比第一种加氢裂化催化剂，分子筛含量高5%~50%，优选10%~40%。通过加氢裂化反应区催化剂的级配，显著提高单环芳烃在裂化产物中的含量，进而有利于提高催化汽油的辛烷值。
上述工艺，步骤a）控制总石脑油收率为8~18%，优选10-15%。通过控制石脑油的收率，能够提高轻柴油馏分中单环芳烃的含量，进而提高催化裂化汽油收率。
上述工艺，步骤a）中石脑油的馏程范围为35℃~175℃、轻柴油的馏程范围为大于175℃~270℃，重柴油的馏程范围为大于270℃~370℃。
上述工艺，步骤b）中催化裂化单元采用提升管反应器，进料温度为100~250℃，优选150～200℃，油剂接触温度大于600℃，优选610-650℃，反应压力0.15～0.30MPa，优选0.2～0.25MPa，剂油比>30，优选35-50，停留时间0.05～0.6秒，优选0.1～0.5秒。
上述工艺，步骤b）中催化裂化单元采用的催化裂化催化剂性质如下：催化剂包括分子筛和氧化铝载体，所述分子筛包括但不仅限于Y型或USY分子筛。用目前工业中成功应用的CGP系列催化剂即可。
上述工艺，步骤b）中所述轻组分为C1~C4组分，催化柴油160℃~370℃，底部重组分为>370℃组分。
本发明方法中通过采用混合原料、加氢裂化反应区的催化剂级配和/或控制石脑油收率，显著提高了进入催化裂化单元进料的单环芳烃比例，实现汽油的增产，而混合原料中的链烷烃组分可以最大限度的保留在柴油中，实现柴油品质的提升。
附图说明
图1为一种加氢裂化-催化裂化组合工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的组合工艺进行详细说明。但附图和以下实施例不构成对本发明组合工艺的限制。
如图1所示，本发明增产汽油兼产优质柴油的加工方法工艺流程如下：直馏柴油原料1与催化柴油2混合后再与氢气3一同进入加氢精制反应器4与催化剂接触反应，反应流出物5进入到加氢裂化反应器6与级配催化剂接触反应，反应流出物7经过分离及分馏单元8后得到石脑油9，轻柴油10，重柴油11，轻柴油10进入到后续的催化裂化单元12进行反应，上部得到轻组分13，中部得到汽油14去进行汽油调和，底部得到重组分16，循环油15返回加氢单元。
原料油的性质见表1，操作条件见表2，主要产品性质见表3。实施例中，主要调整对应的加氢裂化单元的反应条件，催化裂化单元的操作条件未进行大的调整，进料温度控制180℃，油剂混合温度控制650℃，反应压力0.24MPa，剂油比50，停留时间~0.2秒。
实施例1
采用图1所示的组合工艺流程，选用混合柴油作为原料进行加氢裂化生产，其中催化柴油含量为20wt%，其余为直馏柴油，通过调整石脑油收率8%左右控制转化深度，产物中轻柴油直接去催化提升管进行催化反应，目的产品为催化裂化汽油及加氢裂化柴油。实施例中使用的催化剂为商品催化剂FF-36加氢精制催化剂、FC-50加氢裂化催化剂，催化裂化催化剂为现有的商品CGP系列。
实施例2
采用图1所示的组合工艺流程，选用混合柴油作为原料进行加氢裂化生产，其中催化柴油含量为45wt%，其余为直馏柴油，通过调整石脑油收率18%左右控制转化深度，产物中轻柴油直接去催化提升管进行催化反应，目的产品为催化裂化汽油及加氢裂化柴油。实施例中使用的催化剂为商品催化剂FF-36加氢精制催化剂、FC-50加氢裂化催化剂，催化裂化催化剂为现有的商品CGP系列。
实施例3
采用图1所示的组合工艺流程，选用混合柴油作为原料进行加氢裂化生产，其中催化柴油含量为30wt%，其余为直馏柴油，通过调整石脑油收率12%左右控制转化深度，产物中轻柴油直接去催化提升管进行催化反应，目的产品为催化裂化汽油及加氢裂化柴油。实施例中使用的催化剂为商品催化剂FF-36加氢精制催化剂、FC-32加氢裂化催化剂、高分子筛含量的加氢裂化催化剂，所述高分子筛含量的加氢裂化催化剂相比FC-32加氢裂化催化剂分子筛重量含量高20%，体积含量为FC-32加氢裂化催化剂1/3，催化裂化催化剂为现有的商品CGP系列。
实施例4
采用图1所示的组合工艺流程，选用混合柴油作为原料进行加氢裂化生产，其中催化柴油含量为30wt%，其余为直馏柴油，通过调整石脑油收率11%左右控制转化深度，产物中轻柴油直接去催化提升管进行催化反应，目的产品为催化裂化汽油及加氢裂化柴油。实施例中使用的催化剂为商品催化剂FF-36加氢精制催化剂、FC-50加氢裂化催化剂、高分子筛含量的加氢裂化催化剂，所述高分子筛含量的加氢裂化催化剂相比FC-50加氢裂化催化剂分子筛重量含量高30%，体积含量为FC-50加氢裂化催化剂1/3，催化裂化催化剂为现有的商品CGP系列。
实施例5
采用图1所示的组合工艺流程，选用混合柴油作为原料进行加氢裂化生产，其中催化柴油含量为60wt%，其余为直馏柴油，通过调整石脑油收率24%左右控制转化深度，产物中轻柴油直接去催化提升管进行催化反应，目的产品为催化裂化汽油及加氢裂化柴油。实施例中使用的催化剂为商品催化剂FF-36加氢精制催化剂、FC-50加氢裂化催化剂，催化裂化催化剂为现有的商品CGP系列。
实施例6
采用图1所示的组合工艺流程，选用混合柴油作为原料进行加氢裂化生产，其中催化柴油含量为10wt%，其余为直馏柴油，通过调整石脑油收率5%左右控制转化深度，产物中轻柴油直接去催化提升管进行催化反应，目的产品为催化裂化汽油及加氢裂化柴油。实施例中使用的催化剂为商品催化剂FF-36加氢精制催化剂、FC-50加氢裂化催化剂，催化裂化催化剂为现有的商品CGP系列。
表1 原料油性质表
表2 加氢反应条件
表3 产品分布及主要性质变化
*重质产品收率主要指油浆以及生焦的产品之和。
由上述实例可以看出，采用本发明处理混合柴油原料，汽油辛烷值及收率有所上升，产品分布有了极大的改善，可以进一步优化全厂流程的柴汽比，此外降低了催化裂化催化剂的积碳以及焦炭等产品的产量，对催化剂的性能发挥以及长周期稳定起到了促进作用，具有双重的正面效应。此外还可以直接生产高品质的柴油产品，将加氢裂化与催化裂化的产品结构组合优化配置，针对性发挥提高到了一个新的水平。
在工艺流程上将加氢裂化以及催化裂化进行组合，在有针对性处理原料并提高产品质量的基础上，获得理想的综合加工效果。在实际应用时可以将不同单元配套使用，具有节省设备、操作费用低等优点，同时在一定程度上也可利用取换热优化减少装置的能耗、降低了投资，具有广泛的应用前景。
Claims (14)
1.一种加氢裂化-催化裂化组合工艺，其特征在于：包括如下步骤：
a）含有催化柴油的原料进入加氢精制反应区，所得反应产物不经分离直接进入加氢裂化反应区，加氢裂化后的流出物进行分离，得到石脑油、轻柴油以及重柴油；
b）所述轻柴油进入催化裂化单元进行反应后经分离得到轻组分、汽油、催化柴油、底部重组分，所述催化柴油部分或者全部返回加氢精制反应区；
步骤a）中所述含有催化柴油的原料含有15wt%-75wt%的催化柴油和20wt%-80wt%的直馏柴油；所述催化柴油的芳烃含量在30wt%以上，所述直馏柴油的芳烃含量在30wt%以下；
步骤a)中所述加氢裂化反应区沿物流方向依次至少装填两种加氢裂化催化剂，第一种加氢裂化催化剂按重量计含有10%~50%活性金属氧化物，3%～70%的分子筛，活性金属为Wo、Mo、Co、Ni中的一种或几种，第二种加氢裂化催化剂按重量计活性金属氧化物含量为12%~25%，活性金属为Mo和Co，相比第一种加氢裂化催化剂，分子筛含量高5%~50%；
步骤a）控制总石脑油收率为8~18%。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述含有催化柴油的原料含有20wt%-45wt%的催化柴油。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a）中所述催化柴油的初馏点为160～220℃，终馏点为<370℃。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述含有催化柴油的原料中含有50wt%-75wt%的直馏柴油。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a）中所述直馏柴油的初馏点为240～280℃，终馏点为360~400℃。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a）中所述加氢精制反应区的操作条件如下：体积空速为0.8～2.5h-1，压力为6～10MPa，入口氢油体积比为400:1～700:1，反应温度为350～400℃。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a）中所述加氢精制反应区装填的加氢精制催化剂以催化剂的重量含量计，钨和/或钼的氧化物计为10%~35%，镍和/或钴的氧化物计为1%~7%。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a）中所述加氢裂化反应区的操作条件如下：体积空速为0.5～4.0h-1，压力为4～13MPa，入口氢油体积比为300:1～800:1，反应温度为300～420℃。
9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a）中所述加氢裂化反应区装填的至少两种加氢裂化催化剂包括活性金属、分子筛和氧化铝载体，所述分子筛为Y型分子筛。
10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于：所述分子筛为USY分子筛。
11.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：第一种加氢裂化催化剂按重量计含有15%~40%活性金属氧化物， 10%～50%分子筛，第二种加氢裂化催化剂活性金属氧化物含量为13%~20%，相比第一种加氢裂化催化剂，分子筛含量高10%~40%。
12.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a）控制总石脑油收率为10-15%。
13.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤a）中石脑油的馏程范围为35℃~175℃、轻柴油的馏程范围为175℃~270℃，重柴油的馏程范围为270℃~370℃。
14.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤b）中催化裂化单元采用提升管反应器，进料温度为100~250℃，油剂接触温度大于600℃，反应压力0.15～0.30MPa，剂油比>30，停留时间0.05～0.6秒。
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