CN116064163A - 一种催化裂化柴油加工工艺及加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种催化裂化柴油加工工艺及加工系统，包括如下步骤：（1）催化裂化柴油经切割后得到轻馏分、中馏分和重馏分；（2）中馏分进入沸腾床加氢反应单元进行反应，分离后得到气相物料和液相物料；（3）重馏分与萃取剂接触，萃取完成后得到萃取相和萃余相；（4）萃取相经回收萃取剂后得到再生萃取剂和富含芳烃物料；（5）富含芳烃物料进入树脂合成单元进行交联反应，得到的反应生成物经洗涤分离后得到树脂材料和油相物料；（6）轻馏分、液相物料进入固定床加氢反应单元进行反应，反应流出物经分离后得到石脑油和未转化柴油。还提供一种实现上述工艺的系统。本发明工艺中根据催化柴油不同馏分段的性质差异将其进行预分离，然后根据不同馏分段催化柴油的性质特性来选择其加工路线。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，特别是涉及一种催化裂化柴油高效转化工艺及系统。
背景技术
催化裂化技术是重油轻质化的最主要技术手段之一，目前国内催化裂化规模近2.4亿吨/年，催化裂化柴油（LCO）产量近5500万吨/年，炼油企业在处理LCO时面临很多问题。由于LCO中多环芳烃含量高（通常大于70%），十六烷值低，硫氮杂质含量较高，将其加氢精制生产清洁柴油调和组分较为困难，氢耗很高，并且目前柴油消费已达饱和，该路线经济性较低。
目前炼厂LCO处理方法主要包括作为燃料油调和组分或者采用加氢转化技术生成轻质芳烃组分，但是都存在一些技术问题。作为燃料油调和组分时，经济效益低，同时LCO中较多的硫氮杂质在燃烧过程中会污染环境。从当前和未来发展来看，LCO加氢转化生产轻质芳烃是一条相对经济高效的路线，该技术核心为在保留LCO中多环芳烃中一个芳环的前提下加氢饱和裂解其他芳环，通过有效的手段控制饱和深度和开环深度，在较低氢耗下最大化生成单环芳烃。当前实现工业化的LCO加氢转化生产芳烃技术主要有UOP公司的LCO-XTM技术、中石化RLG和FD2A技术等，该类技术普遍存在单程转化率低、装置能耗较高和轻质芳烃收率低等问题，主要原因为LCO中多环芳烃加氢反应网络复杂，逐级加氢开环过程在固定床床层中可控性较差；同时，三环及以上的稠环芳烃加氢裂化为单环芳烃过程氢耗较高，经济性较低。
CN107286987A提供了一种处理劣质柴油的组合工艺。将劣质柴油原料与氢气混合后进入固定床加氢反应区，在加氢精制催化剂作用下进行加氢反应；得到的反应生成油与氢气混合后进入沸腾床加氢裂化反应区，在沸腾床加氢转化催化剂存在下进行加氢裂化反应，分离后得到产品。本技术产物主要为汽油和柴油，同时催化柴油直接进固定床加工存在采存在轻质芳烃收率较低和氢耗较高问题。
发明内容
针对现有技术中的存在的不足之处，本发明提出了一种基于分子炼油理念的催化柴油高效分离和精准加工工艺，所述加工工艺将催化柴油中多环芳烃分离出作为高端树脂原料，而富含双环芳烃的催化柴油采用全返混等温体系的沸腾床加氢技术来定向高效转化为单环芳烃，本发明工艺能够实现催化柴油中不同烃类分子的最佳路径转化利用，极大促进炼厂的提质增效。
为了实现上述发明目的，本发明第一方面提供一种催化裂化柴油加工工艺，包括如下步骤：
（1）催化裂化柴油经切割后得到轻馏分、中馏分和重馏分；
（2）步骤（1）得到的中馏分进入沸腾床加氢反应单元，在氢气和沸腾床加氢催化剂存在下进行反应，得到沸腾床反应流出物；
（3）步骤（1）得到的重馏分与萃取剂接触，萃取完成后得到萃取相和萃余相；
（4）步骤（3）得到的萃取相进入萃取剂回收单元，经回收萃取剂后得到再生萃取剂和富含芳烃物料；
（5）步骤（4）得到的富含芳烃物料进入树脂合成单元，在树脂合成催化剂和交联剂的作用下进行交联反应，得到的反应生成物经洗涤分离后得到树脂材料和油相物料；
（6）步骤（1）得到的轻馏分、步骤（2）得到的沸腾床反应流出物进入固定床加氢反应单元，在氢气和补充加氢精制催化剂作用下进行反应，反应流出物经分离后得到石脑油和未转化柴油。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，催化裂化柴油一般指来自于催化裂化装置生产得到的柴油馏分，一般催化裂化柴油的馏程范围为150℃～380℃，芳烃含量为50wt%～85wt%，氮含量为500～1500mg/kg。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，步骤（1）中催化裂化柴油经切割后得到轻馏分、中馏分和重馏分；其中，轻馏分和中馏分的切割点温度为170～220℃，优选为180～210℃；中馏分和重馏分切割点温度为270～330℃，优选为280～320℃。其中，轻馏分富含单环芳烃，其中单环芳烃含量为35wt%～60wt%；中馏分富含双环芳烃，其中双环芳烃含量为50wt%～80wt%，重馏分富含三环以上的芳烃，其中三环以上的芳烃含量为40wt%～70wt%；此外，其中轻馏分氮含量50～250mg/kg，中馏分氮含量为150～400mg/kg，重馏分氮含量为400～4000 mg/kg。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，沸腾床加氢反应单元可以设置一台以上的沸腾床反应器，所述沸腾床反应器优选为采用反应器内部设置有三相分离器的沸腾床反应器，具体可以采用中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发的带有三相分离器的沸腾床反应器，具体如ZL200810228414.4中所公开的结构。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，沸腾床加氢催化剂可以选用本领域现有柴油加氢催化剂，或者按照现有技术公开的方法自行进行制备。具体到本发明中，优选的沸腾床加氢催化剂以高硅氧化铝和分子筛为载体，以第VIII族金属和第VIB族金属为活性金属组分，以催化剂的重量为基准，高硅氧化铝的含量为30%～70%，分子筛的含量为10%～50%，第VIII族金属以氧化物计含量为1%～9%，第VIB族金属以氧化物计含量为10%～30%。所述第VIII族金属优选为Ni和/或Co；第VIB族金属优选为W和/或Mo；所述分子筛选自Y型分子筛、β分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO分子筛、MCM-41介孔分子筛中的一种或几种。催化剂的比表面积是250～450m2/g，孔容是0.30～0.50mL/g。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，沸腾床加氢反应单元的工艺条件为：反应温度为350～450℃，优选为380～440℃，反应压力为5.0～15.0MPa，优选为6.0～12.0MPa，氢油体积比500～2000，优选为600～1500，液时体积空速为0.1～5.0h-1，优选为0.2～2.0h-1。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，萃取剂可以选自于砜类化合物、醛类化合物、烷酮类化合物、酰胺类化合物、离子液体中的至少一种，优选为烷酮类化合物；具体的所述萃取剂可以为环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、己内酰胺、[emim]N(CN)2、[3-mebupy]N(CN)2中的至少一种。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，萃取过程可以采用芳烃抽提装置来实现，萃取的操作条件为：温度为30～200℃，优选30～100℃，萃取剂与重馏分的重量比为0.5～10.0，优选1.0～5.0。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，萃取剂回收单元包括蒸馏装置，萃取相进入萃取剂回收单元后经回收萃取剂后得到再生萃取剂和富含芳烃物料，
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，萃取剂回收单元操作条件一般为根据萃取剂的沸点来调整蒸馏切割点。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，交联剂可以选自于醇类化合物、醛类化合物、酰类化合物、烯烃类化合物、有机酸类化合物及其衍生物中的至少一种，优选醛类化合物；具体的交联剂可以为甲醛、苯甲醛、对苯二甲醛、对甲基苯甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛中的至少一种。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，树脂合成催化剂可以选自浓硫酸、发烟硫酸、氯硫酸、三氧化硫、氨基硫酸、对甲基苯磺酸中的至少一种。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，树脂合成单元可以采用并联间歇反应釜来实现连续生产。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，树脂合成单元的反应条件如下：反应温度为50～200℃，优选为80～160℃；反应时间为0.5～8.0h-1，优选1.0～5.0h-1,；重馏分和交联剂的摩尔比0.25～5.0，优选0.5～2.0；树脂合成催化剂用量为反应体系中物料总重量（包括重馏分、交联剂和合成催化剂）的5%～80%，优选10～50%。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，步骤（5）树脂合成具体过程为：将交联剂和催化剂将入到反应器内，混合均匀后加入重馏分发生反应，反应完成后经洗涤、分离得到树脂材料和油相物料。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，步骤（5）中洗涤为用水洗涤至反应液至中性。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，步骤（5）中分离是将反应并经洗涤后的生成油进行馏分切割，切割温度点优选280℃～350℃，切割后得到树脂材料和油相物料，树脂材料后续可进一步加工处理得到性能更优的新型热固性高分子材料。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，步骤（5）中分离得到的油相物料可以部分或全部引至沸腾床加氢反应单元与中馏分混合进行处理。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，步骤（6）中固定床加氢反应单元的操作条件为：反应温度为200～400℃，优选为200～300℃，反应压力为2.0～10.0MPa，优选为2.0～5.0MPa，液时体积空速为0.1～5.0h-1，优选为1.0～3.0h-1，氢油体积比300～1500，优选为400～1000。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，固定床加氢反应单元可以设置至少一台固定床加氢反应器，优选设置1或2台固定床加氢反应器；所述固定床加氢反应器内可设置一个或多个催化剂床层。进一步的，上述技术方案中，所述补充加氢精制催化剂可以使用市售产品，也可以根据本领域常规知识制备。所述补充加氢精制催化剂以氧化铝或含硅氧化铝为载体，活性组分选择Mo和/或W的VIB族和/或Co和/或Ni的第VIII族金属。以催化剂的重量为基准，第VIB族金属含量和第VIII族金属含量以氧化物计分别为8wt%～25wt%和2wt%～18wt%。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，步骤（6）中反应流出物经分离后得到的石脑油根据需要可以进一步分为轻石脑油和重石脑油，一般轻石脑油终馏点控制为不高于65℃，轻石脑油可以作为蒸汽裂解装置制乙烯的原料，重石脑油馏分馏程一般控制为65℃～210℃，重石脑油可以作为重整装置制烯烃的原料。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，萃余相可以进入固定床加氢反应单元与轻馏分、步骤（2）得到的沸腾床反应流出物混合进行处理。
进一步的，上述催化裂化柴油加工工艺中，步骤（6）中分离得到的未转化柴油部分或全部循环到沸腾床加氢反应单元与中馏分混合进行加工处理。
本发明第二方面提供一种催化裂化柴油加工系统，所述系统包括
第一分馏单元，其用于接收催化裂化柴油，经切割后得到轻馏分、中馏分和重馏分；
沸腾床加氢反应单元，其用于接收来自于第一分馏单元的中馏分，在氢气和沸腾床加氢催化剂存在下进行反应，得到沸腾床反应流出物；
萃取单元，其用于接收萃取剂和来自于第一分馏单元的重馏分，萃取完成后得到萃取相和萃余相；
萃取剂回收单元，其用于接收来自于萃取单元的萃取相，经回收萃取剂后得到再生萃取剂和富含芳烃物料；
树脂合成单元，其用于接收来自萃取剂回收单元的富含芳烃物料，在树脂合成催化剂和交联剂的作用下进行交联反应，得到的反应生成物经洗涤分离后得到树脂材料和油相物料；
固定床加氢反应单元，其用于接收第一分馏单元的轻馏分、来自沸腾床加氢反应单元的沸腾床反应流出物，在氢气和补充加氢精制催化剂作用下进行反应；
气液分离单元，其用于接收来自固定床加氢反应单元的反应流出物，经分离后得到气相物料和液相物料；
第二分馏单元，其用于接收来自气液分离单元的液相物料，分馏后得到石脑油和未转化柴油。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，第一分馏单元设置一个以上的具有分馏功能的设备，具体可以采用分馏塔，所述分馏塔可以采用本领域现有分馏塔中的任一种，具体可以为板式塔或填料塔。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，沸腾床加氢反应单元可以设置一台以上的沸腾床反应器，所述沸腾床反应器优选为采用反应器内部设置有三相分离器的沸腾床反应器，具体可以采用中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发的带有三相分离器的沸腾床反应器，具体如ZL200810228414.4中所公开的结构。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，固定床加氢反应单元可以设置一台以上的固定床加氢反应器，优选设置1或2台固定床加氢反应器。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，萃取单元可以采用芳烃抽提装置来实现。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，萃取剂回收单元包括蒸馏装置，萃取相进入萃取剂回收单元后经回收萃取剂后得到再生萃取剂和富含芳烃物料，
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，所述系统还包括氢气回收单元，包括轻烃回收设备、硫化氢脱除塔和膜分离设备，其用于接收来自气液分离单元的气相物料，处理后得到轻烃和循环氢，进一步的，循环氢经过管线可以引入至沸腾床加氢反应单元使用。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，第二分馏单元得到的未转化油经管线引入沸腾床加氢反应单元进行处理。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，萃取单元得到的萃余相经管线引入固定床加氢反应单元进行处理。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，树脂合成单元得到的油相物料经管线引入沸腾床加氢反应单元进行处理。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，第二分馏单元设置一个以上的具有分馏功能的设备，具体可以采用分馏塔，所述分馏塔可以采用本领域现有分馏塔中的任一种，具体可以为板式塔或填料塔。
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，第二分馏单元经分离后得到的石脑油根据需要可以进一步分为轻石脑油和重石脑油
进一步的，上述催化裂化柴油加工系统中，气液分离单元可以采用本领域现有气液分离器中的至少一种，一般情况下气液分离单元包括热高压分离器、热低压分离器、冷高压分离器、冷低压分离器。
与现有技术相比，本发明提供的催化裂化柴油加工工艺及加工系统具有以下优点：
1、本发明所述催化柴油加工工艺中，根据催化柴油不同馏分段的性质差异将其进行预分离，然后根据不同馏分段催化柴油的性质特性来选择其加工路线。
2、本发明所述催化柴油加工处理工艺中，催化柴油的氮主要富集在多环芳烃中，富含双环芳烃馏分中氮含量相比于催化柴油有大幅度降低，可不经过加氢精制直接进入沸腾床加氢单元；同时，在沸腾床加氢单元中，为能够实现双环芳烃到轻质芳烃的高转化率和高选择性，需要采用较高的反应温度，由于富含双环芳烃馏分中易结焦的多环芳烃很少，可以大幅度降低装置结焦。
3、本发明所述催化柴油加工处理工艺中，富含多环芳烃馏分中含有相当量的饱和烃，采用溶剂萃取方式将其抽出，可进一步提高多环芳烃的富集程度，能够提高后续树脂收率；同时抽出的大分子的饱和烃是适宜的裂解制备乙烯的优质原料。
4、本发明提供的催化裂化柴油加工工艺中，相对于不含杂质的多环芳烃，含氮杂原子的多环芳烃由于氮基团的共电子作用，该类结构的合成树脂效率更快，故不含杂质的多环芳烃合成树脂相对较慢，通过控制反应时间，在获得芳香树脂的同时，也获得低杂质含量的多环芳烃馏分，降低返回到沸腾床加氢单元，更够进一步提升目的产品石脑油的收率和质量。
5、本发明所述催化柴油加工处理工艺中，采用沸腾床加氢技术来转化双环芳烃，巧妙地将沸腾床适宜高放热体系的特性和双环芳烃向单环芳烃的转化规律进行结合，可实现芳烃精准定向转化。
附图说明
图1为本发明催化裂化柴油加工工艺及加工系统示意图。
主要附图说明如下：1为催化裂化柴油，2为第一分馏单元，3为轻馏分，4为中馏分，5为沸腾床加氢反应单元，6为沸腾床反应流出物，7为固定床加氢反应单元，8为气液分离单元，9为气相物料，10氢气回收单元，11为循环氢，12为轻烃组分，13为液相物料，14为第二分馏单元，15为轻石脑油，16为重石脑油，17为未转化柴油，18为重馏分，19为萃取单元，20为萃余相，21为萃取相，22为萃取剂回收单元，23为再生萃取剂，24为富含芳烃物料，25为树脂合成单元，26为油相物料，27为树脂材料。
图2为本发明对比例1采用的工艺流程示意图。
图3为本发明对比例2采用的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案和技术效果进行进一步说明。除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向（旋转90度或其他取向）且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。
在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。
在本文中，参数（例如，数量或条件）的所有数字值都应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰，无论“约”是否实际上出现在该数字值之前。
如图1所示，本发明提供的催化裂化柴油加工工艺过程如下，催化裂化柴油1进入第一分馏单元2，分离后得到轻馏分3、中馏分4和重馏分18，中馏分4和氢气混合进入沸腾床加氢反应单元5，反应后得到的沸腾床反应流出物6和轻馏分3混合进入固定床加氢反应单元7，反应后得到的固定床加氢生成油进入气液分离单元8分离后得到气相物料9和液相物料13，气相物料9进入氢气回收单元10处理后得到循环氢11和轻烃馏分12，液相物料13进入第二分馏单元14分离后得到轻石脑油15、重石脑油16和未转化油柴油17，其中未转化柴油17返回到沸腾床加氢反应单元5中进一步加工。重馏分18进入萃取单元19，与萃取剂作用后得到萃余相20和萃取相21，其中，萃余相20可以选择进入到固定床加氢反应单元7进行加工，也可选择作为产物外排；萃取相21（萃取剂和萃取物混合物流）进入到萃取剂回收单元22，分离后得到再生萃取剂23和富含芳烃物料24，再生萃取剂23返回到萃取单元19循环使用；富含芳烃物料24进入树脂合成单元25，在催化剂和交联剂的作用下进行交联反应，得到的反应生成物经洗涤分离后得到树脂材料27和油相物料26，油相物料26可以返回到沸腾床加氢反应单元进行加工处理。
本发明实施例和对比例中所使用的催化裂化柴油原料性质见表1。
表1 催化柴油性质
实施例1
采用图1所示的工艺流程，轻馏分和中馏分切割点为210℃，中馏分和重馏分的切割点为320℃；沸腾床加氢反应单元反应条件为反应温度415℃、反应压力10.0MPa，氢油体积比800，液收体积空速0.8h-1，催化剂采用中国石化大连石油化工研究院研制的球型化处理后的FC-24B加氢裂化催化剂。萃取单元选用的萃取剂为N-甲基吡咯烷酮，萃取温度为50℃，剂油重量比为2.0；树脂合成单元选择浓硫酸为催化剂，交联剂选择苯甲醛，重馏分、交联剂和浓硫酸的摩尔比为1：1：0.5，温度为100℃，反应时间2h。固定床反应单元反应温度280℃，反应压力4.0MPa，体积空速1.5h-1，氢油体积比为800。固定床加氢反应单元选用抚顺石油化工研究院的FGH-21催化剂。试验结果见表2。
实施例2
与实施例1工艺流程基本相同，区别在于树脂合成单元中的物料26不返回到沸腾床加氢单元。轻馏分和中馏分切割点为190℃，中馏分和重馏分的切割点为300℃；沸腾床加氢反应单元反应条件为反应温度425℃、反应压力8.0MPa，氢油体积比1000，液收体积空速0.6h-1，催化剂采用中国石化大连石油化工研究院研发的球型化处理后的FC-24B加氢裂化催化剂。萃取单元选用的萃取剂为吡咯烷酮，萃取温度为80℃，剂油重量比为4.0；树脂合成单元选择浓硫酸为催化剂，交联剂选择甲醛，重馏分、交联剂和浓硫酸的摩尔比为1：0.8：0.4，温度为80℃，反应时间2h。固定床反应单元反应温度280℃，反应压力3.0MPa，体积空速1.5h-1，氢油体积比为800。固定床加氢反应单元选用抚顺石油化工研究院的FGH-21催化剂。试验结果见表2。
实施例3
与实施例1工艺流程基本相同，轻馏分和中馏分切割点为210℃，中馏分和重馏分的切割点为320℃；沸腾床加氢反应单元反应条件为反应温度405℃、反应压力12.0MPa，氢油体积比1000，液收体积空速0.6h-1，催化剂采用中国石化大连石油化工研究院球型化处理后的FC-24B加氢裂化催化剂。萃取单元选用的萃取剂为N-甲基吡咯烷酮，萃取温度为80℃，剂油重量比为2.0；树脂合成单元选择浓硫酸为催化剂，交联剂选择对甲基苯甲醛，重馏分、交联剂和浓硫酸的摩尔比为1：1：0.6，温度为100℃，反应时间3h。固定床反应单元反应温度300℃，反应压力5.0MPa，体积空速2.0 h-1，氢油体积比为600。固定床加氢反应单元选用抚顺石油化工研究院的FGH-21催化剂。试验结果见表2。
对比例1
本对比例采用图2所示的工艺流程，催化柴油1和氢气混合进入第一固定床反应器2，进行加氢精制反应，脱除硫氮杂质，同时芳烃饱和，反应后得到的加氢生成油然后进入第二固定床反应器3，在该单元中进行加氢裂化反应，得到的加氢生成油进入气液分离器4，分离后得到的气相物流进入氢气回收单元5处理后得到循环氢7和轻烃组分6，液相物流进入分馏系统8分离后得到轻石脑油9、重石脑油10和未转化柴油11，其中未转化柴油11返回到第二固定床反应器进一步反应。其中，第一固定床反应器和第二固定床反应器中装填的催化剂分别是为中国石化大连石油化工研究院研发的FF-36牌号加氢精制催化剂和FC-24B加氢裂化催化剂，第一固定床反应器条件：反应温度为370℃，反应压力8.0MPa，氢油体积比700，反应空速0.8h-1；第二固定床反应器条件：反应温度为405℃，反应压力8.0MPa，氢油体积比1200，反应空速0.8h-1。具体试验结果见表2。
对比2
本对比例采用图3所示的工艺流程图，催化柴油1和氢气混合进入固定床反应器2，进行加氢精制反应，脱除硫氮杂质，同时芳烃饱和，反应后得到的加氢生成油然后进入沸腾床反应器3，在该单元中进行加氢裂化反应，得到的加氢生成油进入气液分离器4，分离后得到的气相物流进入氢气回收单元5处理后得到循环氢7和轻烃组分6，液相物流进入分馏系统8分离后得到轻石脑油9、重石脑油10和未转化柴油11，其中未转化柴油11返回到第二固定床反应器进一步反应。其中，固定床反应器装填的催化剂分别是为中国石化大连石油化工研究院研发的FF-36牌号加氢精制催化剂，沸腾床反应器中装填的是中国石化大连石油化工研究院研发球型化处理的FC-24B加氢裂化催化剂，固定床反应器条件：反应温度为370℃，反应压力8.0MPa，氢油体积比700，反应空速0.8h-1；沸腾床反应器条件：反应温度为415℃，反应压力8.0MPa，氢油体积比1200，反应空速0.8h-1。具体试验结果见表2。
表2 实施例和比较例试验结果
Claims (26)
1.一种催化裂化柴油加工工艺，包括如下步骤：
（1）催化裂化柴油经切割后得到轻馏分、中馏分和重馏分；
（2）步骤（1）得到的中馏分进入沸腾床加氢反应单元，在氢气和沸腾床加氢催化剂存在下进行反应，得到沸腾床反应流出物；；
（3）步骤（1）得到的重馏分与萃取剂接触，萃取完成后得到萃取相和萃余相；
（4）步骤（3）得到的萃取相进入萃取剂回收单元，经回收萃取剂后得到再生萃取剂和富含芳烃物料；
（5）步骤（4）得到的富含芳烃物料进入树脂合成单元，在树脂合成催化剂和交联剂的作用下进行交联反应，得到的反应生成物经洗涤分离后得到树脂材料和油相物料；
（6）步骤（1）得到的轻馏分、步骤（2）得到的沸腾床反应流出物进入固定床加氢反应单元，在氢气和补充加氢精制催化剂作用下进行反应，反应流出物经分离后得到石脑油和未转化柴油。
2.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，催化裂化柴油指来自于催化裂化装置生产得到的柴油馏分，催化裂化柴油的馏程为150℃～380℃，芳烃含量为50wt%～85wt%。
3.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，步骤（1）中轻馏分和中馏分的切割点温度为170～220℃，优选为180～210℃；中馏分和重馏分切割点温度为270～330℃，优选为280～320℃。
4.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，步骤（1）中轻馏分富含单环芳烃，其中单环芳烃含量为35wt%～60wt%；中馏分富含双环芳烃，其中双环芳烃含量为50wt%～80wt%，重馏分富含三环以上的芳烃，其中三环以上的芳烃含量为40wt%～70wt%。
5.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，沸腾床加氢反应单元的工艺条件为：反应温度为350～450℃，优选为380～440℃，反应压力为5.0～15.0MPa，优选为6.0～12.0MPa，氢油体积比500～2000，优选为600～1500，液时体积空速为0.1～5.0h-1，优选为0.2～2.0h-1。
6.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，萃取剂选自于砜类化合物、醛类化合物、烷酮类化合物、酰胺类化合物、离子液体中的至少一种，优选为烷酮类化合物。
7.按照权利要求1或6所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，萃取剂为环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、己内酰胺、[emim]N(CN)2、[3-mebupy]N(CN)2中的至少一种。
8.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，萃取过程的操作条件为：温度为30～200℃，优选30～100℃，萃取剂与重馏分的重量比为0.5～10.0，优选1.0～5.0。
9.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，交联剂选自于醇类化合物、醛类化合物、酰类化合物、烯烃类化合物、有机酸类化合物及其衍生物中的至少一种，优选醛类化合物。
10.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，交联剂为甲醛、苯甲醛、对苯二甲醛、对甲基苯甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛中的至少一种。
11.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，树脂合成催化剂选自浓硫酸、发烟硫酸、氯硫酸、三氧化硫、氨基硫酸、对甲基苯磺酸中的至少一种。
12.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，树脂合成单元的反应条件如下：反应温度为50～200℃，优选为80～160℃；反应时间为0.5～8.0h-1，优选1.0～5.0h-1；重馏分和交联剂的摩尔比0.25～5.0，优选0.5～2.0；树脂合成催化剂用量为反应体系中物料总重量的5%～80%，优选10～50%。
13.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，步骤（5）中分离是将反应并经洗涤后的生成油进行馏分切割，切割温度点优选280℃～350℃，切割后得到树脂材料和油相物料，树脂材料进一步加工处理得到新型热固性高分子材料。
14.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，步骤（5）中分离得到的油相物料部分或全部引至沸腾床加氢反应单元与中馏分混合进行处理。
15.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，步骤（6）中固定床加氢反应单元的操作条件为：反应温度为200～400℃，优选为200～300℃，反应压力为2.0～10.0MPa，优选为2.0～5.0MPa，液时体积空速为0.1～5.0h-1，优选为1.0～3.0h-1；氢油体积比300～1500，优选为400～1000。
16.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，萃余相进入固定床加氢反应单元与轻馏分、步骤（2）得到的液相物料混合进行处理。
17.按照权利要求1所述的催化裂化柴油加工工艺，其中，步骤（6）中分离得到的未转化柴油部分或全部循环到沸腾床加氢反应单元与中馏分混合进行加工处理。
18.一种催化裂化柴油加工系统，所述系统包括
第一分馏单元，其用于接收催化裂化柴油，经切割后得到轻馏分、中馏分和重馏分；
沸腾床加氢反应单元，其用于接收来自于第一分馏单元的中馏分，在氢气和沸腾床加氢催化剂存在下进行反应，反应后得到沸腾床反应流出物；
萃取单元，其用于接收萃取剂和来自于第一分馏单元的重馏分，萃取完成后得到萃取相和萃余相；
萃取剂回收单元，其用于接收来自于萃取单元的萃取相，经回收萃取剂后得到再生萃取剂和富含芳烃物料；
树脂合成单元，其用于接收来自萃取剂回收单元的富含芳烃物料，在树脂合成催化剂和交联剂的作用下进行交联反应，得到的反应生成物经洗涤分离后得到树脂材料和油相物料；
固定床加氢反应单元，其用于接收第一分馏单元的轻馏分、沸腾床加氢反应单元的沸腾床反应流出物，在氢气和补充加氢精制催化剂作用下进行反应；
气液分离单元，其用于接收来自固定床加氢反应单元的反应流出物，经分离后得到气相物料和液相物料；
第二分馏单元，其用于接收来自气液分离单元的液相物料，分馏后得到石脑油和未转化柴油。
19.按照权利要求18所述的催化裂化柴油加工系统，其中，沸腾床加氢反应单元设置一台以上的沸腾床反应器，沸腾床反应器采用反应器内部设置有三相分离器的沸腾床反应器。
20.按照权利要求18所述的催化裂化柴油加工系统，其中，固定床加氢反应单元设置一台以上的固定床加氢反应器，优选设置1或2台固定床加氢反应器。
21.按照权利要求18所述的催化裂化柴油加工系统，其中，萃取单元采用芳烃抽提装置来实现。
22.按照权利要求18所述的催化裂化柴油加工系统，其中，萃取剂回收单元包括蒸馏装置，萃取相进入萃取剂回收单元后经回收萃取剂后得到再生萃取剂和富含芳烃物料。
23.按照权利要求18所述的催化裂化柴油加工系统，其中，系统还包括氢气回收单元，包括轻烃回收设备、硫化氢脱除塔和膜分离设备，其用于接收来自气液分离单元的气相物料，处理后得到轻烃和循环氢，循环氢经过管线引入至沸腾床加氢反应单元使用。
24.按照权利要求18所述的催化裂化柴油加工系统，其中，第二分馏单元得到的未转化油经管线引入沸腾床加氢反应单元进行处理。
25.按照权利要求18所述的催化裂化柴油加工系统，其中，萃取单元得到的萃余相经管线引入固定床加氢反应单元进行处理。
26.进按照权利要求18所述的催化裂化柴油加工系统，其中，树脂合成单元得到的油相物料经管线引入沸腾床加氢反应单元进行处理。
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| CN202111278068.2A Pending CN116064163A (zh) | 2021-10-30 | 2021-10-30 | 一种催化裂化柴油加工工艺及加工系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN116064163A (zh) |
-
2021
- 2021-10-30 CN CN202111278068.2A patent/CN116064163A/zh active Pending
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