一種高干點(diǎn)原料加氫裂化工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種加氫裂化工藝，特別是一種加工高干點(diǎn)原料的加氫裂化工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，石油加工能力快速增長。與此同時(shí)，國內(nèi)加氫裂化技術(shù) 也獲得了大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用，截至2011年底，我國正在運(yùn)行的加氫裂化裝置有40多套，總 加工能力已經(jīng)超過50. OMt/a，加工能力躍居世界第二位。同時(shí)世界原油資源的日益枯竭，國 際油價(jià)一直在高位徘徊。2011年我國共進(jìn)口原油2. 54億噸，原油進(jìn)口依賴度已達(dá)56. 5%，已 經(jīng)嚴(yán)重威脅到國民經(jīng)濟(jì)的健康、快速發(fā)展，充分利用原油資源已經(jīng)成為煉油行業(yè)的重要任 務(wù)。另外，由于國內(nèi)原油質(zhì)量的逐年變差，進(jìn)口高硫原油加工量的大幅增加，環(huán)保對煉油工 藝及石油產(chǎn)品質(zhì)量的要求日趨嚴(yán)格，以及市場對清潔燃油及化工原料需求量的不斷增加， 尤其是作為交通運(yùn)輸燃料的清潔中間餾分油和為重整、乙烯等裝置提供的優(yōu)質(zhì)進(jìn)料，因此 市場對加氫裂化技術(shù)水平的進(jìn)步提出了更高的要求。加氫裂化所加工的原料范圍寬，產(chǎn)品 方案靈活，液體產(chǎn)品收率高，可獲得優(yōu)質(zhì)動力燃料和化工原料，加氫裂化工藝和技術(shù)越來越 受到世界各大石油公司的普遍重視。為了提高原油利用率，提高高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)率，各大 煉油企業(yè)紛紛采用深拔技術(shù)，減壓蠟油干點(diǎn)已達(dá)590°C以上，甚至達(dá)到620°C，加氫裂化技 術(shù)能夠很好地滿足這種需求。
[0003] 加氫裂化工藝一般可分為一段法和兩段法，其中一段法又包括單段(也稱單段一 齊IJ)和單段串聯(lián)。操作方式主要分為循環(huán)操作方式和一次通過操作方式。單段工藝使用一 種耐有機(jī)氮的加氫裂化催化劑，原料直接通過加氫裂化催化劑，工藝過程最簡單，操作空速 較高，但加工的原料范圍窄，產(chǎn)品中航煤質(zhì)量較差。單段串聯(lián)使用加氫精制催化劑和加氫裂 化催化劑串聯(lián)，中間無需分離，因?yàn)樗眉託淞鸦呋瘎┎痪哂心陀袡C(jī)氮的能力，要求在加 氫精制反應(yīng)器將硫氮雜質(zhì)脫除干凈，所以一般只能在較低空速下操作。隨著煉油企業(yè)的日 趨大型化，規(guī)劃建設(shè)的大型加氫裂化裝置越來越多，以達(dá)到規(guī)模效益。這些裝置的單套加工 能力大都在200萬噸/年以上。這些大型加氫裂化裝置如果采用常規(guī)單段串聯(lián)或單段工藝 技術(shù)按單套裝置建設(shè)，由于反應(yīng)器、原料泵、換熱器等特大型設(shè)備的制造費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用巨 大，將使裝置建設(shè)投資大大增加，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；而如果建成兩套裝置，則將由于設(shè) 備臺數(shù)顯著增加，同樣也將增加裝置的建設(shè)投資，并將增加操作費(fèi)用。
[0004] 現(xiàn)有的兩段加氫裂化工藝，如US3702818,涉及第一段原料油首先經(jīng)過加氫精制段 脫除雜質(zhì)，分離的液體進(jìn)入加氫裂化段，第一段尾油進(jìn)入第二段繼續(xù)裂化，這是常規(guī)兩段加 氫裂化工藝過程。US3549515第一段使用一段串聯(lián)流程，第一段尾油進(jìn)入第二段繼續(xù)裂化， 存在著上述一段串聯(lián)工藝的不足。US4404088涉及增加一個(gè)加氫裂化反應(yīng)段，在改變產(chǎn)品方 案時(shí)提高液體產(chǎn)品收率，但流程較長。這些技術(shù)雖然方案靈活，但工藝流程復(fù)雜，投資增加。 CN100526433涉及第一段采用單段兩劑流程，第一段尾油進(jìn)入第二段繼續(xù)裂化，最大量生產(chǎn) 中間餾分油，均未涉及加工高干點(diǎn)原料。
[0005] 傳統(tǒng)加氫裂化工藝所加工的原料油干點(diǎn)一般小于530°C。在米用原油減壓深拔技 術(shù)后，加氫裂化原料油的干點(diǎn)顯著提高，使得氮含量、硫含量、浙青質(zhì)、殘?zhí)亢臀⒘拷饘匐s質(zhì) 含量明顯增加。除了因?yàn)檎扯仍龃髮?dǎo)致原料油向催化劑內(nèi)部擴(kuò)散的速度減慢，從而降低反 應(yīng)速度外，還帶來數(shù)量更多、結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的非烴化合物以及多環(huán)芳烴、膠質(zhì)、浙青質(zhì)、重金 屬等雜質(zhì)，大大增加了加氫難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的加氫裂化工藝，用于加 工高干點(diǎn)原料(如深拔蠟油)。同現(xiàn)有兩段加氫裂化技術(shù)相比，工藝流程更加靈活，可加工更 加劣質(zhì)的原料；同現(xiàn)有一段串聯(lián)加氫裂化技術(shù)相比，可大大提高裝置的加工能力。
[0007] 本發(fā)明的一種高干點(diǎn)原料加氫裂化工藝，包括以下內(nèi)容： (1) 在加氫精制條件下，高干點(diǎn)原料油和氫氣混合進(jìn)入第一段反應(yīng)區(qū)，第一段反應(yīng)區(qū)使 用加氫精制催化劑，第一段反應(yīng)區(qū)的上部為氣液并流反應(yīng)區(qū)，并流反應(yīng)流出物進(jìn)入氣液分 離區(qū)進(jìn)行分離，氣體引出反應(yīng)器；液體進(jìn)入下部的催化劑床層，與反應(yīng)器底部引入的氫氣進(jìn) 行逆流接觸反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體從氣液分離區(qū)離開反應(yīng)器；第一段反應(yīng)區(qū)的脫氮率一般控 制為 60wt%?95wt% ; (2) 第一段反應(yīng)區(qū)得到的生成油與氫氣混合后進(jìn)入第二段反應(yīng)區(qū)，進(jìn)行深度加氫處理 反應(yīng)，第二段反應(yīng)區(qū)使用加氫精制催化劑； (3) 第二段反應(yīng)區(qū)得到的反應(yīng)流出物與補(bǔ)充氫氣一起進(jìn)入第三段反應(yīng)區(qū)，第三段反應(yīng) 區(qū)內(nèi)使用加氫裂化催化劑； (4) 第三段反應(yīng)區(qū)得到的反應(yīng)流出物進(jìn)入分離器，得到氣體與液體；氣液分離后的氣體 經(jīng)脫雜質(zhì)后可以循環(huán)使用，液體直接經(jīng)分餾后得到各種加氫裂化產(chǎn)品。
[0008] 本發(fā)明方法中，所述的高干點(diǎn)原料的終餾點(diǎn)（或干點(diǎn)）一般為550°C以上，優(yōu)選為 570°C以上，最優(yōu)選為580?620°C。高干點(diǎn)原料的氮含量一般在500mg ? g-1以上。
[0009] 本發(fā)明方法中，第一段反應(yīng)區(qū)的脫氮率一般控制為60wt%?95wt%，優(yōu)選控制為 70wt%?90wt%。第一段反應(yīng)區(qū)中并流反應(yīng)區(qū)的工藝條件為：平均反應(yīng)溫度為25(T500°C， 優(yōu)選為300?440 °C ;反應(yīng)壓力為5. 0?20. OMPa，優(yōu)選為8. 0?17. OMPa ;氫油體積比為 100:1?4000:1，優(yōu)選為400:1?2000:1 ;液時(shí)體積空速為I. (TlO. 01T1，優(yōu)選為I. 0?4. Oh'第 一段反應(yīng)區(qū)中逆流反應(yīng)區(qū)的工藝條件為：平均反應(yīng)溫度為25(T500°C，優(yōu)選為30(T44(TC ; 反應(yīng)壓力為5. 0?20. OMPa，優(yōu)選為8. (Tl7. OMPa ;氫油體積比為100:1?2000:1，優(yōu)選為 400:1?1000:1 ;液時(shí)體積空速為L(TK)-OtT1，優(yōu)選為I. Ol-OtT1。
[0010] 其中在步驟（1)的第一段反應(yīng)區(qū)中，上部的氣液并流反應(yīng)區(qū)和下部氣液逆流反應(yīng) 區(qū)的催化劑裝填體積比可以根據(jù)高干點(diǎn)原料的性質(zhì)和第一段的加氫脫氮率具體確定。
[0011] 本發(fā)明方法中，第二段反應(yīng)區(qū)的工藝條件為：平均反應(yīng)溫度為33(T480°C，反 應(yīng)壓力為5. (T20.0MPa，氫油體積比為100:1?4000:1，液時(shí)體積空速為0.2?4. Oh-1。優(yōu) 選的操作條件為：平均反應(yīng)溫度為35(T450°C，反應(yīng)壓力為8.(Tl7.0MPa，氫油體積比為 400:1?2000:1，液時(shí)體積空速為0? 5?3. OtT1。
[0012] 本發(fā)明方法中，第三段反應(yīng)區(qū)加氫裂化的工藝條件為：平均反應(yīng)溫度為 25(T500°C，優(yōu)選為30(T440°C ;反應(yīng)壓力為5. 0?20. OMPa，優(yōu)選為8. 0?17. OMPa ;氫油體積比 為100:1?4000:1，優(yōu)選為400:1?2000:1 ;液時(shí)體積空速為I. (TlO. Oh'優(yōu)選為I. 0?4. Oh'
[0013] 本發(fā)明方法中，根據(jù)裝置規(guī)模，第一段反應(yīng)區(qū)可以設(shè)置一臺或幾臺反應(yīng)器，第二段 反應(yīng)區(qū)也可以設(shè)置一臺或幾臺反應(yīng)器，第三段反應(yīng)區(qū)一般設(shè)置一臺反應(yīng)器。
[0014] 本發(fā)明方法中，第一段反應(yīng)區(qū)氣液分離區(qū)得到的氣相經(jīng)脫除硫化氫和氨后可以循 環(huán)使用，液相進(jìn)入第二段反應(yīng)區(qū)。第二段反應(yīng)區(qū)反應(yīng)流出物進(jìn)入第三段反應(yīng)區(qū)進(jìn)行加氫裂 化反應(yīng)。第三段反應(yīng)流出物首先進(jìn)行氣液分離，氣相脫除硫化氫和氨后循環(huán)使用，液相進(jìn)入 分餾塔得到石腦油餾分、煤油餾分、柴油餾分的一種或幾種和加氫裂化尾油。尾油可以部分 或全部循環(huán)回第一段或第二段反應(yīng)區(qū)，或者直接出裝置。
[0015] 本發(fā)明方法中，采用減壓深拔技術(shù)得到的原料油干點(diǎn)顯著提高，使得氮含量、硫含 量、浙青質(zhì)、殘?zhí)亢臀⒘拷饘匐s質(zhì)含量明顯增加。除了因?yàn)檎扯仍龃髮?dǎo)致原料油向催化劑內(nèi) 部擴(kuò)散的速度減慢，從而降低反應(yīng)速度外，還帶來數(shù)量更多、結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的非烴化合物以 及多環(huán)芳烴、