专利名称：一种中压加氢裂化与催化裂化联合工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与催化裂化(FCC)联合的中压加氢裂化工艺，该工艺在生产部分加氢裂化轻质油品的同时，为FCC装置提供加氢预精制进料并进一步处理FCC装置产出的劣质轻循环油。
背景技术：
环保法规使得燃料油质量指标日益苛刻。以清洁柴油生产规格标准为例硫、氮含量，十六烷值，密度，芳烃含量等指标日趋严格。催化裂化(FCC)装置是汽油的重要来源，同时它也是汽油和柴油中硫的主要来源。要降低FCC燃料油中的硫含量意味着要么处理FCC原料，要么处理FCC产物。处理FCC产物需要对各种产品进行处理，必须采用多种加工方式，例如石脑油的处理、轻循环油的处理、烟道气的处理等。处理FCC原料如对其进行加氢预处理，可以使这些多种后处理过程都在一个装置中进行，而且处理FCC原料能提高装FCC置转化率、增加目的产品收率，降低汽油和柴油中的硫含量，还可降低SOx的排放，有助于装置效益提升、炼厂利润增加。
FCC装置虽然以产汽油为主，但有些炼厂希望随季节要求和市场需求来改变产品的比率。这里主要是指对馏分油产品例如柴油的生产。但是，要获取更多的包括柴油在内的中间馏份油并保证其质量能应付越来越苛刻的环保要求，简单的对FCC原料进行加氢预处理，或者对FCC产物进行加氢改质，在生产控制和成本上都面临着严重的挑战。
FCC过程的催化裂化副产物LCO，其硫氮含量尤其是其芳烃含量高。LCO通常与柴油在同一沸程内，只有在加氢处理后才能够被用做柴油的调和组分。除了硫的指标，如果要求柴油达到更高的十六烷值规格要求，仅通过加氢处理来提高LCO的质量不能达到目的。一般的方案是通过加氢处理将LCO改质成柴油的调和组分或通过全转化方式的加氢裂化将其改质成超低硫石脑油。
美国UOP公司提供了LCO改质和转化的方法联合加氢处理和联合加氢部分转化工艺方法。该联合加氢处理是一种中压单段和低压两段联合工艺，分别使用非贵金属加氢催化剂和贵金属脱芳催化剂；联合加氢部分转化工艺流程采用了两个并联反应器，将加氢处理和加氢裂化分到了两同的反应区域，以避免所有的新鲜原料都流经加氢裂化反应器。这些工艺主要目的是为解决占FCC产物一小部分的LCO的出路，不仅进料有所限制，而且转化率都比较低，尽量不损失进入FCC装置的原料。
如何将LCO保持在柴油沸程内并满足新的成品柴油标准，即降低其硫含量又适当地开环裂解来降低芳烃是未来炼厂解决产品质量和提高产品柴气比的重要考虑。加氢裂化作为劣质重质馏分油转化为原料生产优质轻质油品的主要炼油工艺之一，在生产的灵活性、对原料适应的灵活性和生产控制的灵活性上的特点，已经越来越得到关注和深入的研究。同时，加氢裂化工艺不仅能够满足日益苛刻的环保要求，而且能最大量生产市场急需的喷气燃料和清洁柴油产品，通过对加氢裂化催化剂的选择，它能处理更差的、更难裂解的重质物料，这也符合炼厂面临着所加工原料的密度越来越重，质量越来越差的现实。在这种情况下，FCC工艺所获得的柴油完全不能满足现行质量要求和产品调和需要。因此，把加氢裂化结合到与FCC加氢精制预处理的概念中，不仅可以利用加氢裂化过程的加氢功能解决FCC装置的原料加氢改质，而且可以充分利用加氢裂化催化剂的选择性裂解和开环活性来多产中间馏分油并将劣质的LCO循环再加氢、选择性裂解、开环来转化为优质的馏分油产品。
US6387245公开了一种加氢裂化工艺，该工艺流程特点是烃物料和循环裂解的热未转化物料通过加氢裂化反应段后进入一个热高压分离器用富氢气体在反应压力下气提得到包含氢气、硫化氢、氨和已转化产品第一气相流和向下流的热未转化物料液相流。该发明利用位于热高压分离器下部的一个加氢区将下流的物料与加氢精制催化剂和上流的氢气接触，从而对其进行精制，同时上流的氢气对进入热高压分离器的物料气提。该工艺的单程转化率比较低，一般在15-45wt％。US5954944公开了一种重质烃油的中压加氢裂化工艺，该工艺采用单段串联工艺，压力在6.0-10MPa，包括加氢裂化段和加氢精制段，其中加氢裂化催化剂和加氢精制催化剂都含有0.5-5wt％的F改性组分。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种与FCC装置联合的中压加氢裂化工艺，用于处理重质烃物料获得中间馏分油并为FCC装置提供加氢改质的物料。本发明还提供一种LCO循环回加氢精制反应器再精制然后循环裂解的方式，用于劣质LCO加氢与裂解转化。
本发明涉及的与FCC装置联合的中压加氢裂化工艺，其过程包括(1)在氢气存在下将石油烃原料在加氢精制反应器与加氢精制催化剂接触得到物料I；(2)物料I进入裂化反应器与加氢裂化催化剂接触得到物料II；(3)物料II经气液分离器后进入分馏系统得到转化的馏分油产品和未转化底油III；(4)未转化底油III进入FCC装置进行催化裂化得到转化的轻质产品和LCO轻质循环油IV；(5)轻质循环油IV重新循环到加氢精制反应器与原料混合再进入加氢精制反应器。
本发明工艺将中压加氢裂化和FCC工艺有机结合起来，不仅可以利用加氢裂化过程的加氢功能解决FCC装置的原料加氢改质，而且可以充分利用加氢裂化催化剂的选择性裂解和开环活性来多产中间馏分油，更重要的是通过将劣质的LCO循环再加氢、选择性裂解、开环来转化为优质的馏分油产品。本发明工艺一方面将LCO保持在柴油沸程内，提高中间馏分油选择性，同时该馏分质量大大提高，满足新的成品柴油标准，符合市场对产品质量和产品方案调整的需求。本发明工艺流程简单，可以根据市场变化情况灵活调整产品方案，提高了生产装置的适应性。
具体实施例方式
本发明的主要特点在于方案的结合及合理组配，各工艺单元的操作条件与现有技术相同，主要单元过程如下。
本发明与FCC协同的中压加氢裂化工艺是一种包括将加氢精制反应器和加氢裂化反应器的串联使用并共用一套循环氢系统的一段串联加氢裂化工艺流程。主要处理馏程200-650℃的重质烃物料的石油烃原料为，一般经常处理馏程320-580℃的减压瓦斯油。该中压加氢裂化工艺是在氢气存在原料油与催化剂接触的加氢裂化过程，系统的反应压力3～12MPa，最好为5～10MPa；氢油比100～5000，优选为500～2000。
本发明与FCC协同的中压加氢裂化工艺要求整个中压加氢裂化工艺过程的单程转化率在15-60wt％，最好在20-50wt％。单程转化率的控制是基于整个联合装置的物料平衡，以及不同季节和和市场变化对产品要求来调整汽油和柴油的产出。另外，通过对单程转化率的控制来适应不同原料裂解达到一定产品质量指标所需要的转化深度要求。
本发明涉及与FCC装置联合的中压加氢裂化工艺中所使用的加氢精制催化剂可以是常规的重油加氢精制催化剂，如抚顺石化公司催化剂生产的3936催化剂、3996催化剂等，主要是非贵金属加氢精制催化剂。
本发明涉及的与FCC装置联合的中压加氢裂化工艺中所使用的含沸石型加氢裂化催化剂，组成可以按本领域普通技术确定，通常组成包括(a)沸石10-50wt％；(b)大孔耐熔氧化物10-60wt％；(c)小孔氧化铝0-30wt％；(d)VIB族金属氧化物10-40wt％；(e)VIII金属氧化物1-10wt％。其中，涉及使用的加氢裂化催化剂所含沸石组分可以是Y、β或ZSM沸石，也可以是它们的一种以上的复合物。VIB族金属氧化物主要包括钨、钼的氧化物，VIII族金属氧化物主要包括镍、钴的氧化物。大孔耐熔氧化物主要包括大孔氧化铝(孔容0.8～1.5ml/g，比表面300～500m2/g)、大孔硅铝(孔容0.8～1.5ml/g，比表面350～600m2/g，二氧化硅重量含量20％～60％)等，小孔氧化铝的孔容0.4～0.8ml/g，比表面150～300m2/g。
FCC过程采用通常的催化剂和工艺条件。
实施例与FCC原料预处理工艺所不同的是，本发明方案的特点是经过本发明中压加氢裂化工艺处理的物料先要进入一个分馏系统得到包括石脑油和宽馏分柴油的转化产品以及经加氢了的重质未转化油。加氢的重质未转化油作为FCC装置的进料，同时FCC装置的LCO轻质循环油循环回加氢裂化部分的加氢精制反应器。本方案有两个反应器，包括加氢精制反应器和加氢裂化反应器，两个反应器串联使用并共用一套循环氢系统的，属于一段串联工艺流程。
催化剂装填方案加氢精制反应器装填一种加氢精制催化剂，该催化剂是抚顺石化公司催化剂厂生产的3996加氢精制催化剂。加氢裂化反应器装填一种Y沸石型加氢裂化反应器，催化剂组成为Y沸石(SiO2/Al2O3为9、比表面650m2/g，红外酸度0.45mmol/g，2～10nm的二次孔孔容积占总孔容的42％)25wt％，硅铝(比表面520m2/g，SiO235wt％，孔容1.2ml/g)20wt％，小孔氧化铝(比表面240m2/g，孔容0.42ml/g)25wt％，氧化镍8wt％，氧化钨22wt％，催化剂比表面230m2/g，孔容0.35ml/g。
本工艺方案处理一种重质减压瓦斯油VGO，该石油烃物料主要性质为比重0.8985cm3/g，馏程340℃-545℃，残碳0.20wt％，硫1.78wt％，氮1420μg/g。
本工艺方案操作参数反应压力8.0MPa，氢油比1000。加氢精制段空速1.2h-1，加氢裂化段空速1.0h-1。
加氢精制段平均反应温度380℃，精制油氮含量约500μg/g；加氢裂化平均反应温度390℃，单程转化率55wt％。对原料的中油选择性75.0％。加氢裂化平均反应温度380℃，单程转化率35wt％。对原料的中油选择性81.0％。中油选择性计算是按中间馏分油(宽馏分柴油组分)收率除以已转化的液体收率(100减去未转化油)得到的。
LCO硫含量2wt％左右。中压加氢裂化得到的中间馏分油的硫含量为250μg/g以下。可见，采用本发明方案，劣质的LCO转变为清洁的低硫宽馏分柴油组分。并且控制不同的转化率，可以灵活调整产品方案。
注中油指喷气燃料和柴油，喷气燃料的切割范围132-282℃，柴油的切割范围282-350℃。中压条件下一般生产132-350℃的宽馏分柴油。中油选择性计算是按中间馏分油收率除以已转化的液体收率得到的。
权利要求
1.一种中压加氢裂化与催化裂化联合工艺，其特征在于工艺过程包括(1)在氢气存在下将石油烃原料在加氢精制反应器与加氢精制催化剂接触得到物料I；(2)物料I进入裂化反应器与加氢裂化催化剂接触得到物料II；(3)物料II经气液分离器后进入分馏系统得到转化的馏分油产品和未转化底油III；(4)未转化底油III进入FCC装置进行催化裂化得到转化的轻质产品和LCO轻质循环油IV；(5)轻质循环油IV重新循环到加氢精制反应器与原料混合再进入加氢精制反应器。
2.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于所述的石油烃原料是馏程为200-650℃的重质烃物料。
3.按照权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的石油烃原料是减压瓦斯油。
4.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于所述的中压加氢裂化工艺是在氢气存在原料油与催化剂接触的加氢裂化过程，系统的反应压力3～12MPa。
5.按照权利要求4所述的工艺，其特征在于所述的反应压力为5～10MPa。
6.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于所述的中压加氢裂化的单程转化率为15-60wt％。
7.按照权利要求6所述的工艺，其特征在于所述的中压加氢裂化的单程转化率为20-50wt％。
全文摘要
本发明提供一种与FCC装置联合的中压加氢裂化工艺，用于处理重质烃物料获得中间馏分油并为FCC装置提供加氢改质的物料，还在于提供一种LCO循环回加氢精制反应器再精制然后循环裂解的方式，实现劣质LCO的加氢与选择性裂解转化。本发明工艺一方面将LCO保持在柴油沸程内，提高中间馏分油选择性，同时该馏分质量大大提高，满足新的成品柴油标准，符合市场对产品质量和产品方案调整的需求。
文档编号C10G69/04GK1493668SQ02144548
公开日2004年5月5日 申请日期2002年11月2日 优先权日2002年11月2日
发明者陈松, 关明华, 谷明镝, 王继锋, 陈 松 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院