一种柴油高附加值利用的工艺方法与流程

文档序号:14687737发布日期:2018-06-15 06:04阅读:545来源:国知局

本发明属于柴油加工利用领域,具体涉及到一种柴油高附加值利用的工艺方法。



背景技术:

目前国际和国内原油已经出现了重质化和劣质化加快的趋势,导致原油质量变差,柴油中硫、氮和芳烃含量较高,需要在较苛刻的条件下进行加氢精制,这就导致了加氢精制后的柴油环烷烃含量较高、十六烷值低。且近年来我国消费柴汽比持续下降,柴油过剩问题愈加突出,如何将低价值的柴油转变成具有高附加值的产品成为目前柴油市场亟待解决的问题。

现阶段对柴油的利用大多数集中在催化柴油上,主要通过芳烃加氢饱和、加氢裂解等手段脱除芳烃、改进柴油质量,但这两种方法均存在局限性。芳烃加氢饱和对提高柴油的十六烷值十分有限,一般仅能提高4~8个单位;加氢裂解虽可得到高十六烷值柴油,但生成的小分子物质使柴油产量降低。以上处理催化柴油的手段产物附加值低,且不能处理直馏柴油和焦化柴油,技术缺陷明显。

导热油作为一种优良的传热介质,替代传统的加热方式是工业技术发展的必然趋势。其理想组分是热稳定性高的芳烃,其热稳定性随芳烃含量的增加而提高。根据成分及制造工业过程不同,导热油可以分为合成型导热油和矿物型导热油。目前我国对导热油的需求不断增大,但导热油技术仍处于起步阶段,因此大部分仍需要进口,导热油缺口较大。

专利CN106398764A公开了一种柴油后加工方法,其原料是催化裂化柴油、焦化柴油及直馏柴油中的一种或几种,用极性溶剂将柴油中的稠环芳烃进行萃取,得到的抽出油经加氢裂化处理得到煤油和石脑油;抽余油经加氢精制处理后得到精制柴油和少部分汽油。该工艺原料适应性强,但能耗和耗氢量大,工艺复杂,且得到的柴油十六烷值较低;

专利CN103805247A公开了一种加工劣质柴油的组合工艺方法,其步骤是劣质柴油首先进行加氢改质,芳烃选择性开环;液相产物进行芳烃抽提,抽提出的芳烃组分进入催化裂化反应器进行催化裂化反应,得到气体、催化汽油和催化柴油,催化柴油循环进入加氢改质反应器。该工艺可以最大化的生产高辛烷值汽油,能够有效降低柴汽比,但工艺流程复杂,液收较低,效益不明显;

专利CN103214332A披露了一种由催化裂化柴油生产轻质芳烃和高品质油品的方法,其步骤是:将催化裂化柴油用抽提溶剂进行抽提,得到富含多环芳烃的抽出油和富含烷烃的抽余油;将抽出油在加氢反应条件下进行加氢精制和加氢裂化生产轻质芳烃、高辛烷值汽油馏分。该工艺方法将低价值的催化裂化柴油转化成了高价值的轻质芳烃和高辛烷值汽油,实现了高附加值利用,但仅能处理催化裂化柴油,且氢耗较高。

加氢精制后的直馏柴油、焦化柴油和催化裂化柴油共同特点是环烷烃含量高、十六烷值低,目前仅可通过深度加氢裂化工艺进行处理,能耗及氢耗较高,工艺复杂,效果不理想。如若通过脱氢工艺,将加氢精制柴油中的环烷烃选择性脱氢生成芳烃,经过后处理得到导热油基础油和高十六烷值柴油,并副产大量高纯氢气,则为柴油加工开辟了一条新的途径。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种加氢精制柴油高附加值利用的工艺方法。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种柴油高附加值利用的工艺方法。该方法中加氢精制后的柴油首先通过装有贵金属催化剂的脱氢反应器,在氢气气氛下进行环烷烃选择性脱氢反应,脱氢之后的液相产物进入芳烃抽提单元,抽余油输出,抽出油进入精馏单元,最终实现生产导热油基础油并联产高十六烷值柴油的目的。具体包括如下步骤:

(1)加氢精制后的柴油原料和氢气混合后进入换热器,与脱氢产物换热后进入环烷烃脱氢反应器,在脱氢催化剂的作用下,发生环烷烃选择性脱氢反应得到脱氢产物,反应条件如下:反应器内温度420~500℃、反应压力为2~6MPa、烃类原料重时空速为0.5~3h-1、氢烃体积比为500:1~1000~1;优选反应条件如下:反应器内温度430~450℃、反应压力为3~5MPa、烃类原料重时空速为1~2h-1、氢烃体积比为600:1~800~1;

(2)步骤(1)的脱氢产物分别经高压闪蒸罐和稳定塔进行气液相分离,其中,高压闪蒸罐气相产物部分作为循环氢使用,部分作为驰放气,液相产物进入稳定塔,塔顶气相产物液化气驰放,塔底液相产物进入芳烃抽提单元进行芳烃抽提,溶剂为糠醛,塔顶产物为高十六烷值柴油,塔底产物为芳烃含量>90%的混合芳烃;

(3)步骤(2)的塔底产物进入精馏单元进行切割,塔顶采出高芳溶剂油,侧线采出导热油基础油,塔底馏出物为少量釜残液。

根据本发明所述的柴油高附加值利用的工艺方法,所述的柴油为加氢精制后的直馏柴油、焦化柴油及催化裂化柴油中的一种或几种;

根据本发明所述的柴油高附加值利用的工艺方法,所述的导热油基础油的初馏点:280~290℃,终馏点:346~356℃,20℃时的密度:0.92~1.01g/cm3,开口闪点165~176℃,40℃时的运动粘度:8~11mm2/s,酸值:<0.01mg KOH/g,凝点:<-30℃。

本发明工艺方法与现有技术相比具有以下优点:(1)原料适应性强,可处理加氢精制后的直馏柴油、焦化柴油或催化裂化柴油其中的一种或几种混合柴油;(2)实现了柴油的高附加值利用。通过对加氢精制后的柴油中环烷烃选择性脱氢反应,并通过后处理得到了高价值的高纯氢气、高十六烷值柴油(较原料十六烷值提高5~20个单位)、导热油基础油和高芳溶剂油,降低了柴汽比的同时提高了原料的附加值,为柴油综合利用提供了新的技术支撑。

附图说明

图1为本发明柴油高附加值利用的工艺方法的工艺流程图。

图中:1、加氢精制后的柴油;2、新氢;3、原料泵;4、换热器;5、加热炉;6、循环氢压缩机;7、脱氢反应器;8、高压闪蒸罐;9、高纯氢气;10、稳定塔;11、液化气;12、糠醛;13、芳烃抽提单元;14、高十六烷值柴油;15、精馏单元;16、高芳溶剂油;17、导热油基础油;18、釜残液

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进一步说明。

如图1所示,加氢精制后的柴油原料1经换热器4与脱氢产物换热后与新氢及循环氢2混合,经加热炉5加热后进入脱氢反应器7进行环烷烃选择性脱氢反应。脱氢产物经换热器4与原料换热后进入高压闪蒸罐7进行气液分离,气相一部分经循环氢压缩机6与新氢混合后进入脱氢反应器,一部分高纯氢气9输出。液相由塔底进入稳定塔,气相液化气11驰放,液相进入芳烃抽提单元13进行芳烃抽提,溶剂糠醛12由塔顶进入,抽余油为高十六烷值柴油14,抽出油进入精馏单元15进行切割,塔顶采出高芳溶剂油16,侧线采出导热油基础油17,塔底采出少量釜残液18。

实施例1~4

该工艺方法中所述的环烷烃脱氢反应器为固定床反应器。其中,环烷烃脱氢催化剂为贵金属负载的氧化铝催化剂。反应器进料为上进下出,采用气象色谱分析气相产物组成,采用色谱-质谱联用仪分析液体产物组成。

实施例1~4所用加氢精制柴油原料组成及评价结果分别见表1和表2.

表1加氢精制的柴油原料性质

表2工艺评价条件及结果

从实施例1~4可以看出,本发明所述的柴油高附加值利用的工艺方法,通过脱氢反应处理加氢精制柴油,选择性的将柴油中的环烷烃转化成芳烃,有效的将低价值的加氢精制柴油转变成高附加值的导热油基础油、高十六烷值柴油和高纯氢气,且产品收率高,工艺流程简单,效益明显,实现了柴油的高附加值利用。

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