一种加氢裂化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种烃类加氢处理方法，具体的说是一种重质馏分油加氢裂化方法。
【背景技术】
[0002] 加氢裂化技术具有原料适应性强、生产操作和产品方案灵活性大、产品质量好等 特点，可以将各种重质劣质进料直接转化为市场急需的优质喷气燃料、柴油、润滑油基础料 以及化工石脑油和尾油蒸汽裂解制乙烯原料，已成为现代炼油和石油化学工业最重要的重 油深度加工工艺之一，在国内外获得日益广泛的应用。
[0003] 加氢裂化过程包括裂化和加氢两个过程，一方面对重质原料油进行裂化转化为轻 质馏分油组分，另一方面在裂化的同时进行加氢，以提高产品质量。但是，在某些加氢裂化 工艺过程中，有些加氢过程是我们所不希望看到的，例如在以生产高芳潜重石脑油为主要 产品兼产高质量尾油的加氢裂化过程中，其生产的重石脑油和尾油分别作为重整装置和乙 烯装置的反应进料。加氢裂化过程对于重石脑油和尾油加氢的要求是不同的，裂化生成的 重石脑油的加氢会降低重石脑油的芳潜，这对于重整装置是不利的。而作为乙烯料的尾油 部分的加氢则有利于降低尾油中的芳烃含量，有利于提高乙烯装置产率和运转周期，因此， 在此过程中，就涉及到了选择性加氢的问题，提高尾油与重石脑油的加氢选择性成为这类 加氢裂化过程需要面对的问题。
[0004] 中国专利CN200610008420. X公开了一种生产化工原料的加氢裂化方法，将劣质 催化裂化柴油与重质加氢裂化原料按比例混合，然后进行加氢处理和加氢裂化，通过控制 操作条件，使重石脑油的收率达到40wt%左右，同时保护尾油收率为20wt%左右。该发明 方法通过将劣质催化裂化柴油与VGO等原料混合加工，可以将其有效转化为高质量的催化 重整原料，同时得到的尾油BMCI值较低，是优质的蒸汽裂解制乙烯原料。但由于该发明裂 化段采用常规的催化剂装填方式，尾油和重石脑油组分加氢选择性较差，因此，很难兼顾重 整料和尾油的产品质量。
【发明内容】
[0005] 针对现有生产高芳潜重石脑油为主要产品、兼产高质量尾油加氢裂化技术的不 足，本发明提供一种催化剂级配装填的加氢裂化方法，以更好的进行选择性加氢，既降低了 装置的氢耗，同时可以生产出高质量的重石脑油和尾油产品。
[0006] 本发明的一种加氢裂化方法包括以下内容： (1) 在加氢精制工艺条件下，重质馏分油与氢气的混合物先进入加氢精制反应器进行 加氢精制反应； (2) 加氢精制反应流出物直接进入加氢裂化反应器，与裂化反应器内级配的催化剂床 层接触反应；其中加氢裂化反应器内设置至少两个裂化催化剂床层，按照反应物料的流动 方向，裂化反应器内裂化催化剂的级配方式为反应器内级配装填两种以上不同反应活性的 加氢裂化催化剂，加氢裂化催化剂的加氢活性呈降低趋势，优选加氢裂化催化剂的裂化活 性亦沿反应物料的流动方向逐渐降低； (3)加氢裂化反应流出物经过分离和分馏得到包括重石脑油和尾油在内的加氢裂化产 品。
[0007] 本发明的加氢裂化方法中，所述加氢裂化催化剂的加氢活性的调整通过沿反应物 流的流动方向减少加氢裂化催化剂中加氢活性金属组分含量的方式来实现。同样，加氢裂 化催化剂的裂化活性由上至下逐渐降低，所说的裂化活性通过调整裂化催化剂中分子筛的 含量及分子筛的裂化活性来调整。
[0008] 在加氢裂化反应器内所使用的裂化催化剂由上至下Y分子筛含量逐渐下降，或是 Y分子筛含量相同，Y分子筛裂化活性逐渐降低；在加氢裂化反应器内由上至下，加氢裂化 催化剂的孔径逐渐增大。裂化反应器内不同裂化催化剂可以按照等比例装填，也可以按照 不同的比例装填。一般情况下，在级配装填的不同裂化催化剂床层，任意相邻的两个催化剂 床层的体积比例为I : KTlO :1。
[0009] 在本发明方法中，除了选择上述适宜的加氢裂化催化剂级配方案，还可以进一步 包括以下内容：在步骤（2)中至少两个相邻的裂化催化剂床层之间设置气相引出管线，部 分气相物流可以经由气相引出管线引出至高压分离器，而液相和剩余气相混合物继续进行 加氢裂化反应。
[0010] 一般情况下，在反应条件下原料反应后气化率(气化率指在反应条件下，转化为气 相的原料占原料总质量的比例，不含氢气）超过30质量％，优选超过50质量％的裂化催化 剂床层间设置气相引出管线。
[0011] 所述的气相引出管线优选设置在催化剂床层间气液分配盘或冷氢箱的下方，气相 引出管线安装有流量控制阀。正常操作时，气液分配盘或冷氢箱的下部会形成一个气相空 间，气相引出管线在反应器内的开口设置在该气相空间中，液相物料基本不进入气相引出 管线。本发明中优选在气相引出管线开口处设置折流档板，以进一步防止液相进入气相引 出管线。
[0012] 在气相引出管线上面催化剂床层的氢油体积比一般为700:1?3000:1，优选 800:1?1500:1 ;气相引出管线下面催化剂床层的氢油体积比一般为220:1?2000:1，优 选300:1?1000:1。优选加氢裂化反应器的氢油比高于加氢精制反应器的氢油比200? 800,最优选高出300?600。
[0013] 所述气相引出管线引出的气相物料量一般为循环氢气量（以体积计）的20%? 70%，优选 30% ?60%。
[0014] 本发明的加氢裂化方法中，原料油首先进入加氢精制反应器进行预处理，然后，反 应流出物直接进入裂化反应器进行加氢裂化反应，加氢裂化反应流出物进入分馏塔进行分 离，其中分离出的石脑油组分及加氢裂化尾油直接出装置，优选将煤油和柴油馏分循环回 加氢裂化反应器继续裂化。
[0015] 在本发明方法中，选用的加氢精制催化剂和加氢裂化剂可以使用市售产品，也可 以根据本领域常规知识制备。本发明所用的加氢精制催化剂可采用常规加氢裂化预处理催 化剂，一般以VI B族和/或第VDI族金属为活性组分，以氧化铝或含硅氧化铝为载体。第VI B 族金属一般为Mo和/或W，第VDI族金属一般为Co和/或Ni。以催化剂的重量为基准，第VIB 族金属含量以氧化物计为8wt%?28wt%，第VDI族金属含量以氧化物计为2wt%?15wt%。
[0016] 所述的加氢裂化催化剂为含有改性Y型分子筛的加氢裂化催化剂，以重量计催化 剂含有WO3 15%?30%，NiO或CoO 2%?15%，改性Y性分子筛30%?90%，优选40%?70%。 所用Y分子筛的性质如下：比表面积700m2/g?900 m2/g、总孔容0. 35mL/g?0. 48mL/g，相 对结晶度90%?130%，晶胞参数2. 437?2. 460,红外酸量0. 5?I. 5mmol/g，载体为氧化铝 或无定形硅铝。
[0017] 本发明的加氢裂化方法中，所述的加氢精制反应器的工艺条件包括：反应温度为 320°C?440°C，优选340°C?420°C;反应压力为 6.0 MPa?20.0 MPa，优选8.0 MPa?15.0 MPa ;液时体积空速为0. 21T1?6. Oh'优选0. 51T1?3. OtT1 ;氢油体积比为100?2000,优 选 500 ?1500。
[0018] 本发明的方法中，所述加氢裂化的工艺条件包括：反应温度为320°C?440°C，优 选340°C?420°C ;反应压力为6. 0 MPa?20. 0 MPa，优选8. 0 MPa?15. 0 MPa ;液时体积 空速为0? 21T1?6. Oh'优选0? 51T1?3. OtT1 ;氢油体积比为100?2000,优选500?1500。
[0019] 与现有技术相比较，本发明方法的优点是： 1、在加氢裂化反应器内，沿物料流动方向随着裂化深度的加深，裂化反应器内反应物 组分中裂解生成的重石脑油含量也逐渐增加，未裂化的重组分部分由上至下逐渐减少。因 此，采用本发明方法，裂化段催化剂床层加氢活性由上至下逐渐下降，可以在保证了重组分 加氢裂化效果的同时，减少了重石脑油的过度加氢，从而可以降低氢耗，提高重石脑油的芳 潜。此外，不同的加氢活性级配结合裂化活性从上至下逐渐降低，以及催化剂孔径的逐渐增 大，还提高了裂化反应器下部未转化的大分子芳烃与重石脑油的裂化选择性。这主要是由 于一方面下部裂化催化剂加氢活性较低，降低了裂化反应过程中间馏分油馏程的C +离子的 加氢终止反应，从而提高了中馏分的裂化率，从而也提高重石脑油的收率；另一方面由于下 部未转化的大分子芳烃裂化活性要高于反应生成的重石脑油组分。因此，下部裂化催化剂 较低的裂化活性在满足未转化的大分子芳烃的进一步裂化的同时，降低了反应生成的重石 脑油的进一步裂化的几率，而下部裂化催化剂更大的孔径也降低了重石脑油在催化剂上的 扩散阻力，缩短了重石脑油与裂化催化剂的接触时间，避免了反应生成的重石脑油的进一 步裂化，增加了重石脑油的选择性。
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