一种生产喷气燃料的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种生产喷气燃料的方法。
【背景技术】
[0002] 高密度喷气燃料又称大比重航煤，是一类具有高密度（一般为0.835g/cm3以 上）、高体积热值（一般为35. 8MJ/m3以上）的喷气燃料。与普通的喷气燃料（密度一般 为0. 77-0. 81g/cm3)相比，高密度喷气燃料可以提高燃料单位体积的热值，在燃料箱容积 一定时，可以有效增加燃料箱携带燃料的能量，是航天飞行器高航速、远航程飞行的重要保 障。例如：密度为845kg/m 3 (体积发热量约为36X 103MJ/m3)的燃料与密度为780kg/m3 (体 积发热量约为33 X 103MJ/m3)的燃料相比，在同样载油体积条件下可使飞行器多载约9 %的 能量。
[0003] 因此，开发高密度喷气燃料成为研究热点之一。
[0004] CN100419044C公开了一种从煤液化油最大量生产大比重航空煤油的方法，该方法 包括以下步骤：煤液化油先进入保护反应器，与氢气、保护剂接触，保护反应器的反应流出 物进入稳定加氢主反应器，与氢气、加氢稳定催化剂接触，稳定加氢主反应器的反应流出物 经分离得到的中馏分进入加氢提质反应器，与氢气、加氢精制催化剂和加氢提质催化剂接 触，加氢提质反应器的反应流出物经分离得到航空煤油。但是，该方法的工艺流程较为复 杂。
[0005] CN102304387B公开了一种煤基高密度喷气燃料的生产方法，该方法包括以下步 骤：来自煤直接液化过程的煤化轻油和液化馏分油进入带强制内循环的膨胀床加氢处理反 应器，与氢气、加氢处理催化剂接触，膨胀床加氢处理反应器的出口物流经分离、分馏后，得 到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；轻质馏分油和中质馏分油混合后进入深度加氢 精制固定床反应器，与氢气、加氢精制催化剂接触、反应，深度加氢精制固定床反应器出口 物流经分离、分馏后，得到高密度喷气燃料；其中，在所述加氢处理反应器内部的上方设置 有液体收集杯，所收集的液体经管道输送并经强制循环栗升压后再送入所述加氢处理反应 器的底部。CN102304387B公开的方法在对进料进行加氢处理时，先后在膨胀床加氢处理反 应器和固定床反应器中进行，增加了工艺的复杂性。
[0006] US4401837公开了一种生产高密度燃料的方法，该方法主要通过将桥式双环戊二 烯进行热聚，然后从热聚产物中分离出三聚体馏分，然后将三聚体馏分依次进行加氢和异 构化。该方法不仅工艺较为复杂，而且所用原料成本较高。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有的生产高密度喷气燃料的方法对设备要求高且工艺 流程较为复杂的技术问题，提供一种生产喷气燃料的方法，该方法对设备要求不高且工艺 流程简洁，即使是在常规的固定床反应器上，通过一步加氢反应，也能获得高密度喷气燃 料。
[0008] 本发明提供了一种生产喷气燃料的方法，该方法包括以下步骤：
[0009] (1)在加氢精制反应条件下，将原料油和氢气与加氢精制催化剂接触；
[0010] (2)从步骤⑴得到的流出物中分离出喷气燃料；
[0011] 所述原料油中，芳烃的总含量为70-90重量％，单环芳烃与双环芳烃的重量比为 1 :0. 35-1 ;所述加氢精制反应条件使得步骤（2)所得到的喷气燃料中总环烷烃的反应收率 为75-95重量％。
[0012] 根据本发明的方法具有如下优点。
[0013] (1)采用本发明的方法可以生产符合GJB1603 6号喷气燃料标准的高密度喷气燃 料，其密度达到0. 835g/cm3以上，重量热值达到或超过42. 9MJ/kg。并且，采用本发明的方 法生产的喷气燃料，硫含量和氮含量低，减少了环境污染物的量。
[0014] (2)本发明所用的原料油可以通过对劣质柴油馏分，如催化裂化柴油进行蒸馏切 割而获得。催化裂化柴油是一种劣质柴油馏分，其硫氮杂质含量高，十六烷值低（一般小于 25);并且，催化裂化柴油如果采用加氢改质工艺来生产清洁柴油产品，如满足欧IV排放标 准以上的柴油产品，需要进行加氢裂化或者深度加氢改质，将其十六烷值提高至少25个单 位以上，不仅氢耗高，而且需要在极低的反应空速下进行，无论装置建设费用还是操作费用 都非常高。本发明提供的方法中所使用的原料油可以为催化裂化柴油的馏分油，为低价值 的催化裂化柴油生产高价值产品提供了一种新的工艺技术路线。
[0015] (3)根据本发明的方法控制原料油的组成，通过一步加氢反应即可得到高密度喷 气燃料，工艺流程简洁，并且原料油能够实现100 %转化，全部或基本全部液体产物为高密 度喷气燃料。本发明的方法既可以用于新建装置，也可以用于已建装置。例如，在本发明的 方法的原料油来源于劣质柴油馏分时，直接在已有的装置上加装蒸馏单元以及用于生产喷 气燃料的加氢精制单元即可。
【附图说明】
[0016] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
[0017] 图1用于说明本发明的生产喷气燃料的方法的一种实施方式。
[0018] 附图标记说明
[0019] 1 :催化裂化柴油 2 :分馏塔
[0020] 3 :重组分 4 :轻组分
[0021] 5 :加热炉 6 :加氢反应器
[0022] 7:加氢反应器6的流出物 8:高压分离器
[0023] 9 :气相物流 10 :液相物流
[0024] 11:循环氢纯化单元 12:循环氢压缩单元
[0025] 13 :新氢 14 :新氢压缩单元
[0026] 15 :低压分离器 16 :气体产物
[0027] 17 :液体产物 18 :分馏塔
[0028] 19 :喷气燃料 20 :轻石脑油
[0029] 21 :重组分处理单元
【具体实施方式】
[0030] 本发明提供了一种生产喷气燃料的方法，该方法包括以下步骤：
[0031] (1)在加氢精制反应条件下，将原料油和氢气与加氢精制催化剂接触；
[0032] (2)从步骤⑴得到的流出物中分离出喷气燃料。
[0033] 根据本发明的方法，所述原料油中，芳烃的总含量为70-90重量％，优选为80-90 重量％，更优选为80-85重量％。所述原料油中，单环芳烃与双环芳烃的重量比为1 : 〇· 35-1，优选为 1 :0· 35-0. 85,更优选为 1 :0· 4-0. 8,进一步优选为 1 :0· 5-0. 7。
[0034] 所述原料油的来源没有特别限定。在本发明的一种优选的实施方式中，所述原料 油通过将劣质柴油，如催化裂化柴油和/或焦化柴油，进行蒸馏切割而获得。所述蒸馏切割 的切割点以切割出来的馏分的组成能够满足作为本发明的原料油的要求为准。一般地，在 原料油通过对催化裂化柴油和/或焦化柴油进行蒸馏切割而获得时，所述蒸馏切割使得原 料油的馏程范围为180-315°C，优选为180-300°C，更优选为180-290°C，如180-260°C。所 述原料油的馏程范围根据ASTM D-86中规定的方法测定。在该优选的实施方式中，蒸馏切 割出的其余馏分根据具体情况可以送入其它加工单元中进行加工。
[0035] 所述加氢精制催化剂可以为具有芳烃饱和、加氢脱硫和加氢脱氮催化活性的催化 剂，可以为贵金属催化剂，也可以为非贵金属催化剂。优选地，所述加氢精制催化剂为非贵 金属催化剂。
[0036] 具体地，所述加氢精制催化剂可以含有载体以及负载在所述载体上的第VIB族金 属组分和第VIII族金属组分。以加氢精制催化剂的总量为基准并以氧化物计，所述第VIB 族金属组分的含量可以为5-50重量％，优选为7-35重量％ ;所述第VIII族金属组分的含 量可以为1-10重量％，优选为1. 5-7重量％。优选地，所述加氢精制催化剂还可以含有至 少一种助剂，所述助剂可以为磷、氟和硼中的一种或两种以上。以所述加氢精制催化剂的总 量为基准并以元素计，所述助剂的含量可以为1-10重量％，优选为1. 5-5重量％。
[0037] 所述加氢精制催化剂的载体可以为氧化硅、氧化铝和氧化硅-氧化铝中的一种或 两种以上。
[0038] 所述加氢精制催化剂中，第VIB族金属可以为Cr、Mo和W中的一种或两种以上，第 VIII族金属可以为Fe、Co和Ni中的一种或两种以上。
[0039] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述加氢精制催化剂含有载体以及负载在 所述载体上的钴和钼，所述载体为氧化硅-氧化铝，所述加氢精制催化剂采用包括以下 步骤的方法制得：用一种浸渍液浸渍载体，将浸渍得到固体物质进行干燥，所述浸渍液含 有至少一种含钴化合物、至少一种含钼化合物、至少一种含磷化合物和柠檬酸，所述浸渍 液中以钴元素计的含钴化合物的浓度为〇. 01-0. lg/mL，以钼元素计的含钼化合物的浓度 为0. 05-0. 4g/mL，以磷元素计的含磷化合物的浓度为0. 005-0. lg/mL，梓檬酸的浓度为 0. 05-0. 5g/mL，以紫外-可见光谱分析表征，所述浸渍液的λ < 1，λ为紫外-可见光谱中 517 ± 10nm处谱峰峰高与772 ± 10nm处谱峰峰高的比值。该催化剂具有较高的芳烃饱和活 性，最终得到的喷气燃料中双环以上芳烃含量极低，降低了发动机的积炭速率，可以有效地 延长发动机寿命；同时还能进一步提高加氢反应的空速，增加装置的处理量和/或缩减装 置的规模。
[0040] 在该优选的实施方式中，优选地，所述浸渍液中以钴元素计的含钴化合物的浓度 为0· 02-0. 09g/mL，如0· 05-0. 08g/mL ;以钼元素计