一种两段加氢裂化方法与流程

本发明涉及一种两段加氢裂化方法，具体地说涉及一种提高目的产品收率的加氢裂化方法。
背景技术：
：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，能够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。随着我国加氢裂化技术的日益成熟，降低加氢裂化装置能耗，改善产品分布逐渐成为加氢裂化技术发展的主要目标。cn200610008413.x公开了一种组合加氢裂化方法，该方法首先将劣质催化裂化柴油进行加氢处理，裂化产物与vgo等原料混合进入第二加氢裂化反应区，然后分离出各种轻质产品和加氢尾油，该方法虽然能有效改善重石脑油芳潜和尾油bmci值，但会影响中间馏分油质量，增产低附加值的柴油产品。cn200510068180.8公开了一种最大量生产化工原料的加氢裂化方法，该方法将加热后的原料油、氢气进入第一反应区依次与加氢精制催化剂、加氢裂化催化剂接触，反应物流经油气分离后，所得富氢气体压缩后循环使用，液体则经分馏得到轻石脑油、重石脑油、柴油馏分、尾油馏分，其中柴油馏分经增压后与循环氢混合，再与加氢裂化催化剂接触，该步反应物流与上步反应物流混合进入分离和分馏系统，该方法虽然能有效提高化工原料产率，但工艺流程复杂，设备投资高，装置操作难度大。cn201110284518.9公开了一种选择性增产航煤的加氢裂化方法，该方法将原料油与氢气混合后依次进行加氢精制反应和加氢裂化反应，反应流出物经冷却、分离后，所得的10％～100％320℃～370℃重柴油馏分返回到原料罐继续反应，这部分馏分芳烃与环烷烃含量较低，是选择性增产航煤馏分的适宜馏分。虽然该方法能达到增产航煤的效果，但这部分循环油只有很少一部分发生裂化反应，增产化工原料效果不明显。cn200610008420.x公开了一种生产化工原料的加氢裂化方法，该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，该方法虽然可以增产化工原料，但对中间馏分产品性质影响较大。cn200610008416.3公开了一种并列式加氢裂化方法，该方法将重质馏分油和劣质催化裂化柴油分别加氢裂化，所得的裂化产物混合后进行气液分离，所得的液相经分馏得到轻石脑油、重石脑油、航煤、柴油和尾油，该方法有效转化催化柴油，但设备投资较高，操作难度大。cn200610008417.8公开了一种中间馏分油循环的加氢裂化方法，该方法将劣质催柴与重质加氢裂化原料混合后，首先进行加氢裂化，所得中间馏分油进行二段加氢裂化，得到高芳潜重石脑油和低bmci值的尾油，该方法设备投资高，操作复杂，低附加值的轻烃收率较高。cn201210440422.1公开了一种加氢裂化和加氢脱芳组合的加氢方法，该方法将劣质催柴与氢气以气液逆流方式进行加氢精制；精制生成油在贵金属催化剂存在下进行加氢脱芳反应；蜡油与氢气进行加氢裂化预处理反应，加氢裂化预处理流出物与加氢脱芳流出物混合后，进行加氢裂化反应；加氢裂化流出物经分离和分馏，得到不同馏分产品；其中裂化尾油循环至加氢脱芳反应器，该方法虽然可以解决催化柴油处理量有限的问题，而且还可以大幅度提高轻油收率，并提高产品质量，但设备投资高，装置操作复杂。cn200610008418.2公开了一种两段加氢裂化方法，该方法采用两段加氢裂化法来处理劣质催柴，特别是催化氢转移过程得到的劣质催柴。本发明催柴性质极差，20℃密度为0.90g/ml以上，芳烃大于60wt％，十六烷值小于30。本发明将劣质催柴与重质裂化原料混合并进行加氢处理，脱除生成油中的硫、氮等杂质并进行分离后，再进行加氢裂化，该方法化工原料产率有限，且对中间馏分油产品质量影响较大。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供一种两段加氢裂化方法，该方法能改善产品分布，降低低附加值的轻烃收率。本发明一种两段加氢裂化方法，包括如下内容：（1）采用固定床反应器，原料油与氢气混合进入加氢精制反应器进行脱硫、脱氮及芳烃饱和反应，流出物进入闪蒸罐进行气液分离；（2）闪蒸罐分离得到的液相流出物与新氢混合进入加氢裂化反应器进行加氢裂化反应，闪蒸罐分离得到的气相分别进入加氢裂化反应器不同床层入口；（3）加氢裂化反应器流出物进入分离系统进行气液分离，分离得到的气体作为补充氢循环使用，液相产物进入分馏塔进行分离，在分馏塔中分馏得到石脑油、航煤、柴油和尾油。本发明方法中，所述的原料油选自直馏蜡油（ago）、焦化蜡油（cgo）、催化裂化重循环油（hco）、脱沥青油（dao）、煤合成油或煤焦油的一种或几种，优选的原料油为减压蜡油原料，所述减压蜡油一般为减压瓦斯油（vgo），干点不超过550℃，密度不大于0.933g/cm3，氮含量不超过3000ug/g，c7不溶物不大于100ug/g，fe、ca、ni、v含量之和不超过1.0ug/g。本发明方法中，加氢精制操作条件包括：反应压力5.0～35.0mpa，优选6.0～19.0mpa；平均反应温度为200℃～480℃，优选270℃～450℃；体积空速为0.1～15.0h-1，优选0.2～3.0h-1；氢油体积比为100：1～2500：1，优选400：1～2000：1。本发明方法中，闪蒸罐的操作条件如下：反应压力5.0～35.0mpa，优选6.0～19.0mpa；温度为200℃～480℃，优选270℃～450℃。本发明方法中，优选通过加入氨气或氢气的方式控制闪蒸罐分离得到的气相进入加氢裂化反应器床层入口气体中的氨体积浓度为0.01%~3%，优选0.05~1%。该方法能够精准控制沿物流方向催化剂床层的氨分压逐渐升高，催化剂活性逐渐降低，进而降低装置能耗，抑制二次裂解反应的发生。本发明方法中，闪蒸罐分离得到的气相分别进入加氢裂化反应器各床层入口使用的量可以相同，也可以不同，可按控温需要及实际控制需要进行任意调整。在满足控温需要的前提下优选进入加氢裂化反应器床层入口作为急冷氢使用的体积量沿物流方向呈现升高趋势。本发明方法中，加氢裂化操作条件包括：反应压力5.0～35.0mpa，优选6.0～19.0mpa；平均反应温度为200℃～480℃，优选270℃～450℃；体积空速为0.1～15.0h-1，优选0.2～3.0h-1；氢油体积比为100：1～2500：1，优选400：1～2000：1。本发明方法中，加氢预处理反应区所采用的催化剂可以是各种商业催化剂，也可以按本领域现有技术进行制备，加氢处理催化剂一般先制备催化剂载体，然后用浸渍法负载活性金属组分。商品加氢预处理催化剂主要有，如抚顺石油化工研究院（fripp）研制开发的3926、3936、ch-20、ff-14、ff-18、ff-24、ff-26、ff-36、fh-98、fh-uds、fzc-41等加氢催化剂，ifp公司的hr-416、hr-448等加氢催化剂，clg公司的icr174、icr178、icr179等加氢催化剂，uop公司新开发了hc-p、hc-kuf-210/220，topsor公司的tk-525、tk-555、tk-557等加氢催化剂，akzo公司的kf-752、kf-840、kf-848、kf-901、kf-907等加氢催化剂，上述催化剂在进行常规硫化处理后可以用于本发明工艺方法。本发明方法中，加氢裂化催化剂通常包括裂化组分、加氢组分和粘合剂。如可以是包括现有技术在内任何适用的加氢裂化催化剂。裂化组分通常包括无定形硅铝和/或分子筛，常用分子筛如y型或usy型分子筛。粘合剂通常为氧化铝或氧化硅。加氢组分为ⅵ族、ⅶ族或ⅷ族金属、金属氧化物或金属硫化物，更优选为铁、铬、钼、钨、钴、镍、或其硫化物或氧化物中的一种或几种。以催化剂的重量为基准，加氢组分含量通常为5~40wt%。具体可以选择现有的加氢裂化催化剂，也可以根据需要制备特定的加氢裂化催化剂。商业加氢裂化催化剂主要有：uop公司的hc-12、hc-14、hc-24、hc-39等和fripp研制开发的3905、3955、fc-12、fc-16、fc-24、fc-32、3971、3976、fc-26、fc-28等，以及chevron公司研制开发的icr126、icr210等。现有技术中，常规的一段串联加氢裂化或两段加氢裂化在裂化反应器普遍采用等入口温度的操作模式来保证目的产品收率，而加氢裂化反应产生的温升需要通过冷氢来降低，这样会使冷氢用量较大，装置能耗较高，在氨分压基本相同的条件下，裂化剂的裂解性能基本相当，这也会导致在裂化反应器下部床层发生更多的二次裂解反应，干气、液化气、轻石脑油等低附加值产品收率升高。本发明方法通过闪蒸罐将含氨氢气从反应物中分离，再作为冷氢进入到加氢裂化反应器各床层入口，通过冷氢调节阀开度保证各催化剂床层氨分压沿液相产物方向氨分压逐渐升高，催化剂活性逐渐降低，裂化反应器采用入口温度递增的操作模式就可以保证目的产品收率，这样可以有效的降低冷氢用量，提高裂化反应器出口流出物温度，提高换热效果，降低装置能耗，且反应器底部催化剂活性低还可以有效的抑制二次裂解反应的发生，降低低附加值的轻烃产品收率。该方法将原料与氢气混合进入加氢裂化预处理反应器，加氢裂化预处理反应器液相流出物进入闪蒸罐进行气液分离，气相分别进入不同的裂化反应器床层，液相进入加氢裂化反应器，加氢裂化反应器流出物进分馏塔得到不同馏分的产品。大幅度的降低裂化反应器各床层间的冷氢用量。附图说明图1是本发明工艺方法的一种原则流程示意图。原料1与氢气2混合进入加氢裂化预处理反应器3，流出物4进入闪蒸罐5进行气液分离，分离得到的液体6与氢气2混合进入加氢裂化反应器8，气体7作为急冷氢进入各裂化床层入口，加氢裂化反应流出物9进入分离器10进行气液分离，分离得到的气体11作为补充氢循环使用，液体12进入到分馏塔13，分离得到气体14、汽油15、航煤16、柴油17和尾油18。具体实施方式下一步通过实施例进一步描述本发明方法的技术特点，但以下实施例不能限制本发明。下面通过实施例来进一步说明本发明的具体情况。脱硫脱氮加氢精制催化剂为抚顺石油化工研究院研制开发的ff-66加氢催化剂，加氢裂化催化剂为fc-66，以减压蜡油作为试验原料。表1原料油主要性质原料油名称减压蜡油密度(20℃)/g·cm-30.9054馏程/℃ibp/10%292/35230%/50%382/40570%/90%428/46395%/ebp484/515收率，%99.0粘度(50/mm2·s-119.37粘度(100℃)/mm2·s-14.755凝点/℃24残炭，%0.09s，%1.71n/ug/g1195c，%85.93h，%12.24bmci值45.5折光/nd701.4885质谱组成，m%总链烃23.9总环烷烃30.2其中：一环13.8二环9.5三环4.0四环2.8五环0.1六环0.0总芳烃43.3其中：一环23.9二环10.2三环3.9四环0.8五环0.1总噻吩5.0未鉴定芳烃0.0胶质2.6比较例1采用常规的一段串联一次通过的工艺流程，以减压蜡油为原料。实施例1采用本发明的工艺流程，以减压蜡油为原料，裂化段第二、三、四床层入口冷氢阀开度相同，体积流量比为1：1：1，返回至床层的氨气浓度相同并且不进行控制。实施例2采用本发明的工艺流程，以减压蜡油为原料，裂化段第二、三、四床层入口冷氢阀开度依次增大，体积流量比为1:1.2:1.5，返回至床层的氨气浓度相同并且不进行控制。实施例3采用本发明的工艺流程，以减压蜡油为原料，裂化段第二、三、四床层入口冷氢阀开度相同，体积流量比为1：1：1，控制裂化段第二、三、四床层气相中氨含量依次为0.03v%、0.6v%、0.12v%。表2主要工艺条件及产品分布表3重石脑油主要性质表4航煤主要性质表5柴油主要性质表9尾油的主要性质由实施例可以看出，减压蜡油通过本技术在转化深度相同的条件下，可以有效降低裂化反应器床层间的冷氢用量，提高出口温度，改善换热效率，在降低装置能耗的同时，还能改善产品分布，降低干气、液化气等低附加值产品的产率，改善产品性质。当前第1页12