一种加氢裂化装置精制重蜡油的方法与流程

本发明公开了一种加氢工艺方法，尤其是一种加氢裂化装置精制重蜡油原料的加氢工艺方法。

背景技术：

1、随着石油资源日益枯竭，环保要求越来越严格，炼油厂加氢装置所占比重也日益提高。为尽可能提高轻油收率及质量，蜡油加氢处理装置反应苛刻度逐步提高，导致催化剂运行周期缩短。对于新建单系列千万吨级炼厂来说，蜡油加氢处理装置加工量大，中间罐区容量有限。蜡油加氢处理装置原料劣质化后，装置运行周期为一般为3年左右，中间通常至少需要一次“撇头”处理，导致不能与全厂4年一次的大检修周期同步。在蜡油加氢处理装置停工换剂/撇头期间，将有大量重蜡油原料无法储存；同时，蜡油加氢处理装置也无法为催化裂化装置提供原料，全厂生产难以平衡。

2、加氢裂化装置原料适应性强，具有产品质量好、液体产品收率高以及产品结构灵活性高等优点。为确保蜡油加氢处理装置停工检修期间全厂物料平衡，维持全厂各装置生产正常，减少蜡油加氢处理装置停工损失给全厂效益造成的损失，在蜡油加氢处理装置停工换剂期间，加氢裂化装置生产方案由加氢裂化方案改为蜡油加氢处理方案，以代替蜡油加氢处理装置在全厂流程中的作用。蜡油加氢处理装置原料一般为减三线蜡油、焦化蜡油，还可以掺炼少量脱沥青油。主要产品为石脑油、柴油和加氢蜡油，由于石脑油不能满足重整进料要求，柴油十六烷值较低，为节能降耗，目前已经停产石脑油和柴油。加氢裂化装置生产调节由加氢裂化裂化方案逐步切换为蜡油加氢处理方案后，发现精制油氮含量高，最高超过600mg/kg，远远超过≯20 mg/kg的控制值，同时由于原料变重较多，物料分配也较差，精制反应器催化剂床层径向温差由原来的≯3℃提高到10-15℃，严重影响加氢裂化装置平稳运行和裂化催化剂的性能。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改进的蜡油加氢方法，适用于加氢裂化装置在蜡油加氢处理装置停工检修期间加工重蜡油原料。同现有加氢裂化工艺相比，本发明方法可以解决加氢裂化装置在蜡油加氢处理装置停工检修期间加工重蜡油原料时精制油氮含量严重超标和反应器径向温差较大的问题，为催化裂化装置提供优质原料，保证全厂生产平衡。

2、本发明提供的加氢裂化装置精制重蜡油原料的方法包括如下内容：

3、（1）提供一个加氢精制反应区和一个加氢裂化反应区；所述加氢精制反应区包括加氢精制催化剂，所述加氢裂化反应区含有加氢裂化催化剂；

4、（2）以掺混部分轻馏分油的重蜡油为原料油，与氢气一起，首先通过加氢精制反应区，以生产加氢精制生成油；

5、（3）步骤（2）所得加氢精制生成油进入加氢裂化反应区，与氢气依次通过三个以上加氢裂化催化剂床层；

6、（4）步骤（3）得到加氢裂化物流经过气液分离和分馏，得到航煤馏分和柴油馏分混合后作为宽馏分柴油，得到尾油作为催化裂化装置原料出装置。

7、进一步，所述重蜡油的初馏点一般为350～400℃，优选为370～390℃；终馏点一般为550～700℃，优选为580～600℃；所述轻馏分油的初馏点一般为40～200℃，优选为50～180℃；终馏点一般为330～400℃，优选为350～380℃。所述的原料油中，掺混轻馏分油的质量分数一般为5%～50%，优选为10%～30%。掺混的轻馏分油可以是原油的直馏汽柴油、焦化汽柴油、催化汽柴油等馏分中的一种或几种。

8、进一步，所述加氢裂化反应区内，一般控制原料油>350℃重组分尽可能少转化。

9、进一步，为了使加氢裂化装置维持蜡油加氢处理生产方案（即尽量维持较高尾油收率），满足临时替代蜡油加氢处理装置的需要。对于加氢裂化反应区内三个以上的加氢裂化催化剂床层，相邻的两个加氢裂化催化剂床层中，应当控制下游催化剂床层的入口温度tn低于上游催化剂床层的入口温度tn-1（n为大于等于2的整数，最大为加氢裂化催化剂床层数）。优选的，tn比tn-1低1~10℃，更优选低2~8℃。本领域技术人员熟知，可以通过调整相邻两个催化剂床层间冷氢阀的开度，来实现调节加氢裂化催化剂床层入口温度的目的。

10、进一步，所述加氢精制反应区的操作条件一般包括：反应温度为300～480℃，反应压力为5.0～20.0mpa，氢油体积比为100：1～4000：1，液时体积空速为0.2～10.0h-1；优选的操作条件为：反应温度为330～450℃，反应压力为8.0～17.0mpa，氢油体积比为400：1～2000：1，液时体积空速为0.5～4.0h-1。

11、进一步，所述加氢裂化反应区的操作条件一般包括：反应温度为250～500℃，反应压力为5.0～20.0mpa，氢油体积比为100：1～4000：1，液时体积空速为1.0～10.0h-1；优选为：反应温度为300～440℃，反应压力为8.0～17.0mpa，氢油体积比为400：1～2000：1，液时体积空速为1.0～4.0h-1。

12、本发明方法中，加氢精制反应区主要发生原料的脱硫、脱氮、脱氧、芳烃饱和等反应，加氢裂化反应区主要进行加氢裂化反应。

13、本领域技术人员一般认为，加氢裂化装置用来加工重蜡油原料不会存在较大的问题，事实上从反应本身来看也没有大的问题，在金属和沥青质等杂质含量不超标的情况下，目前加氢裂化装置加工原料的干点最高已达600℃。但由于设计条件限制、针对特定原料的催化剂级配选择等，现有技术中加氢裂化装置加工重蜡油原料时存在精制和裂化反应器温度匹配不合理等问题，并导致加氢精制温度不够，精制反应器出口温度较高，径向温差较大，加氢裂化反应深度偏高，而裂化反应器需要温度尽可能低，冷氢阀在安全允许最大开度时裂化温度仍然较高，从而导致氢耗较高、加氢尾油收率较低等问题。

14、本技术的发明人通过研究发现：通过降低加氢裂化装置进料粘度，是解决加氢精制反应器径向温差大、精制反应温度过高、精制和裂化反应器温度不匹配的有效措施，即需要控制加氢裂化催化剂的床层温升尽可能低，使得加氢裂化装置按加氢精制操作模式运行。本发明中，通过在重蜡油原料中掺混部分轻馏分油，改变了原料油组成，使得原料油粘度变小。由于原料粘度变小，物料分配更加合理，加氢精制反应器的径向温差大大降低。同时由于掺入了轻馏分油，加氢脱氮反应难度降低，加氢精制平均反应温度和加氢精制反应器出口温度降低，使得加氢精制和加氢裂化反应器温度匹配较为合理，加氢裂化反应器床层入口从上而下保持温度递减，从而降低了裂化深度，降低氢耗，提高了全厂经济效益。

15、现有的加氢裂化装置中，加氢裂化装置加工原料为柴油或蜡油，加氢裂化反应器各催化剂床层普遍采用等入口温度操作模式， 这样可以使得各个床层的催化剂负荷相近，失活速率也相近，最大限度地发挥所有催化剂的效能。而在本发明中，采用裂化催化剂床层入口温度逐渐降低的操作模式，这是由于加氢裂化原料较设计值变重较多，为保证精制油氮含量满足≯20 mg/kg的控制值，加氢精制需要较高的温度，为了多提供尾油原料，加氢裂化反应深度要尽可能低，使得加氢精制和加氢裂化反应温度很难匹配。如果采取等入口温度操作，加氢裂化转化率较较高。本发明中优选采取第二、第三和第四床层（如果有第四床层）入口温度逐渐降低的操作方式，尽可能降低转化深度，节省宝贵的氢气资源。

16、与现有技术相比，本发明的方法具有以下有益效果：

17、1、针对利用现有加氢裂化装置加工重蜡油原料时出现的径向温差较大、温度匹配困难、转化率较高的现象，本发明通过深入分析问题产生的原因，创造性地提出，往重蜡油原料中掺混一定比例的轻馏分油，解决了现有加氢裂化装置加工重蜡油原料时径向温差较大的问题，降低了温度匹配难度，有效保护了加氢裂化催化剂性能。

18、2、通过往加氢裂化装置加工的重蜡油原料中掺混一定比例的轻馏分油，并优选对加氢裂化反应器的裂化床层采用入口降温操作，更进一步保证了尾油收率，同时可以降低精制和裂化反应器之间由于冷氢阀位过大造成的安全风险，还可以有效降低装置的氢气消耗，提高装置经济效益。

19、3、往加氢裂化装置的重蜡油原料中掺混一定比例的轻馏分油，可以确保蜡油加氢处理装置停工检修期间全厂物料平衡，维持全厂各装置的正常生产，减少蜡油加氢处理装置停工损失造成全厂效益的损失。

20、4、往加氢裂化装置处理的重蜡油原料中掺混一定比例的轻馏分油，可以降低进料的氮含量，更主要是降低了原料油的粘度，进而降低加氢脱氮难度，精制油氮含量可以得到有效降低，有效保护加氢裂化催化剂的性能。