一種低凝清潔柴油生產的組合工藝方法技術

本發明專利技術公開了一種低凝清潔柴油生產的組合工藝方法。柴油原料與氫氣混合后，依次通過至少兩個串聯的加氫反應區，按物料流動方向所述加氫反應區依次包括加氫改質催化劑床層和由臨氫降凝催化劑和加氫改質催化劑混合裝填的加氫降凝催化劑復合床層；最后一個加氫反應區所得反應流出物經過分離和分餾后，得到清潔低凝點柴油產品，以及少量輕石腦油與液化氣產品。本發明專利技術方法將臨氫降凝過程的溫降與加氫精制及改質過程的溫升進行合理的組合利用，在生產低凝低硫柴油的同時提高了柴油的收率，降低了裝置的熱點溫度，延長了運轉周期；此外降低了冷氫的消耗量或者加熱爐的燃氣損耗，節還省了操作費用。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了。柴油原料與氫氣混合后，依次通過至少兩個串聯的加氫反應區，按物料流動方向所述加氫反應區依次包括加氫改質催化劑床層和由臨氫降凝催化劑和加氫改質催化劑混合裝填的加氫降凝催化劑復合床層；最后一個加氫反應區所得反應流出物經過分離和分餾后，得到清潔低凝點柴油產品，以及少量輕石腦油與液化氣產品。本專利技術方法將臨氫降凝過程的溫降與加氫精制及改質過程的溫升進行合理的組合利用，在生產低凝低硫柴油的同時提高了柴油的收率，降低了裝置的熱點溫度，延長了運轉周期；此外降低了冷氫的消耗量或者加熱爐的燃氣損耗，節還省了操作費用。【專利說明】
本專利技術涉及，尤其是一種通過催化劑級配技術以及復合裝填技術，用來生產清潔低凝柴油的加氫方法。
技術介紹
柴油作為壓燃式發動機的燃料，在現代化的生產生活過程中作為不可再生資源起著不可替代的作用，可以被用來作為汽車、坦克、飛機、拖拉機、鐵路車輛等運載工具或其它機械用的燃料，也可用來發電、取暖等。根據其使用行業及環境的不同，用戶對于柴油產品的質量要求也有著很大的區別，對于在高寒地區或者冬季生活的人們來說，低凝點柴油的需求量一直居高不下，傳統的擇形裂化工藝可加工含蠟的重柴油餾分，降凝幅度可達20-50°C，得到低凝點柴油的同時，也可拓寬柴油餾分范圍，提高產率，是解決低凝點柴油生產問題的非常有用和先進的技術。我國的情況也類似，特別是近年來，隨著國民經濟發展和環保意識的不斷提高，對于柴油質量的要求越來越高，柴油精制的普及率逐年上升，此外在北方寒區，除了對柴油常規精制性質的要求外，凝點成為了必不可少的要求指標之一，因此能夠提高低凝柴油的產量和質量，滿足市場需求已成為寒區煉油企業所關注的重要問題。而擇行裂化及其組合工藝作為降低柴油凝點的主要手段之一，可以用來生產低硫低凝柴油，有利于提高煉油企業的經濟效益。柴油擇形裂化技術又稱臨氫降凝，是指在氫氣存在的情況下，含蠟的柴油原料通過含有活性金屬及分子篩的雙功能催化劑表面，從而降低其中的蠟分子含量。其脫蠟原理是在一定的操作條件下，使原料與氫氣混合與臨氫降凝催化劑接觸，原料中的鏈烷烴、帶短側鏈烷烴、帶長側鏈的環烷烴和帶長側鏈的芳烴等高凝點組分選擇性地裂解成小分子，而其它組分基本不發生變化，最終達到降低油品的凝點的目的。由于其具有反應過程氫耗較低、原料適應性強、能耗較低、工藝流程簡單、可以與其它加氫過程組成聯合工藝或獨立使用等諸多優點，因此得到了廣泛的應用。目前我國北方寒區很多煉油企業均采用了此技術生產低凝柴油。CN1257107A介紹了一種由餾分油生產優質低凝柴油的方法。該方法采用加氫精制和臨氫降凝一段串聯流程，其中包括加氫精制催化劑和臨氫降凝催化劑兩個催化劑床層，臨氫降凝采用Ni/ZSM-5催化劑。該方法在臨氫降凝催化劑床層的溫降較大，柴油餾分的收率和降凝效果的提高受到一定限制，降低了臨氫降凝催化劑的使用壽命。CN102051232A介紹了一種柴油加氫降凝的方法，該方法是通過調整催化劑的性質從而使柴油降凝效果好，柴油餾分收率高的特點，但由于仍采用加氫精制和臨氫降凝串聯的組合工藝，降凝效果與柴油餾分收率之間的矛盾依舊存在。CN102453531A介紹了一種柴油臨氫降凝的方法，雖然提高了臨氫降凝催化劑的平均反應溫度，利用精制劑的溫升，加大了降凝催化劑的利用率，但是各床層出口的反應溫度仍相對較高，周期受到了一定的限制。CN1289831A本專利技術公開一種由餾分油生產高十六烷值優質低凝柴油的方法:將臨氫降凝與加氫精制、加氫改質直接串聯，實現加氫精制一加氫改質一臨氫降凝一段串聯流程，采用的是抗結焦能力強的加氫精制催化劑和具有較強抗氨、抗酸能力的加氫改質及臨氫降凝催化劑，因而使得該工藝具有精制/降凝效果好、柴油收率高、原料適應性強、柴油十六烷值高、工藝流程簡單及產品方案靈活的特點。CN1417298A 一種生產高十六烷值、低凝柴油的加氫組合方法，是將原料油、氫氣先與加氫改質催化劑或加氫裂化催化劑接觸，反應流出物不經分離接著與臨氫降凝催化劑接觸，反應流出物經冷卻進入高壓分離器，分離出的液體產物進入分餾系統，富含氫的氣體循環回反應器。該方法能在同一套裝置中同時提高柴油的十六烷值并降低柴油的凝點，柴油產品的十六烷值較原料油提高6個單位以上。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本專利技術提供。本專利技術方法將加氫改質催化劑與臨氫降凝及加氫改質混合裝填的催化劑進行級配，將臨氫降凝過程的溫降與加氫改質過程中的溫升進行合理的組合利用，實現催化劑床層的等溫操作，在生產低凝點低硫柴油的同時提高了柴油的收率以及十六烷值，降低了裝置的熱點溫度，延長了運轉周期；此外降低了冷氫的消耗量或者加熱爐負荷，節省了操作費用，降低裝置綜合能耗。本專利技術提供了，包括以下內容: 柴油原料與氫氣混合后，依次通過至少兩個串聯的加氫反應區，按物料流動方向所述加氫反應區依次包括加氫改質催化劑床層和由臨氫降凝催化劑和加氫改質催化劑混合裝填的加氫降凝催化劑復合床層；最后一個加氫反應區所得反應流出物經過分離和分餾后，得到清潔低凝點柴油產品，以及少量輕石腦油與液化氣產品。根據本專利技術所述的方法，其中在每個所述的加氫反應區內，柴油原料與氫氣首先通過加氫改質催化劑床層，進行加氫脫硫、加氫脫氮、烯烴飽和、芳烴飽和及環狀烴開環反應；反應流出物再通過由臨氫降凝催化劑和加氫改質催化劑混合裝填的加氫改質降凝催化劑復合床層，進一步進行加氫脫出雜質、芳烴飽和、加氫異構、加氫裂化和臨氫降凝反應。根據本專利技術的柴油組合工藝方法，所述的柴油原料為常規的降凝原料即高凝點柴油原料，凝點一般都在O °C以上。所述柴油原料的氮含量應在2000 μ g/g以下，一般為50-?200μ g/g，最優選為KKTlOOOyg/g。如果柴油原料中的氮含量過高，如氮含量在2000 μ g/g以上時，可在柴油原料通過第一加氫反應區的加氫改質催化劑床層之前，預先通過一個加氫精制或加氫脫氮催化劑床層，進行部分脫氮。所述的柴油原料可以為加工環烷基原油、中間基原油或石蠟基原油得到的各種直餾或者二次加工的柴油餾分等，優選加工石蠟基原油得到的上述組分。柴油原料的干點一般為350~440°C，優選370~400°C。如所述柴油原料可以選自各種直餾柴油、焦化柴油、催化柴油等中的一種或者幾種。本專利技術中所述的加氫改質催化劑為含分子篩的加氫轉化催化劑，是指一種專用于柴油改質的加氫催化劑，為本領域中的常規加氫轉化催化劑。所述的加氫改質催化劑是一種雙功能加氫轉化催化劑，以氧化鋁和Y型分子篩為載體，含有至少一種VI B族金屬和至少一種VDI族金屬，其特征在于催化劑載體組成為氧化招40w%~80w%、無定形娃招0w%~20w%,分子篩5w%~30w%，其中Y分子篩的孔容0.40~0.52 mL/g,比表面750~900m2/g，晶胞常數2.420~2.500nm, SiO2Al2O3分子比為7~15，催化劑中VI B族金屬氧化物含量為10w%~30w%，VDI族金屬氧化物含量為2w%~15w%。所述的加氫改質催化劑所含氧化鋁是一種晶相為擬薄水鋁石的氧化鋁，含量為40w%~80w%。所述載體中所含無定型硅鋁的硅鋁氧化物重量比1:2~2:1，含量0w%~20w%，最好 10w% ~本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低凝清潔柴油生產的組合工藝方法，包括以下內容：柴油原料與氫氣混合后，依次通過至少兩個串聯的加氫反應區，按物料流動方向所述加氫反應區依次包括加氫改質催化劑床層和由臨氫降凝催化劑和加氫改質催化劑混合裝填的加氫降凝催化劑復合床層；最后一個加氫反應區所得反應流出物經過分離和分餾后，得到清潔低凝點柴油產品，以及少量輕石腦油與液化氣產品。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王鳳來，杜艷澤，關明華，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：