一种生产优质低凝柴油的方法技术

一种生产优质低凝柴油的方法，柴油轻组分在第一反应区与加氢精制催化剂I接触反应，柴油重组分在第二反应区与加氢精制催化剂II接触反应，反应流出物不经分离直接进入第三反应区与加氢改质降凝催化剂接触，进行加氢改质降凝反应，第一反应区流出物和第三反应区流出物一起进入分离系统和分馏系统，分离出气体、石脑油馏分和低凝柴油馏分。本发明专利技术可以灵活生产-10～-50号的低凝柴油，十六烷值较原料有大幅度提高，并且硫、氮等杂质含量大幅度减低，可满足欧Ⅳ和欧Ⅴ清洁柴油标准。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，柴油轻组分在第一反应区与加氢精制催化剂I接触反应，柴油重组分在第二反应区与加氢精制催化剂II接触反应，反应流出物不经分离直接进入第三反应区与加氢改质降凝催化剂接触，进行加氢改质降凝反应，第一反应区流出物和第三反应区流出物一起进入分离系统和分馏系统，分离出气体、石脑油馏分和低凝柴油馏分。本专利技术可以灵活生产-10～-50号的低凝柴油，十六烷值较原料有大幅度提高，并且硫、氮等杂质含量大幅度减低，可满足欧Ⅳ和欧Ⅴ清洁柴油标准。【专利说明】
本专利技术涉及一种烃类在氢气存在的情况下，进行精制和改质的过程。更具体地说，是一种柴油馏分加氢后生产低凝柴油的方法。
技术介绍
我国经济的持续健康发展和人民生活水平的提高使得汽车走进了寻常百姓家庭，对车用柴油尤其是对低凝柴油的需求随之增加。另一方面，环境意识和环保要求的不断提高促进了柴油质量升级步伐的不断加快。与此同时，世界原油价格持续高企以及炼油企业效益不断被压缩。因此，如何生产清洁的低凝柴油馏分、提高柴油收率是炼油技术的面临的问题之一。柴油馏分中高凝点的组分主要为直链烷烃、带有长侧链的环烷烃和芳烃。因此，可以采用分离或者转化高凝点组分的方法降低柴油馏分凝点。另外，在实际生产中，通过添加降凝剂也可以生产少量低凝柴油，但存在降凝幅度有限，成本高等缺点。采用分离方法降低柴油馏分凝点的工艺有分子筛脱蜡、尿素脱蜡、溶剂脱蜡等，这些工艺存在流程复杂、能耗高、低凝柴油收率较低等不足。为此，研究人员开发了临氢降凝技术和加氢异构降凝技术。CN1061679C介绍了临氢降凝技术，该技术是在临氢、中等压力条件下进行择形裂化的工艺过程。它利用特殊分子筛催化剂独特的孔道结构和适当的酸性中心，对柴油原料中的正构烷烃等 高凝点组分进行选择性裂化，从而降低柴油产品的凝固点，同时副产部分石脑油和液化气。其酸性材料主要为ZSM系列和SAPO系列分子筛。采用该技术，可以降低柴油馏分的凝点，由于高十六烷值的直链烷烃被转化，十六烷值降低，柴油收率降低，氢耗增加。另外，由于临氢降凝催化剂的加氢能力较弱，柴油产品密度高、硫氮含量较高、烯烃含量高、氧化安定性差。US 6652735、US 7261805、US 4419220等介绍了异构降凝技术。该技术采用负载型的贵金属催化剂，两段工艺流程，通过分子筛的特殊孔道结构及酸性，将长链烷烃异构为支链烷烃达到降低凝点的目的。该技术工艺流程复杂，应用的催化剂昂贵，投资高，且贵金属催化剂容易中毒失活。CN101724459A公开了一种降低柴油凝点的加氢方法，该方法柴油原料先加氢精制，然后在热高压分离器中进行闪蒸，热高压分离器得到的液相物流进入第二加氢反应区进行降凝和后精制，热高压分离器的气相物流与第二加氢反应区的反应流出物混合，进入后续分离和分馏系统得到柴油产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是能提供。本专利技术提供的方法包括:(I)柴油原料切割为柴油轻组分和柴油重组分；(2)柴油轻组分与氢气混合后在第一反应区与加氢精制催化剂I接触进行加氢脱硫、加氢脱氮以及烯烃和芳烃的加氢饱和反应；(3)柴油重组分与氢气混合后在第二反应区与加氢精制催化剂II接触进行加氢脱硫、加氢脱氮以及烯烃和芳烃的加氢饱和反应，反应流出物不经分离直接进入第三反应区与加氢改质降凝催化剂接触，进行加氢改质降凝反应；所述加氢改质降凝催化剂含有多孔载体以及负载在该多孔载体上的第VIB族金属和第VIII族金属，以氧化物计，以该催化剂的总量为基准，所述第VIB族金属的含量为10~40重量％，所述第VIII族金属的含量为2~10重量％ ,所述多孔载体的含量为50~88重量％ ；(4)第一反应区流出物和第三反应区流出物一起进入分离系统和分馏系统，分离出气体、石脑油馏分和低凝柴油馏分。在本专利技术另一个实施方案中，所述的步骤(4)中第三反应区流出物与进入第一反应区，与加氢精制催化剂I接触进行反应，第一反应区流出物进入分离系统和分馏系统，分离出气体、石脑油馏分和低凝柴油馏分。本专利技术所述的柴油原料选自直馏柴油、催化裂化柴油、焦化柴油、减粘柴油和其他柴油馏分的一种或几种。柴油馏分的凝点在30'35°C之间，冷滤点在20--20°C之间。在步骤(1)中，柴油原料的切割点在250°C ~340°C之间。柴油馏分中高凝点的组分主要为直链烷烃、带有长侧链的环烷烃和芳烃，而且分子量越大，馏程越重，凝点也越高，因此柴油馏分中高凝点组分主要集中在高沸点馏分中。此外，凝点和冷滤点都可以表征柴油低温流动性，但是冷滤点更接近柴油的使用性能，因此，低凝柴油不仅要凝点指标符合要求，冷滤点指标也需要符合要求。本专利技术的专利技术人通过研究发现，对于部分柴油，凝点已经达到了要求，但冷滤点却不符合要求。如，一种低凝柴油的凝点为_36°C，但是其冷滤点仅为-23°C。因此，生产低凝柴油不仅需要降低凝点，也需要降低冷滤点。本专利技术的专利技术人通过对不同的柴油馏分进行各种不同馏分段的切割，发现轻柴油组分和高凝点重柴油组分的切割点很关键，一方面可以根据低凝柴油产品的质量要求控制，另一方面优选切割点为250~340°C，进一步优选为 260-320°C。在步骤(1)中，所属的柴油轻组分还可以包含有汽油馏分，汽油馏分选自焦化汽油、催化汽油和其他汽油馏分的一种或几种。在步骤(2)中，柴油轻组分与氢气混合，在第一反应区经过加氢精制催化剂I进行加氢脱硫、加氢脱氮、烯烃和芳烃的加氢饱和反应。加氢脱硫和加氢脱氮反应可以降低产品中的硫氮等杂质含量。烯烃和芳烃的加氢饱和反应可以提高产品存储安定性，提高产品柴油的十六烷值。所述的第一反应区的反应条件是:氢分压3.0~15.0MPa，优选6.4~12.0MPa ;反应温度250~450°C，优选300~420°C;氢油体积比200~2000Nm3/m3，优选500~1500Nm3/m3 ;液时体积空速0.5~IOtT1，优选0.8~3.0h'在步骤(3)中柴油重组分首先在第二反应区与加氢精制催化剂II接触进行加氢脱氮、烯烃和芳烃的加氢饱和反应以及加氢脱硫反应。反应流出物在第三反应区与加氢改质异构降凝催化剂接触，进行异构和裂化反应，降低凝点和冷滤点。所述的第二反应区和第三反应区的反应条件是:氢分压3.0~15.0MPa，优选6.4~12.0MPa ;反应温度280~450°C，优选300~420°C;氢油体积比200~2000Nm3/m3，优选500~1500Nm3/m3 ;液时体积空速0.5~10h-1，优选0.8~5.0h'所述加氢精制催化剂II和加氢改质降凝催化剂的装填体积比为:20:80~80:20。优选 30:70 ~70:30。在一个优选的实施方案中，为防止加氢精制催化剂I和II因柴油原料中的烯烃、胶质等结焦前驱物结焦以及金属中毒，可在第一反应区床层顶部和第二反应区顶部分别装填占加氢精制催化剂体积5~30%的加氢保护剂，以保护加氢精制催化剂I和II，避免主催化剂床层快速结焦。保护剂由1.0-5.0重％氧化镍、5.5^10.0重％氧化钥和余量的具有双孔分布的氧化铝载体组成。在另一个优选的实施方案中，所述步骤(3)的第三反应区中，在加氢改质降凝催化剂的下游还装填有加氢精制催化剂III;以加氢精制催化剂II和加氢改质降凝催化剂的体积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋东红，任亮，张毓莹，胡志海，聂红，王子文，董松涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：