一种催化柴油反应蒸馏方法技术

本发明专利技术公开了一种催化柴油反应蒸馏方法。该方法用于加工催化柴油生产高辛烷值石脑油和优质柴油，由反应蒸馏塔和氢气循环系统构成，反应蒸馏塔提馏段为填料塔并装有加氢裂化催化剂，精馏段装有精馏塔板。塔顶得到石脑油馏分，塔底得到柴油馏分。本发明专利技术充分利用加氢裂化和反应蒸馏工艺的特点，减少轻馏分的二次反应，同时提高劣质柴油馏分的加氢反应深度。本发明专利技术方法以劣质催化裂化柴油为原料，生产高辛烷值石脑油和优质柴油，可分别作为高辛烷值汽油的调和组分和优质柴油的调和组分，与传统的加氢工艺相比可省去产品分馏塔，流程更简单、节能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该方法用于加工催化柴油生产高辛烷值石脑油和优质柴油，由反应蒸馏塔和氢气循环系统构成，反应蒸馏塔提馏段为填料塔并装有加氢裂化催化剂，精馏段装有精馏塔板。塔顶得到石脑油馏分，塔底得到柴油馏分。本专利技术充分利用加氢裂化和反应蒸馏工艺的特点，减少轻馏分的二次反应，同时提高劣质柴油馏分的加氢反应深度。本专利技术方法以劣质催化裂化柴油为原料，生产高辛烷值石脑油和优质柴油，可分别作为高辛烷值汽油的调和组分和优质柴油的调和组分，与传统的加氢工艺相比可省去产品分馏塔，流程更简单、节能。【专利说明】
本专利技术涉及一种催化反应蒸馏方法，特别是涉及一种可以有效处理劣质催化裂化柴油的反应蒸馏方法。
技术介绍
原油日趋重质化、劣质化，市场对重油需求的减少，对轻油需求的增加，重渣油的深度转化程度不断提高。在众多重油轻质化中，催化裂化是重要手段之一。但催化裂化得到的产物中，性质一般较差，需要经过进一步处理才能得到合格产品。催化裂化得到的柴油馏分一般来说具有芳烃含量高，十六烷值低，硫、氮含量高等特点，难以直接作为产品，通常的加工手段也很难有效提高其产品质量。目前加工劣质催化裂化柴油的常用方法是加氢精制，这种工艺投资低，技术成熟，但对柴油的改善有一定的限制，一般只能将柴油的十六烷值提高3-5个单位。如US6，129，835介绍的采用常规的加氢精制技术，虽然能有效脱除硫、氮等杂质，明显改善柴油产品的颜色和安定性，并保持很高的柴油收率，但柴油产品十六烷值增幅有限。即使采用苛刻条件的加氢精制，由于加氢精制对石油馏分的烃类组成改变较小，所以产品的十六烷值也不会有较大的提高，而且还会使氢耗量大增(4wt%以上)，加工成本大幅度增加。US5114562及US5068025等采用两段法柴油加氢处理工艺，其中第一段采用传统的加氢精制催化剂将原料中的硫、氮等杂质脱除，第二段使用具有高加氢饱和活性的加氢催化剂进行深度脱芳烃。虽然 该工艺可将柴油中的芳烃脱到很低的程度，但氢耗大，投资高，经济性差，十六烷值提高不明显，不能获得合格的柴油产品。中压加氢裂化或中压加氢改质(如专利US4971680、CN1171430A等)利用加氢裂化催化剂将催化裂化柴油进行一定转化率的处理，这种方法可将催化裂化柴油的十六烷值提高十个单位以上，并获得一定收率的汽油产品，但对于原料十六烷值很低的劣质催化裂化柴油，仍不能得到合格的柴油产品。CN 1061679C介绍了临氢降凝技术是在临氢和中等压力条件下进行择形裂解的工艺过程。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，对柴油进料中的正构烷烃等高凝点组分进行选择性裂解，以降低柴油产品的凝固点，同时副产部分汽油和C3、C4轻烃。CN1257107A介绍了加氢降凝技术。该技术采用加氢精制-临氢降凝组合工艺流程，通过对进料进行加氢预精制，不仅改善了临氢降凝段进料质量，提高了对原料油的适应性，延长了装置的运转周期，而且大大缓解了操作条件，并使目的产品质量大为改善。采用上述技术可以降凝蜡含量较高的柴油馏分原料，不能用于加工芳烃含量高的劣质催化裂化柴油。US5, 030，780使用含有Y型分子筛和无定型硅铝的催化剂处理柴油，主要对柴油中的芳烃进行饱和，但十六烷值提高有限，对于十六烷值极低的劣质催化裂化柴油原料，仍不能得到合格的产品。CN1156752A公开一种柴油改质工艺，使用加氢裂化催化剂，在控制一定量氮的条件下，使柴油中的芳烃进行开环反应，可以明显提高柴油的十六烷值，一般可以将十六烷值提高10个单位以上。但用于十六烷值极低的劣质催化裂化柴油时，不能得到合格的产品。US5，011，593介绍一种用于硫和芳烃量较高原料的脱硫过程，使用含b沸石的催化剂，使用原料的硫含量为0.5^5.0wt%，芳烃含量50wt%以上，如催化裂化的轻循环油等。该专利相当于采用含b沸石催化剂对催化裂化轻循环油进行缓和加氢裂化，对于十六烷值极低的劣质催化裂化柴油，并不能得到合格的产品。US4789457、US4919789将重质原料进行催化裂化，以催化裂化轻循环油为原料，采用中压加氢裂化直接生产汽油。US4426276将原油重质馏分进行催化裂化处理，催化裂化轻循环油和重循环油与直馏中间馏分油(直馏柴油)混合进行加氢裂化，目的是直接生产汽油。这些技术的主要不足在于加氢裂化的原料仅为中间馏分，重质馏分全部进行催化裂化处理，从而没有充分发挥加氢裂化的加氢性能优势。重质馏分全部进行催化裂化处理，必然有较多不能利用的油浆外排，不能充分利用石油资源。随着催化裂化技术的发展，为了降低催化裂化汽油中的烯烃含量，出现了催化氢转移技术，如CN1310223A中公开的技术。虽然该技术能改善催化裂化汽油的性质，但这将导致其它馏分中的氢含量大幅下降，氢/碳比严重失调，分子结构更趋向于氢/碳比更低的多环芳烃结构。例如所得的催化裂化柴油要比普通催化裂化柴油的质量更差，表现出的性质是密度升高，一般可达0.9g/mL以上，芳烃含量增加，一般可以达到60wt%以上，其中多环芳烃增加量大，十六烷值降低，通常为20左右。这类劣质催化裂化柴油采用上述的加氢方法很难有效处理，并且由于加工过程氢耗量大，而不具有经济上的合理性。UOP公司推出的LCO Unicracking工艺，使用HC 190加氢裂化催化剂，在部分转化模式下操作，同时生产汽油和柴油馏分可直接作为成品ULSG和ULSD的调和组分。从其中试数据看，柴油收率46%-51%，十六烷值增加6-8个单位，重石脑油收率35%-37%，RON为90-95，轻石脑油收率10.5%-13.4%。该技术实际上是通过合理的控制反应条件，在接近于热力学平衡条件下操作，把LCO中的双环及以上芳烃转化成单环芳烃，并抑制汽油馏分中单环芳烃加氢饱和反应的发生，从而汽油馏分具有高的辛烷值。这个技术存在的问题是，在保证汽油收率和辛烷值的前提下，催化剂失活较快，提温空间较小，装置运转周期较短。近几年，催化蒸馏技术用于炼油领域的专利技术专利出现很多。CN97197363.6是塔填料材料方面的，CN03142245.4、CN01127563.4、CN00811317.3、CN9807369.7、CN90103696.X和CN92115184.5是塔结构的，CN3805258.X是芳烃烷基化的，CN98102726.1是一种悬浮床催化蒸馏工艺方法，CN00804547.X是单烯烃和二烯烃分级加氢的催化蒸馏方法，US5595654、CN200610098955.0、CN200610113674.8 和 CN201010224554.1 是催化汽油脱硫的反应蒸馏方法。总之，还未见有关于催化蒸馏由于柴油馏分进行加氢裂化的方法。
技术实现思路
针对现有技术中的不足之处，本专利技术把反应蒸馏和加氢裂化两种技术有机的结合，提供了一种有效处理劣质催化裂化柴油、生产高辛烷值汽油馏分和优质柴油馏分的方法。本专利技术的，包括以下内容:(I)催化裂化柴油经换热和加热后进入反应蒸馏塔，在塔内下行进入催化反应区(即提馏段)，与上行的氢气在催化剂表面进行加氢裂化反应，裂化的轻组分呈气相逐渐上升到塔的精馏段进行分离；重组分在提馏段逐渐下行进行反应； (2)在提馏段下行得到的重组分，在塔底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化柴油反应蒸馏方法，包括以下内容：（1）催化裂化柴油经换热和加热后进入反应蒸馏塔，在塔内下行进入催化反应区，与上行的氢气在催化剂表面进行加氢裂化反应，裂化的轻组分呈气相逐渐上升到塔的精馏段进行分离；重组分在提馏段逐渐下行进行反应；（2）在提馏段下行得到的重组分，在塔底流出，经换热、冷却后作为本装置的柴油产品出装置；（3）加氢裂化产物在塔的精馏段进行精馏分离，塔顶气相流出物冷却后进入回流罐，回流罐液相一部分作为塔顶回流进入塔内，另一部分作为产品汽油去汽油稳定部分；（4）回流罐顶部分离出的富氢气体经循环压缩机并补充新鲜氢气后经加热炉加热进入塔底。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉琢，
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抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：