一种低能耗生产优质化工原料的两段加氢裂化方法技术

本发明专利技术公开了一种生产优质化工原料的低能耗加氢裂化方法。原料油与氢气，经两次换热后，依次通过加氢精制和加氢裂化反应区；加氢裂化反应区包括至少两种加氢裂化催化剂，上游装填催化剂Ⅰ，下游装填催化剂Ⅱ；其中催化剂Ⅰ含改性Y分子筛30～70wt%，催化剂Ⅱ含改性Y分子筛15～50wt%，催化剂Ⅰ中改性Y分子筛的含量较催化剂Ⅱ高10～30个百分数。该方法将高温高压逆流传热技术与加氢裂化催化剂级配技术有机结合，综合利用加氢裂化反应热，既充分发挥两种不同类型加氢裂化催化剂的特点，在保持催化剂选择性的同时，提高目的产品质量，又降低了工程投资及操作能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗生产优质化工原料的两段加氢裂化方法
本专利技术涉及一种加氢裂化方法，特别是涉及一种可以生产优质化工原料的低能耗两段加氢裂化方法。
技术介绍
随着市场对中间馏分油需求的不断增加，需要炼厂生产出更多的中间馏分油，新的燃料标准对汽、柴油的指标提出了更严格的要求。显然，一次加工手段和FCC工艺已经不能满足市场对清洁燃料的指标要求。加氢裂化工艺不仅是重质原料轻质化的二次加工手段，更是从劣质原料获取优质化工原料的一种重要手段。加氢裂化装置一次性投资比较大，操作费用也比较高。因此，世界各国各大研究公司都在积极的为降低加氢裂化的成本进行大量的研究，取得了很大的进展。在催化剂方面：世界各大专利商皆把催化剂的更新换代作为自己技术发展的重点，近几年来，不断在催化剂的材料，催化剂的活性、寿命、稳定性以及降低催化剂成本等方面做了大量的工作。在工艺方面：馏分油加氢裂化技术已相当成熟，各大石油公司在进一步优化加氢裂化操作的同时，把创新点放在与加氢裂化相关的组合工艺上，通过优化组合工艺来降低成本；另外，通过对加氢裂化的深入研究，探求催化剂性能与原料性质以及目的产品质量之间的内在联系，建立合适的催化剂级配体系也是当前该领域研究的一个重点。加氢裂化属强放热反应，加氢裂化装置的热量是过剩的。所以反应加热炉设计负荷的大小，往往取决于装置开工时催化剂预硫化所需要的供热负荷。加氢装置开工过程中，需要将装置在常温下升到较高温度（一般为300℃以上），通常加氢装置设置加热炉，为装置开工和生产过程中提供热量。对于使用预硫化型加氢催化剂的加氢装置开工，最主要的方法是在低温时引入开工活化油，通过加热并按照一定的升温速度进行升温，直到温度接近原料油的起始反应温度时分步换进原料油，在开工过程中均需要使用加热炉来提供反应系统升温过程的热量，开工过程能耗较大，对于没有加热炉的装置无法实现开工过程，另外使用加热炉会大幅度增加系统的压力降而增大能量消耗。美国专利（US4737167）公开了一种多重单段加氢裂化工艺，主要是第一段实现原料的全部转化，然后将第一段生成的中间馏分油进入第二反应区进一步加氢裂化生产馏分更低的产品。它将重质原料油全部转化为非常轻的产品，化学氢耗非常大，而且没有生产加氢裂化尾油这一高质量的乙烯裂解原料。中国专利（CN101173189）公开了一种生产化工原料的加氢裂化方法，其特点在于重质原料油与氢气混合后进入一段加氢处理区，一段流出物分离得到的富氢气体直接进入二段加氢裂化反应区，液体进入分馏塔进行分馏，得到气体、石脑油和尾油作为化工原料出系统，中间馏分油单独或与其它劣质馏分油混合进入二段加氢处理区进行裂化。该方法虽然能够同时转化两种以上劣质原料，但是增加了设备投资。中国专利CN1955260A公开了一种加氢裂化方法，该方法将重质馏分油和劣质催化裂化柴油分别经加氢精制后，所得到物流混合后，进入加氢裂化反应器，所得的裂化产物经气液分离后，经分馏得到轻、重石脑油、航煤、柴油和尾油。该方法可以同时生产高芳潜重石脑油和优质尾油，但是工艺流程比常规加氢裂化工艺流程复杂，并且具有局限性，限定了原料中劣质催化裂化柴油的密度在0.9g/mL以上，芳烃含量为60wt%以上，十六烷值<30。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种低能耗生产优质化工原料的两段加氢裂化方法，该方法将高温高压逆流传热技术与加氢裂化催化剂级配技术有机结合，综合利用加氢裂化反应热，降低工程投资及操作能耗。裂化段通过两种不同类型加氢裂化催化剂在反应器中的分层装填，充分发挥两种不同类型加氢裂化催化剂的特点，本专利技术方法能够在保持两段加氢裂化方法对原料适应性强的同时，进一步提高目的产品质量。本专利技术的一种低能耗生产优质化工原料的两段加氢裂化方法包括如下内容：（1）劣质原料油和氢气混合后，经过热高分气/冷混合进料换热器、反应流出物/热混合进料换热器，两次换热升温，再经过或不经反应加热炉后升至反应温度，进入加氢精制反应区，与加氢精制催化剂接触进行反应；（2）加氢精制反应生成物进入分离器进行气液分离，经分离后得到富氢气体和液体产品；（3）步骤（2）得到液体产品进入加氢裂化反应区，进行加氢裂化反应；步骤（2）得到富氢气体可以在净化处理后经循环氢压缩机循环使用；（4）步骤（3）所得到的加氢裂化反应流出物，进行气液分离，气体循环使用，液体进入分馏系统，得到加氢裂化产品。根据本专利技术所述的加氢裂化方法，步骤（1）所述的劣质原料油为本领域的常用加氢裂化原料。劣质原料油的馏程一般为350～620℃，氮含量一般在0.2wt%以上，通常为0.2~0.3wt%，硫含量基本无限制；也可以是氮含量在0.08wt%以上，一般为0.1~0.2wt%，硫含量在0.1wt%以下，一般为0.01~0.08wt%的低硫高氮原料油。所述的劣质原料油一般选自加工中东原油得到的各种焦化瓦斯油（CGO），如伊朗CGO、沙特CGO等中的一种或者几种，也可以是加工长庆原油得到的各种焦化瓦斯油（CGO），也可以是相应馏分的页岩油以及煤焦油。本专利技术的加氢裂化方法中，步骤（2）中的气液分离为本领域技术人员的常规操作。所述的步骤（3）中，加氢裂化反应区内包括至少两种加氢裂化催化剂，即加氢裂化催化剂I和加氢裂化催化剂Ⅱ。按照与反应物料的接触顺序，加氢裂化反应区的上游催化剂床层装填加氢裂化催化剂Ⅰ，下游催化剂床层装填加氢裂化催化剂Ⅱ；所述加氢裂化催化剂Ⅰ以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性组分，催化剂中含有改性Y分子筛30～70wt%，优选为45～60wt%，所述加氢裂化催化剂Ⅱ同样以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性组分，催化剂中含有改性Y分子筛15～50wt%，优选为优先为30～40wt%，其中催化剂Ⅰ中的改性Y分子筛含量较催化剂Ⅱ中的改性Y分子筛含量高出10～30wt%。上面所述的加氢裂化催化剂Ⅰ和加氢裂化催化剂Ⅱ均以改性Y分子筛和氧化铝为载体，或者以改性Y分子筛、无定形硅铝和氧化铝为载体，以ⅥB族（如钨、钼）和/或Ⅷ族（如镍、钴）金属为活性金属组分，催化剂中可以同时含有一些助剂如磷、钛、锆、硼等元素中的一种或几种。以催化剂的重量为基准，加氢裂化催化剂中ⅥB族和/或Ⅷ族活性金属组分的含量以氧化物计一般为15~35wt%。根据本专利技术披露的加氢裂化方法，在某些具体实施方式中，加氢裂化催化剂Ⅰ中改性Y分子筛的晶胞常数一般为2.437～2.450nm；加氢裂化催化剂Ⅱ中改性Y分子筛的晶胞常数一般为2.430～2.437nm，优选为2.430至小于2.437nm（2.430～<2.437nm）。在更优选的实施例中，加氢裂化催化剂Ⅰ中改性Y分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为一般5～25，其相对结晶度一般为80～130%；加氢裂化催化剂Ⅱ中改性Y分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比一般为5～70，相对结晶度一般为90～130%。符合要求的加氢裂化催化剂Ⅰ和加氢裂化催化剂Ⅱ可以选择本领域中的商业催化剂，如UOP公司研制生产的HC-14、HC-24、HC-29、HC-185、HC-190、HC-185LT、HC-175LT等催化剂或抚顺石油化工研究院研制生产的系列加氢裂化催化剂。也可以根据需要，按照本领域熟知的方法自行制备符合要求的加氢裂化催化剂Ⅰ。所述的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低能耗生产优质化工原料的两段加氢裂化方法，包括如下内容：（1）劣质原料油和氢气混合后，经过热高分气/冷混合进料换热器、反应流出物/热混合进料换热器，两次换热升温，再经过或不经反应加热炉升至反应温度，进入加氢精制反应区，与加氢精制催化剂接触进行反应；（2）加氢精制反应生成物进入分离器进行气液分离，经分离后得到富氢气体和液体产品；（3）步骤（2）得到液体产品进入加氢裂化反应区，进行加氢裂化反应；步骤（2）得到富氢气体可以在净化处理后经循环氢压缩机循环使用；（4）步骤（3）所得到的加氢裂化反应流出物，进行气液分离，气体循环使用，液体进入分馏系统，得到加氢裂化产品。

【技术特征摘要】
1.一种低能耗生产优质化工原料的两段加氢裂化方法，包括如下内容：（1）劣质原料油和氢气混合后，经过热高分气/冷混合进料换热器、反应流出物/热混合进料换热器，两次换热升温，再经过或不经反应加热炉升至反应温度，进入加氢精制反应区，与加氢精制催化剂接触进行反应；（2）加氢精制反应生成物进入分离器进行气液分离，经分离后得到富氢气体和液体产品；（3）步骤（2）得到液体产品进入加氢裂化反应区，进行加氢裂化反应；步骤（2）得到富氢气体在净化处理后经循环氢压缩机循环使用；加氢裂化反应区内包括两种加氢裂化催化剂，按照与反应物料的接触顺序，上游催化剂床层装填加氢裂化催化剂Ⅰ，下游催化剂床层装填加氢裂化催化剂Ⅱ；加氢裂化催化剂Ⅰ与加氢裂化催化剂Ⅱ的装填体积比为1:5～5:1；所述加氢裂化催化剂Ⅰ以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性组分，催化剂中含有改性Y分子筛30～70wt%，改性Y分子筛的晶胞常数为2.437～2.450nm；所述加氢裂化催化剂Ⅱ以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性组分，催化剂中含有改性Y分子筛15～50wt%，改性Y分子筛的晶胞常数为2.430至小于2.437nm；其中催化剂Ⅰ中的改性Y分子筛含量较催化剂Ⅱ中的改性Y分子筛含量高出10～30个百分点；（4）步骤（3）所得到的加氢裂化反应流出物，进行气液分离，气体循环使用，液体进入分馏系统，得到加氢裂化产品；其中，所述劣质原料油的馏程为350～620℃；氮含量在0.2wt%以上，或者氮含量在0.08wt%以上，同时硫含量在0.1wt%以下。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢裂化催化剂Ⅰ含有改性Y分子筛45～60wt%。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭冲，曾榕辉，王仲义，崔哲，孙士可，石友良，
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：北京;11