一种低能耗生产优质喷气燃料的两段加氢裂化方法技术

本发明专利技术公开了一种低能耗生产优质喷气燃料的两段加氢裂化方法。原料与氢气混合后，经两次换热后，并经加热炉后进行加氢精制反应；精制流出物进行气液分离和分馏；得到尾油进入加氢裂化反应区，裂化反应区包括至少两种裂化催化剂，上游为催化剂Ⅰ，下游为催化剂Ⅱ；其中催化剂Ⅰ含改性Y分子筛15～50wt%，催化剂Ⅱ含改性Y分子筛3～30wt%，催化剂Ⅰ中改性Y分子筛的含量较催化剂Ⅱ高10～25个百分数；加氢裂化流出物经分离和分馏，得到各种产品。本发明专利技术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，在保持催化剂选择性的同时，提高了目的产品质量，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喷气燃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，特别是涉及一种低能耗生产优质喷气燃料的两段加氢裂化方法。
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喷气燃料和清洁柴油的一种重要手段。近年来，随着世界范围的原油资源的紧缺以及原油性质的日益劣质化，加氢裂化装置所加工原料的性质也日益重质化和劣质化，原油相对密度，含硫量及含氮量不断上升。目前，国内加氢裂化装置所加工原料的氮含量一般低于0.2%，但劣质高氮原料的加工已成为各炼油企业必须面对和需要解决的问题。此外，也存在一些特殊的原料，具有氮含量中等，但硫含量很低的特点，加工这些原料，一般不能使用常规的加氢裂化方法，需要做出一定特殊的改进，包括催化剂性能的提高及工艺条件的优化等。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。美国专利US4940503公开了一种两段烃类转化工艺和催化剂，在第一段中脱除硫和氮等杂质，并经过汽提，汽提后的液体进入第二段进行加氢裂化，该方法需要汽提塔，并且没有充分利用反应器的空间，没有对加氢裂化催化剂进行级配优化，没有最大限度的发挥催化剂的作用。美国专利US4172815公开了一种同时生产喷气燃料和柴油的单段循环加氢裂化方法，其工艺流程为：重质原料油经过加氢裂化后，其产品经过分馏，得到喷气燃料馏分、柴油馏分和尾油；喷气燃料馏分全部或部分与尾油混合，送回加氢裂化反应器。此工艺流程明显的缺点是喷气燃料再进行加氢裂化，虽然提高了喷气燃料的质量，但其喷气燃料收率降低、总氢耗和投资增加较多。美国专利US5026472公开了一种加氢裂化与产品馏分油再加氢精制联合生产优质喷气燃料的方法。其工艺流程可简单描述为：裂化反应器出来产品通过两次热高压分离器分离后，得到的煤油馏分在精制反应器中再加氢精制，其中所用催化剂为贵金属催化剂；精制反应器出来产品与裂化反应器的重馏分油混合进入分馏塔。该方法技术特点在于只对煤油馏分进行精制，达到生产喷气燃料的目的。但该方法需要增加较多设备，而且加氢精制所用的催化剂为贵金属催化剂，成本较大，并且不能得到高质量的加氢尾油。中国专利CN1272524公开了一种中压加氢裂化和煤油深度加氢处理组合的工艺流程。该流程是将中压加氢裂化过程中得到的较高芳烃含量的煤油馏分油在一个较低压力、氢气纯度较高、较低反应温度的条件下进行芳烃饱和，所用催化剂为含Pt或Ni还原态金属的催化剂。该专利可以很好地对较高芳烃含量的煤油馏分进行处理，得到合格的喷气燃料。但是该方法需要增加较多的设备，且煤油馏分的循环量较大，增加了装置投资，且操作更为复杂。
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有机结合，综合利用加氢裂化反应热，从而降低工程投资及操作能耗。本专利技术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，以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喷气燃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，进入加氢处理反应区，与加氢精制催化剂接触，进行加氢精制反应；（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；富氢气体可以经循环氢压缩机循环使用，液体产品进入分馏塔进行分馏得到气体、石脑油、喷气燃料、柴油和尾油馏分；（3）步骤（2）所得尾油进入加氢裂化反应区，进行加氢裂化反应；（4）步骤（3）所得到的加氢裂化流出物，进行气液分离，气体循环使用，液体与步骤（2）气液分离得到的液体产品混合，进入分馏系统，获得加氢裂化产品。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0.2wt%～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），还可以是相应馏分的页岩油以及煤焦油。所述的步骤（3）中，加氢裂化反应区内包括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；所述的加氢裂化催化剂Ⅰ以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性金属组分，催化剂中改性Y分子筛的含量为15～50wt%，优选为30～40wt%，所述的加氢裂化催化剂Ⅱ同样以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性金属组分，催化剂中改性Y分子筛的含量为3～30wt%，优选为15～25wt%，其中加氢裂化催化剂Ⅰ中改性Y分子筛的含量较加氢裂化催化剂Ⅱ中的改性Y分子筛含量高出10～25个百分数。上面所述的加氢裂化催化剂均以改性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2.435～2.445nm，加氢裂化催化剂Ⅱ中改性Y分子筛的晶胞常数一般为2.425～2.435nm，优选为2.425至小于2.435nm（2.425～<2.435nm）。所述的加氢裂化催化剂Ⅰ中，改性Y分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比一般为5～70，其相对结晶度一般为90～130%；所述的加氢裂化催化剂Ⅱ中，改性Y分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比一般为5～50，相对结晶度一般为90～120%。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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低能耗生产优质喷气燃料的两段加氢裂化方法，包括以下内容：（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，进入加氢处理反应区，与加氢精制催化剂接触，进行加氢精制反应；（2）加氢精制反应生成物进入分离器进行气液分离，得到液体产品进入分馏塔进行分馏得到气体、石脑油、喷气燃料、柴油和尾油馏分；（3）步骤（2）所得尾油进入加氢裂化反应区，进行加氢裂化反应；加氢裂化反应区内包括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以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性金属组分，催化剂中改性Y分子筛的含量为15～50wt%，加氢裂化催化剂Ⅱ同样以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性金属组分，催化剂中改性Y分子筛的含量为3～30wt%，其中加氢裂化催化剂Ⅰ中改性Y分子筛的含量较加氢裂化催化剂Ⅱ中的改性Y分子筛含量高10～25个百分数；（4）步骤（3）所得到的加氢裂化流出物，进行气液分离，得到液体与步骤（2）气液分离得到的液体产品混合，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喷气燃料的两段加氢裂化方法，包括以下内容：（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，进入加氢处理反应区，与加氢精制催化剂接触，进行加氢精制反应；（2）加氢精制反应生成物进入分离器进行气液分离，得到液体产品进入分馏塔进行分馏得到气体、石脑油、喷气燃料、柴油和尾油馏分；（3）步骤（2）所得尾油进入加氢裂化反应区，进行加氢裂化反应；加氢裂化反应区内包括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以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性金属组分，催化剂中改性Y分子筛的含量为15～50wt%，加氢裂化催化剂Ⅱ同样以ⅥB族和/或Ⅷ族金属为活性金属组分，催化剂中改性Y分子筛的含量为3～30wt%，其中加氢裂化催化剂Ⅰ中改性Y分子筛的含量较加氢裂化催化剂Ⅱ中的改性Y分子筛含量高10～25个百分数；（4）步骤（3）所得到的加氢裂化流出物，进行气液分离，得到液体与步骤（2）气液分离得到的液体产品混合，进入分馏系统，得到加氢裂化产品；其中，所述加氢精制反应的条件为：反应氢分压5.0～20.0MPa，平均反应温度280～427℃，体积空速0.1～10.0h-1，氢油体积比300～3000；所述加氢裂化反应区的操作条件为：反应氢分压5.0～20.0MPa，平均反应温度280～427℃，体积空速0.1～10.0h-1，氢油体积比300～3000。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的加氢裂化催化剂Ⅰ中改性Y分子筛的含量为30～40wt%。3.按照权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭冲，方向晨，曾榕辉，黄新露，吴子明，王仲义，崔哲，孙士可，
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