页岩油一段串联加氢裂化工艺方法技术

本发明专利技术公开一种页岩油一段串联加氢裂化工艺方法，页岩油原料与氢气并流从上部进入加氢精制反应器，在加氢精制催化剂存在下进行加氢精制反应，加氢精制反应流出物进入加氢裂化反应器上部，在加氢裂化反应器上部进行气液分离，气相从加氢裂化反应器顶部排出，液相与从加氢裂化反应器底部进入的氢气逆流在加氢裂化催化剂上进行加氢裂化反应，加氢裂化反应后，液相产物从加氢裂化反应器底部排出，气相与加氢精制反应流出物分离出的气相共同从加氢裂化反应器顶部排出。本发明专利技术方法解决了现有技术中由于页岩油中氮含量高造成加氢裂化工艺轻质产品收率低等不足，同时可以提高产品质量，本发明专利技术方法流程简单，操作稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种页岩油加氢工艺方法，特别是一种页岩油一段串联加氢裂化提高 轻质燃料油收率和质量的工艺方法。
技术介绍
页岩油是油页岩中的油母经加热分解得到的液体产物，页岩油中除含有大量不饱 和烃外，还含有许多硫、氮和氧等非烃化合物，而且凝点高。页岩油中不饱和烃及非烃化合 物是造成油品胶质增多、沉渣形成从而导致安定性变差、颜色变黑的主要原因，凝点高影响 其使用性能。所以，以页岩油生产轻质产品时，需除去非烃化合物、饱和烯烃，降低凝点，从 而保证产品质量。加氢裂化是油品在催化剂及氢气存在下进行催化改质的过程，通过对油品进行脱 硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和以及脱金属和脱浙青杂质，降低凝点等，改善油品质量。 加氢裂化技术具有处理原料范围广、轻质油收率高、产品质量好等优点，是生产优质轻质油 品不可缺少的一种加工手段。现有加氢裂化工艺技术通常是原料油和氢气并流进入加氢精制反应器，通过催化 剂床层进行加氢饱和烯烃、脱芳、脱硫、脱氮和脱氧等。从加氢精制反应器出来的气液混合 物直接进入加氢裂化反应器，在此催化剂床层进行开环和大分子裂化，轻质化。从加氢裂化 反应器的气液混合物，分出气体和水后，生成油经蒸馏装置，切取低凝轻质油馏分和尾油。 尾油与加氢精制产物混合为加氢裂化进料。该方法适用于天然石油以及氮和氧含量较低的 原料油。而对于氮含量和氧含量较高的原料，如页岩油含氮1. 0 % 1. 3 % (质量百分含量， 下同)，含氧1.0% 1.2%，在加氢精制过程中将产生大量的氨和水，这些物质与精制油一 同进入裂化反应器，氨易于和催化剂酸性中心结合，造成催化剂裂化活性降低；另外，反应 过程产生的水蒸汽对催化剂的性能也有影响。US4600497对含蜡页岩油加氢脱蜡，原料(含氮约1. 8 %，硫约0. 84 %、倾点 55° F)，精制催化剂为钼-镍-氧化铝和助剂P，裂化催化剂为ZSM-5分子蹄，活性组分VIB 金属。反应温度390 400°C左右，平均反应压力2000psig。原料油中硫、氮和氧分别生成 硫化氢、氨、水和饱和烯烃，由于直链烯烃饱和后转变成正构烷烃，精制生成油凝点有一定 的回升，因此从加氢精制反应器出来的气液混合物，直接进入加氢裂化反应器，降低页岩油 凝点。US4153540采用一段串联工艺对页岩油进行加氢精制-加氢裂化。加氢精制催化 剂为钴_钼-镍_氧化铝，裂化催化剂为HZSM-5分子筛，载有加氢/脱氢活性组分。反应 温度在400°C 460°C，反应压力在750 2500psig，页岩油经加氢精制，含有氢、氨、硫化氢 和水的气液流出物，进入加氢裂化，增加汽油、煤油、喷气燃料、柴油等轻质油收率。上述两个专利方法是页岩油经加氢精制后，页岩油中氮化物转化为氨，并随精制 生产物一同进入加氢裂化反应器。由于页岩油氮含量较高约为1.0% 2.0%，甚至更高， 精制流出物气体中氨的浓度较高，易于氨吸附在裂化催化剂的酸性中心，减少了酸性中心，不能充分发挥催化剂的作用，影响裂化效果。
技术实现思路
针对现有技术对处理页岩油存在的不足，本专利技术提出一种页岩油加氢精制油逆流 加氢裂化工艺方法，精制油与氢气逆向进入反应器进行裂化，可增加轻质燃料油收率，提高广品质量。本专利技术包括如下内容页岩油原料与氢气并流 从上部进入加氢精制反应器，在加氢精制催化剂存在下进行加氢精制反应，加氢精制反应 流出物进入加氢裂化反应器上部，在加氢裂化反应器上部进行气液分离，气相从加氢裂化 反应器顶部排出，液相与从加氢裂化反应器底部进入的氢气逆流在加氢裂化催化剂上进行 加氢裂化反应，加氢裂化反应后，液相产物从加氢裂化反应器底部排出，气相与加氢精制反 应流出物分离出的气相共同从加氢裂化反应器顶部排出。本专利技术方法中，加氢精制和加氢裂化可以采用常规的加氢操作条件，如加氢精制 反应条件一般为反应温度为320°C 410°C，反应压力为6. OMPa 17. OMPa，体积空速为 0. 21Γ1 1. Oh—1，氢油体积比为400 1 1200 1。加氢裂化反应操作条件一般为反应 温度为350°C 430°C，反应压力为6. OMPa 17. OMPa,体积空速为0. 31Γ1 1. OtT1，氢油体 积比为100 1 1000 1。本专利技术方法通过研究高氮含量页岩油加氢精制过程的反应过程，以及各种因素对 页岩油加氢精制反应和加氢裂化反应的影响，确定了适宜的工艺流程进行加氢处理工艺。 在加氢精制反应过程中，页岩油原料中的硫、氮和氧等化合物反应生成的硫化氢、氨、水和 精制油等产物以及氢气一同进入加氢裂化反应器。在加氢裂化反应器中精制油由上至下， 而氢气则从下部进入反应器，气液逆向通过加氢裂化催化剂床层，进行油品加氢裂化。裂化 反应后气相与精制生成气一同从加氢裂化反应器上部排出，经分离后氢气分别循环至加氢 精制反应器的上部和加氢裂化反应器的下部。加氢裂化油从裂化反应器下部排出，进入分 馏系统，分出轻质馏分和尾油。由于加氢精制产物中的氨和水气没有进入加氢裂化催化剂 床层，对裂化催化剂的性能和酸性中心没有影响，有利于裂化催化剂的活性的发挥，提高轻 质油收率，延长催化剂的使用寿命。此外加氢裂化原料沿催化剂床层下流于上行的氢气接 触反应，氢气浓度自裂化反应器上部至下部逐渐增大，有利用加氢反应进行，同时也可降低 加氢裂化反应的氢油比，有利于加氢裂化反应器的平稳运转。同时本专利技术流程可以节省常 规工艺加氢精制反应器和加氢裂化反应器之间设置的造价较高的热高压分离装置。具体实施例方式本专利技术方法中，催化剂可以选择本领域常规的精制催化剂和裂化催化剂，可以使 用商品催化剂，也可以按本领域普通方法制备。加氢精制催化剂载体一般为耐熔多孔氧 化物，如氧化铝、氧化硅、含硅氧化铝、无定形硅铝等，加氢精制催化剂活性金属组分一般为 VI B族和VDI族金属，一般为钨、钼、镍、钴中的一种或几种，以氧化物重量计，活性金属组分 含量为一般为20% 50%。同时催化剂中还可以含有适宜助剂，如P、F、B、Ti、Zr等中的 一种或几种。加氢裂化催化剂载体一般为无定形硅铝和分子筛等，加氢裂化催化剂活性金 属组分一般为VIB族和VIII族金属，一般为钨、钼、镍中的一种或几种，以氧化物重量计，活性金属组分含量为一般为15% 50%。催化剂在使用前进行硫化处理，硫化方法为本领域 常规方法。为保持硫化后催化剂的活性稳定性，可以在加氢裂化反应器底进入的氢气中添 加适量硫化氢，如氢气中硫化氢的浓度为30 1000 μ L/L。加氢裂化催化剂优选采用多个催化剂床层装填，一般可以采用2 5个催化剂床 层。每个催化剂床层的空隙率可以相同，也可以不同。优选沿液相原料流动方向各催化 剂床层的空隙率逐渐降低。催化剂床层的空隙率可以使用不同形状及大小的催化剂颗粒 实现，或不同颗粒混合实现。一种具体方案如，加氢裂化反应器上部催化剂床层空隙率为0.50 0. 75，下部催化剂床层空隙率为0. 30 0. 45，上部和下部两种催化剂的重量比为 20 80 60 40。采用不同床层空隙率的多个床层可以提高逆流工艺的操作稳定性。本 专利技术加氢裂化多个催化剂床层优选采用如下形式，反应器上部采用整体催化剂有序装填， 反应器下部采用催化剂颗粒无序乱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩油一段串联加氢裂化工艺方法，页岩油原料与氢气并流从上部进入加氢精制反应器，在加氢精制催化剂存在下进行加氢精制反应，其特征在于：加氢精制反应流出物进入加氢裂化反应器上部，在加氢裂化反应器上部进行气液分离，气相从加氢裂化反应器顶部排出，液相与从加氢裂化反应器底部进入的氢气逆流在加氢裂化催化剂上进行加氢裂化反应，加氢裂化反应后，液相产物从加氢裂化反应器底部排出，气相与加氢精制反应流出物分离出的气相共同从加氢裂化反应器顶部排出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏重时，李景斌，姚春雷，赵桂芳，刘灏，
申请(专利权)人：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：21[中国|辽宁]