專利名稱：一種不同沸程高芳烴高密度烴油加氫轉化組合方法
技術領域：
本發明涉及一種不同沸程高芳烴高密度烴油加氫轉化組合方法，其目標是生產優質柴油餾分，適合于聯合處理含有大量雙環結構芳烴(如茚、茚類、萘、萘類及不同程度氫化物)的油品和含有大量多環結構的芳烴(如苊、苊類、苊烯、苊烯類、芴、芴類、雜環芴、雜環芴類、蒽、蒽類、菲、菲類及不同程度氫化物)的油品，或者適合于處理既含有大量雙環結構芳烴的油品又含有大量多環結構芳烴的油品，其工藝原理是先根據原料油品中組分沸點的不同將雙環結構芳烴和多環結構芳烴分離獲得兩個餾份，然后選擇各自最佳的反應條件進行加氫轉化；特別地講，本發明涉及一種處理煤加氫直接液化油及其加氫改性油(包括褐煤熱溶催化法制取的液體燃料及其加氫改性油)的不同沸程高芳烴高密度烴油的加氫轉化組合方法。
背景技術：
專利CN100547055C載明的一種用褐煤制取液體燃料的熱溶催化法屬于褐煤中壓加氫直接液化過程，包括煤液化反應過程和煤液化油加氫改性過程共兩個過程。為了提高煤炭直接液化的轉化率和實現煤炭原料進入煤液化反應器，煤炭進入煤液化反應器前通常制成煤粉，與具備良好供氫能力的溶劑油配成油煤漿，油煤漿經加壓、加熱后進入煤液化反應器。本發明所述煤液化反應過程，指的是以煤炭和可能存在的分子氫氣為原料，以特定的油品(通常為煤液化油的加氫改性油)為供氫溶劑油，在一定的操作條件(如操作溫度、操作壓力、溶劑油/煤重量比、氫氣/溶劑油體積比和合適加氫催化劑)下，煤炭直接發生碳碳鍵熱裂化、加氫液化的反應過程。本發明所述煤液化油，指的是所述煤液化反應過程產生的油品，它存在于煤加氫液化反應流出物中，是基于供氫溶劑油、反應消耗煤炭和反應轉移氫的綜合反應產物。在煤液化反應過程運轉正常后，供氫溶劑油通常采用煤液化反應過程自產的煤液化油(通常為常規沸程高于165°C的餾分油)的加氫改性油，煤液化油加氫改性過程的主要目標是生產煤液化反應過程用溶劑油，具體而言就是提高油品中“具有良好供氫功能的組分”的含量，比如提高環烷基苯類、二環烷基苯類組分的含量，基于煤液化油含有大量雙環芳烴和大量三環芳烴這一事實，煤液化油加氫改性過程是一個“適度芳烴飽和”的加氫過程。煤液化反應過程的最終目標是生產外供的油品，通常煤液化油加氫改性過程產生的加氫改性油分為兩部分一部分用作煤液化反應過程用供氫溶劑油，一部分用作煤液化制油過程外排油。通常，煤液化反應過程產生的至少一部分煤液化輕油用作煤制油過程外排油A，其余的煤液化油用作煤液化油加氫改性過程原料油生產煤液化反應過程用供氫溶劑油和外排油B，此時存在A和B兩路外排油，A和B兩路外排油的最終去向通常均是經過加氫轉化過程生產優質油品比如柴油餾分、石腦油餾分。典型的褐煤制取液體燃料的熱溶催化法的液化油、液化輕油、液化油的加氫改性油、外排油加氫轉化過程原料油性質見表1。表1中外排油是油品A和油品B的混合油，重量比A B = 1 4，特別適合于生產柴油餾分。表2列出了表1中出現的部分芳烴組分及其對比氫化物沸點和密度數據，用于對比說明典型芳烴組分及其對比氫化物沸點、凝點和密度的變化。表1褐煤煤制油過程油品性質
權利要求
1.一種不同沸程高芳烴高密度烴油加氫轉化組合方法，包括如下步驟①第一烴餾份主要由常規沸點為沈5 450°C的高芳烴高密度重餾分組成，在第一加氫反應部分，第一烴餾份進行芳烴加氫飽和反應轉化為第一加氫反應流出物，第一加氫反應條件為溫度為200 460°C、壓力為5. 0 30. OMPa、第一加氫催化劑體積空速為0. 05 5. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1 ；在第二加氫反應部分，第一加氫反應流出物進行加氫裂化反應轉化為第二加氫反應流出物，第二加氫反應條件為溫度為260 460°C、壓力為5. 0 30. OMPa、第二加氫催化劑體積空速為0.05 5. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1 ；第二加氫反應流出物用作第一烴餾份加氫反應流出物；②第二烴餾份主要由常規沸點為165 265°C的高芳烴高密度輕餾分組成，在第三加氫反應部分，第二烴餾份進行芳烴加氫飽和反應轉化為第三加氫反應流出物，第三加氫反應條件為溫度為200 460°C、壓力為5. 0 30. OMPa、第三加氫催化劑體積空速為0. 05 5. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1 ；第三加氫反應流出物用作第二烴餾份加氫反應流出物；③第一烴餾份加氫反應流出物和第二烴餾份加氫反應流出物進入高壓分離部分，在溫度為30 75°C、壓力為5. 0 30. OMPa的條件下分離為高分氣和高分油；④第一部分高分氣進入第一加氫反應部分，第二部分高分氣進入第三加氫反應部分；⑤在高分油分離部分，分離高分油得到加氫油品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于①第一烴餾份氮含量低于2000PPm，密度(20°C)高于920公斤/立方米，芳烴含量高于 40% ；在第一加氫反應部分，第一烴餾份的芳烴加氫飽和轉化率高于40 %，第一加氫反應條件為溫度為300 440°C、壓力為7. 0 24. OMPa、第一加氫催化劑體積空速為0. 15 1.Ohr—1、氫氣/原料油體積比為600 1 2000 1 ；在第二加氫反應部分，第一加氫反應流出物中的烴油完成預期的加氫裂化反應使第二加氫反應流出物中的全部柴油的密度(20°C)比第一烴餾份的密度(20°C)降低至少30kg/ 立方米，第二加氫反應條件為溫度為300 440°C、壓力為7. 0 24. OMPa、第二加氫催化劑具備氣體產率低而柴油收率高的功能、第二加氫催化劑體積空速為0. 15 1. Ohr—1、氫氣 /原料油體積比為1000 1 3000 1 ；第一烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于lOPRii，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30 ；②第二烴餾份氮含量低于800PPm，密度(20°C)高于900公斤/立方米密度，芳烴含量高于40% ；在第三加氫反應部分，第二烴餾份的芳烴加氫飽和轉化率高于40 %，第三加氫反應條件為溫度為260 420°C、壓力為7. 0 24. OMPa、第三加氫催化劑體積空速為0. 15 2.Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 2000 1 ；第二烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于lOPRii，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于觀；③高壓分離部分操作條件為溫度為40 55°C、壓力為7.0 24. OMPa0
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于①第一烴餾份氮含量低于IOOOPRii，密度(20°C)高于940公斤/立方米，芳烴含量高于 55% ；第一加氫反應條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第二加氫反應條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第一烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于35 ；②第二烴餾份氮含量低于500PPm，密度(20°C)高于920公斤/立方米，芳烴含量高于 55% ；第三加氫反應條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第二烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PRii，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30 ；③高壓分離部分操作條件為溫度為45 55°C、壓力為10.0 20. OMPa0
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于②在第四加氫反應部分，第三加氫反應流出物進行雙環芳烴加氫開環反應轉化為第四加氫反應流出物，第四加氫反應條件為溫度為200 460°C、壓力為5. 0 30. OMPa、第四加氫催化劑具備高選擇性雙環芳烴加氫開環功能、第四加氫催化劑體積空速為0. 05 5. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1 ；第四加氫反應流出物用作第二烴餾份加氫反應流出物。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于②在第四加氫反應部分，第三加氫反應流出物完成雙環芳烴開環率高于40%的高選擇性雙環芳烴加氫開環反應轉化為第四加氫反應流出物，第四加氫反應條件為溫度為 250 420°C、壓力為7. 0 24. OMPa、第四加氫催化劑具備高選擇性雙環芳烴加氫開環功能、第四加氫催化劑體積空速為0.25 2. Ohr-Ι、氫氣/原料油體積比為500 1 2000 1。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于①第一烴餾份氮含量低于lOOOPPm，密度(20°C)高于940公斤/立方米，芳烴含量高于 55% ；第一加氫反應條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第二加氫反應條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第一烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PRii，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于35 ；②第二烴餾份氮含量低于500PPm，密度(20°C)高于920公斤/立方米，芳烴含量高于 55% ；第三加氫反應條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第四加氫反應條件為壓力為10. 0 20. OMPa ；第二烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PRii，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30 ；③高壓分離部分操作條件為溫度為45 55°C、壓力為10.0 20. OMPa0
7.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于③第一烴餾份加氫反應流出物和第二烴餾份加氫反應流出物直接混合后經過換熱降溫過程進入高壓分離部分。
8.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在高分油分離部分，得到一個主要由密度(20°C)高于900公斤/立方米的烴組分組成的待裂化油V，至少一部分待裂化油V去第二加氫反應部分與第二加氫催化劑接觸。
9.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在高分油分離部分，得到一個主要由密度(20°C)高于900公斤/立方米的烴組分組成的待裂化油V，至少一部分待裂化油V去第二加氫反應部分與第二加氫催化劑的后半部分加氫催化劑接觸。
10.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在高分油分離部分，得到一個主要由密度(20°C)高于900公斤/立方米的烴組分組成的待裂化油V，至少一部分待裂化油V去第一加氫反應部分與第一加氫催化劑接觸。
11.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在高分油分離部分，得到一個主要由常規沸點為120 170°C的烴組分組成的石腦油PAC，部分石腦油PAC去第三加氫反應部分與第三加氫催化劑接觸。
12.根據權利要求4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在高分油分離部分，得到一個主要由常規沸點為165 265°C的烴組分組成的輕柴油HD1，部分輕柴油HDl去第四加氫反應部分與第四加氫催化劑接觸。
13.根據權利要求4或5或6所述的方法，其特征在于⑤在高分油分離部分，得到一個主要由常規沸點為265 330°C的烴組分組成的重柴油HD2，部分重柴油HD2去第四加氫反應部分與第四加氫催化劑的后半部分加氫催化劑接觸。
14.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于①第二加氫反應流出物進入第五加氫反應部分，完成第五加氫反應轉化為第五加氫精制反應流出物，第五加氫反應條件為溫度為250 480°C、壓力略低于第二加氫反應部分操作壓力、第五加氫催化劑為加氫精制催化劑、第五加氫催化劑體積空速為2. 0 20. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 4000 1 ；第五加氫反應流出物用作第一烴餾份加氫反應流出物。
15.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于①第二加氫反應流出物進入熱高壓分離部分AHPS，在溫度為180 380°C的條件下分離為熱高分氣和熱高分油，熱高分油主要由常規沸點高于280°C的烴組分組成，熱高分氣用作第一烴餾份加氫反應流出物。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于①第二加氫反應流出物進入熱高壓分離部分AHPS，在溫度為250 350°C、壓力為 10. 0 20. OMPa的條件下分離為熱高分氣和熱高分油，至少一部分熱高分油返回第二加氫反應部分與第二加氫催化劑接觸用作循環熱高分油RHP0。
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于①循環熱高分油RHPO重量流量為第一烴餾份重量流量的15 150%。
18.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的方法，其特征在于①第一烴餾份來源于下列油品煤液化油的加氫改性油或氮含量低的煤液化油或它們的混合油；②第二烴餾份來源于下列油品煤液化油的加氫改性油或氮含量低的煤液化油或它們的混合油。
19.根據權利要求7所述的方法，其特征在于①第一烴餾份來源于下列油品煤液化油的加氫改性油或氮含量低的煤液化油或它們的混合油，密度(20°C )為920 1040公斤/立方米；②第二烴餾份來源于下列油品煤液化油的加氫改性油或氮含量低的煤液化油或它們的混合油，密度(20°C )為900 960公斤/立方米。
20.根據權利要求8所述的方法，其特征在于①第一烴餾份來源于下列油品煤液化油的加氫改性油或氮含量低的煤液化油或它們的混合油，密度(20°C )為920 1040公斤/立方米；②第二烴餾份來源于下列油品煤液化油的加氫改性油或氮含量低的煤液化油或它們的混合油，密度(20°C )為900 960公斤/立方米。
21.根據權利要求1所述的方法，其特征在于①第一烴餾份來源于褐煤中壓煤液化油或其加氫改性油，第一烴餾份氮含量低于 2000PRI1，密度(20°C )高于940公斤/立方米；在第一加氫反應部分，第一烴餾份的芳烴加氫飽和轉化率高于40 %，第一加氫反應條件為溫度為300 440°C、壓力為10. 0 20. OMPa、第一加氫催化劑體積空速為0. 15 .1.Ohr—1、氫氣/原料油體積比為600 1 2000 1 ；在第二加氫反應部分，第一加氫反應流出物中的烴油完成預期的加氫裂化反應使第二加氫反應流出物中的全部柴油的密度(20°C)比第一烴餾份的密度(20°C)降低至少30kg/ 立方米，第二加氫反應條件為溫度為300 440°C、壓力為10. 0 20. OMPa、第二加氫催化劑具備氣體產率低而柴油收率高的功能、第二加氫催化劑體積空速為0. 15 1. Ohf1、氫氣 /原料油體積比為1000 1 3000 1 ；第一烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于4PPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于觀；②第二烴餾份來源于褐煤中壓煤液化油或其加氫改性油，第二烴餾份氮含量低于 lOOOPPm，密度(20°C )高于915公斤/立方米密度；在第三加氫反應部分，第二烴餾份的芳烴加氫飽和轉化率高于40 %，第三加氫反應條件為溫度為260 420°C、壓力為10. 0 20. OMPa、第三加氫催化劑體積空速為0. 15 .2.Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 2000 1 ；在第四加氫反應部分，第三加氫反應流出物完成雙環芳烴開環率高于40%的高選擇性雙環芳烴加氫開環反應轉化為第四加氫反應流出物，第四加氫反應條件為溫度為250 420°C、壓力為10. 0 20. OMPa、第四加氫催化劑具備高選擇性雙環芳烴加氫開環功能、第四加氫催化劑體積空速為0. 25 2. Ohr—1、氫氣/原料油體積比為500 1 2000 1 ；第二烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于4PPm，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于觀。
22.根據權利要求21所述的方法，其特征在于①第一烴餾份氮含量低于800PPm，密度(20°C)高于960公斤/立方米密度； 第一加氫反應條件為壓力為10. 0 15. OMPa ；第二加氫反應條件為壓力為10. 0 15. OMPa ；第一烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PRii，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30 ；②第二烴餾份氮含量低于300PPm，密度(20°C)高于930公斤/立方米密度； 第三加氫反應條件為壓力為10. 0 15. OMPa ；第四加氫反應條件為壓力為壓力為10. 0 15. OMPa ；第二烴餾份加氫反應流出物中，石腦油餾分的氮含量(平均值)低于2PRii，柴油餾分的十六烷值(平均值)高于30。
全文摘要
一種不同沸程高芳烴高密度烴油加氫轉化組合方法，主要由沸點為265～450℃的重餾份組成的第一烴餾份在第一加氫反應部分完成芳烴加氫飽和，第一加氫反應流出物在第二加氫反應部分完成加氫裂化，主要由沸點為165～265℃的輕餾份組成的第二烴餾份在第三加氫反應部分完成芳烴加氫飽和，第一烴餾份加氫反應流出物和第二烴餾份加氫反應流出物混合后進行分離回收。本發明對沸程不同的原料油選擇各自合適的加氫轉化反應條件生產柴油餾分，具有優化催化劑配置、降低氣體產率、降低氫耗、提高液體產品質量、平穩操作、簡化流程等優點，適合于煤液化油之加氫改質油或氮含量低的煤液化油的分類加氫轉化過程。
文檔編號C10G67/00GK102433156SQ201110311390
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月3日 優先權日2011年10月3日
發明者何巨堂 申請人:何巨堂