一种催化裂化柴油加氢转化方法与流程

本发明涉及一种催化裂化柴油加氢转化方法，具体地说涉及一种催化裂化柴油加氢转化多产btx的加氢方法。

背景技术：

1、轻质芳烃如苯(benzene)、甲苯(tolene)、二甲苯（xylene）是重要的基本化工原料。随着工业发展和人类生活水平的提高，合成纤维、合成塑料和合成橡胶工业发展迅速，对btx的需求逐年增长，已出现供不应求的现状。采用加氢裂化工艺将催化柴油中的双环芳烃转化为轻质芳烃(如btx等)，是解决柴油过剩和低碳芳烃短缺的理想途径。在加氢裂化过程中，双环芳烃首先通过部分加氢生成四氢萘类化合物，再开环、断侧链生成短侧链btx芳烃。

2、cn201510761954.9公开了一种加氢裂化催化剂级配方法及催化柴油加氢转化工艺。该级配方法包括如下内容：将加氢裂化反应器沿物料流动方向等分为2~8个反应区，各反应区内装填含有再生剂的加氢裂化催化剂，以加氢裂化催化剂重量为基准，加氢裂化催化剂中的再生剂含量为10wt%~90wt%，沿物料流动方向各反应区加氢裂化催化剂中的再生剂含量逐渐增加。该发明同时提供了一种包含该加氢裂化催化剂级配方法的催化柴油加氢转化工艺。通过在裂化反应器内级配装填不同反应性能的催化剂，提高了转化过程柴油/汽油组分加氢选择性，提高了高辛烷值汽油产品的收率。

3、cn201711118958.0公开一种催化柴油生产优质汽油和柴油的方法，包括如下步骤：（1）高芳烃催化柴油与循环氢混合进入i加氢精制反应区进行反应；（2）步骤（1）获得的生成油与循环氢混合进入ii加氢精制反应区进行反应，反应温度比i加氢精制反应区高30~120℃；（3）步骤（2）获得的生成油切割成轻组分和重组分；（4）步骤（3）获得的轻组分与循环氢混合进入加氢改质反应区，生成油经分离获得汽油馏分和柴油馏分；（5）步骤（3）获得的重组分与循环氢混合进入加氢转化反应区，生成油经分离系统，获得气体、汽油、柴油馏分，（6）步骤（4）中获得的汽油与步骤（5）中获得的汽油混合后得到合格汽油产品，步骤（4）中获得的柴油与步骤（5）中获得的柴油混合后得到合格柴油产品。该方法可以生产优质的燃料油产品，同时与其它技术相比，具有化学氢耗低，产品结构调整灵活的特点。

4、cn201711118979.2公开一种催化柴油加氢转化的方法，包括如下步骤：（1）高芳烃催化柴油与循环氢混合进入i加氢精制反应区进行反应；（2）步骤（1）获得的生成油与循环氢混合进入ii加氢精制反应区进行进一步反应，反应温度比i加氢精制反应区高30~120℃，液时体积空速比i加氢精制反应区低0.2~1.5h-1；（3）步骤（2）获得的生成油与循环氢混合进入加氢裂化反应区进行烃类加氢转化反应；（4）步骤（3）获得的生成油经分离分馏系统，获得气体、轻石脑油、重石脑油、柴油馏分，部分柴油循环回ii加氢精制反应区，部分柴油出装置。该方法提供的催化柴油加氢转化方法，可以有效增产芳烃。

5、cn201811264072.1本发明公开一种催化柴油加氢转化生产优质汽油的方法，包括如下步骤：（1）高芳烃催化柴油与循环氢混合进入加氢精制反应区进行反应，所述加氢精制反应区至少设置两个催化剂床层，沿物流方向催化剂的硫化度呈降低趋势；（2）步骤（1）获得的生成油进入加氢裂化反应区与至少两种硫化态加氢裂化催化剂接触进行多环芳烃的开环转化反应；（3）步骤（2）获得的生成油经分离系统，获得气体、汽油、柴油馏分。所述方法解决生产过程中初期调整周期长，主要目的产品汽油馏分辛烷值长时间低的难题。

6、cn201611045476.2公开了一种催化柴油加工方法。将催化柴油原料切割为轻组分和重组分；轻组分进行加氢精制及加氢改质反应，得到汽油和柴油组分；重组分进行加氢精制及加氢转化，得到汽油组分和柴油组分；两部分汽油和柴油组分混合后得到汽油产品，两部分柴油组分混合后得到柴油产品。该发明通过合理的分离及加工过程，可以针对不同类型原料进行选择性的单独加工，从而能够合理地利用劣质催化裂化柴油生产出合格的汽油及柴油产品。

7、cn201310540464.7公开了一种催化裂化柴油加氢转化方法。催化柴油与氢气混合后先进入加氢精制反应器进行加氢精制反应；加氢精制反应流出物直接进入加氢裂化反应器，与裂化反应器内级配的催化剂床层接触反应；其中加氢裂化反应器内设置至少两个裂化催化剂床层，按照反应物料的流动方向，加氢裂化催化剂的加氢活性呈降低趋势；加氢裂化反应流出物经过分离和分馏，得到石脑油和柴油。该发明方法可以在保证柴油加氢裂化效果的同时，减少裂化石脑油的过度加氢及二次裂解，降低化学氢耗，从而提高了石脑油的辛烷值和液体收率。

8、cn201811264066.6公开一种催化柴油加氢转化最大量生产芳烃的方法，包括如下步骤：（1）高芳烃催化柴油与循环氢混合进入加氢精制反应区进行反应，所述加氢精制反应区至少设置两个催化剂床层，沿物流方向催化剂的硫化度呈降低趋势；（2）步骤（1）获得的生成油进入加氢裂化反应区与至少两种硫化态加氢裂化催化剂接触进行多环芳烃的开环转化反应；（3）步骤（2）获得的生成油经分离系统，获得气体、汽油、柴油馏分，柴油馏分全部循环回加氢精制反应区；（4）步骤（3）获得石脑油进入芳烃抽提装置，经溶剂抽提获得btx产品。该发明通过级配使用不同硫化度的加氢催化剂，平衡催化剂的初期活性，解决技术应用过程中初期调整周期长，主要目的产品汽油馏分辛烷值长时间低的难题。

9、催化柴油加氢转化过程首先是对催化柴油进行加氢饱和，将多环芳烃转化为单环芳烃后，再进行开环和裂化反应。现有技术中，催化柴油加氢转化过程中普遍存在btx产品收率偏低的问题。如何开发出高收率btx产品的催化柴油加氢转化工艺是臻待解决的问题。

技术实现思路

1、发明人通过深入研究发现，芳烃的加氢饱和在较低的反应温度时，主要受动力学反应影响，即在动力学反应区，随着反应温度的升高芳烃饱和率逐渐增加，这个过程也会加剧单环芳烃转化为环烷烃，造成芳烃的损失；在较高的反应温度时，主要受热力学反应影响，即在热力学反应区，随着反应温度的升高芳烃饱和率逐渐降低，这个过程虽然可以有效降低芳烃的损失，但也会抑制多环芳烃转化为单环芳烃，造成加氢精制生成油中多环芳烃含量增加，而多环芳烃难以实现开环和裂化反应，同时还会抑制单环芳烃的加氢裂化，造成产物中btx组分含量降低。针对现有技术的不足，本发明提供一种催化裂化柴油加氢转化方法，该方法可以有效降低催化裂化柴油在加氢过程中的芳烃损失，提高加氢产物中的btx组分含量。

2、一种催化裂化柴油加氢转化方法，所述方法包括如下步骤：

3、（1）催化裂化柴油进行分馏处理后获得催化裂化柴油轻馏分和催化裂化柴油重馏分；

4、（2）催化裂化柴油重馏分首先进入加氢精制反应区在氢气的存在下同加氢精制催化剂接触进行加氢精制反应，当加氢精制反应区床层温度相比加氢精制反应区入口温度升高为40℃~100℃，优选温度升高为60℃~80℃的床层位置处引入催化裂化柴油轻馏分同经加氢精制反应后的催化裂化柴油重馏分混合继续进行加氢精制反应；

5、（3）步骤（2）加氢精制反应后的物流进入加氢裂化反应区同加氢裂化催化剂接触进行加氢裂化反应；

6、（4）步骤（3）获得的物流经分离后获得轻石脑油、重石脑油和尾油，重石脑油经芳烃抽提后获得btx。

7、本发明方法，步骤（1）中所述催化裂化柴油的初馏点一般为60℃~220℃，优选170℃~210℃；密度一般为0.90g/cm-3~0.99 g/cm-3；氮含量一般为0.03m%~0.2m%；芳烃含量一般50m%~90m%，优选65m%~85m%。

8、本发明方法，步骤（1）中所述催化裂化柴油轻馏分终馏点为210℃~240℃，优选220℃~230℃；双环芳烃质量含量为3wt%~15wt%，优选5wt%~10wt%。

9、本发明方法中，步骤（2）中所述加氢精制反应区反应条件一般为：反应压力3.0～15.0mpa，优选5.0～12.0mpa；液时体积空速为0.1～15.0h-1，优选0.2～3.0h-1。

10、本发明方法，步骤（2）中所述加氢精制催化剂的性质如下：加氢精制催化剂包括载体和加氢活性金属；其中载体为无机耐熔氧化物，一般选自氧化铝、无定型硅铝、二氧化硅或氧化钛等中的一种或几种；加氢活性金属包括第vib和/或viii族金属组分。加氢精制催化剂中第vib族选自钨和/或钼，以氧化物质量计在催化剂中的含量为5%～30%，优选为10%～20%，第viii族选自镍和/或钴，以氧化物质量计在催化剂中的含量为1%～6%，优选为1.5%～5%。

11、本发明方法中，步骤（2）中以引入催化裂化柴油轻馏分的位置为基准将加氢精制反应区分为上部的低温加氢精制反应区及下部的高温加氢精制反应区。所述低温加氢精制反应区平均反应温度为300℃~360℃，优选330℃~350℃，所述高温加氢精制反应区平均反应温度为370℃~420℃，优选380℃~400℃；优选所述高温加氢精制反应区平均反应温度比低温加氢精制反应区平均反应温度高20℃~100℃，优选30℃~50℃。

12、本发明方法，步骤（3）中所述加氢裂化催化剂通常包括裂化组分、加氢组分和粘合剂。所述催化剂可以采用市售商品或者按照现有技术制备。裂化组分为y型分子筛。粘合剂通常为氧化铝或氧化硅。加氢活性金属组分为第vib族和/或第viii族金属组分，例如为co、ni、mo、w中的一种或几种。以加氢裂化催化剂的重量为基准，加氢组分含量通常为3~20wt%，裂化组分含量为30%~80wt%，优选为40%~70wt%。

13、上述方法步骤（3）中，所述加氢裂化反应区反应条件一般为：反应压力3.0～15.0mpa，优选5.0～12.0mpa；液时体积空速为0.1～15.0h-1，优选0.2～3.0h-1。加氢裂化反应区平均反应温度为300℃~450℃，优选380℃~420℃。

14、上述方法步骤（3）中，所述芳烃抽提可以采用现有技术，常规的芳烃抽提方法主要有：液液抽提法或抽提精馏法。本发明选用液液抽提法，抽提溶剂为二（三）甘醇，四甘醇，环丁砜，n-甲基吡咯烷酮，二甲亚砜中的一种或几种。抽提温度20℃~200℃，优选50℃~150℃；溶剂：重石脑油质量比为1:1~8:1，优选3:1~5:1；压力0mpa~2mpa，优选0.1~0.5mpa。

15、同现有技术相比，本发明一种催化裂化柴油加氢转化方法的优点如下：

16、催化柴油中的多环芳烃首先进入动力学反应区，随着反应温度的逐渐升高，促进多环芳烃向单环芳烃的转化，当反应温度达到热力学反应区温度范围，引入单环芳烃，在进行加氢脱氮反应的同时，减少单环芳烃的加氢饱和，有效减低加氢精制过程中的芳烃损失。