一种多产化工原料的加氢转化方法与流程

本发明涉及一种多产化工原料的加氢转化方法，具体地说涉及一种以催化柴油为原料多产化工原料btx的加氢转化方法。

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。该发明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、现有技术中，催化柴油加氢转化多产化工原料的技术中，普遍采用未转化油（即加氢转化生产的柴油馏分）全循环的操作模式，其中未转化油可以循环至精制反应器入口，也可以循环至裂化反应器入口。如何提高btx产品收率是技术人员臻待解决的技术问题之一。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种多产化工原料的加氢转化方法，该方法可以有效提高加氢转化装置btx产率，同时降低加氢过程中的芳烃损失。

2、一种多产化工原料的加氢转化方法，所述方法包括如下内容：催化柴油依次通过加氢精制反应区、加氢裂化反应区1分别同加氢精制催化剂、加氢裂化催化剂接触进行加氢精制和加氢裂化反应，加氢裂化后的物料经分离获得轻石脑油、重石脑油、轻柴油和重柴油，重石脑油经芳烃抽提后获得btx，所述轻柴油可循环回加氢裂化反应区1或者进入单独设置的加氢裂化反应区2，重柴油循环回加氢精制反应区。

3、本发明方法中，所述催化柴油其初馏点一般为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%。

4、本发明方法中，所述的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%。

5、本发明方法中，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，加氢精制反应区平均反应温度为300℃~450℃，优选350℃~400℃。

6、本发明方法中，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。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%。

7、本发明方法中，所述加氢裂化反应条件如下：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℃。

8、本发明方法中，所述轻柴油可循环回加氢裂化反应区1时轻柴油馏分的终馏点一般为240℃~320℃，优选260℃~300℃。

9、本发明方法中，所述轻柴油进入单独设置的加氢裂化反应区2时，所述轻柴油馏分的终馏点一般为200℃~240℃，优选210℃~230℃。所述反应条件相比加氢裂化反应区1的反应压力低1mpa~6mpa，优选2mpa~4mpa，反应温度低30℃~90℃，优选40℃~80℃。加氢裂化反应区2装填的加氢裂化催化剂中裂化组分可以是y分子筛或beta分子筛，优选beta分子筛。

10、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。

11、发明人通过深入研究发现，催化柴油经加氢转化后的未转化油中，若未转化油循环至精制反应器入口，会造成部分组分例如单环芳烃过度加氢饱和而造成芳烃的损失；若未转化油循环至裂化反应器入口，部分组分例如某些双环芳烃在裂化反应器中难以实现开环裂化，同时，受竞争吸附的影响，还会抑制单环芳烃的裂化反应，影响加氢转化产物中芳烃产率，本发明方法中将加氢裂化尾油进行切割，分别处理，有效的解决了上述问题。

12、同现有技术相比，本发明一种多产化工原料的加氢转化方法，具有如下有益效果：

13、（1）将催化柴油加氢转化得到的尾油馏分进一步分离，对单环芳烃富集度高的轻柴油直接进行加氢裂化，防止经过加氢精制过程造成单环芳烃的损失；而多环芳烃经加氢饱和为单环芳烃后再进行裂化，防止多环芳烃直接进行裂化占据裂化剂的酸性中心，又无法发生开环裂化反应。

14、（2）轻柴油中含有大量小分子芳烃，这部分小分子芳烃循环至裂化反应区入口，由于分子极性小，难以占据酸性位发生裂化反应，将这部分小分子芳烃单独进行加氢裂化，不光能实现有效转化，同时，更加缓和的操作条件也能有效降低芳烃的损失。