一种由费托合成蜡制备低芳烃含量的轻质白油的工艺的制作方法

本发明属于煤化工，具体涉及一种由费托合成蜡制备低芳烃含量的轻质白油的工艺。

背景技术：

1、由于环境保护的呼声日益增高，对轻质白油、柴油产品的质量要求也越来越高，尤其是芳烃含量、硫含量和十六烷值这几项指标。

2、目前，为了解决轻质白油深度脱芳烃的问题，已有相关技术对柴油、轻质白油的芳烃含量进行了研究：cn110841701a介绍了一种馏程为100℃～600℃的原料与两种不同分子筛催化剂接触反应生成轻质白油的方法，该方法是将轻质白油原料依次通过两个装填有不同类型分子筛的反应器，经反应得到低芳烃含量的轻质白油。该方法采用贵金属催化剂组合异构降凝，能够降低轻质白油原料中的芳烃含量，但是，使用的贵金属催化剂价格昂贵，成本高。

3、cn100422295c公开了一种加氢尾油经过加氢处理和补充精制工艺生产食品级轻质白油的方法，具体地将初馏点为320～390℃，倾点为-20℃～-10℃的加氢尾油，先采用分子筛加氢催化剂进行异构降凝，再进行高压补充精制，在氢分压11～18mpa，操作温度为200～300℃的条件下获得食品级轻质白油，但是该方法高压操作，反应条件苛刻。

4、现有技术提到的制取方法采用分子筛催化剂，存在的主要问题是加工成本较高，且制取柴油时，没有生产高附加值轻质白油。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种以费托合成蜡为原料，通过一系列的催化反应得到芳烃含量不大于0.01％，色度大于+30，收率为30％以上的低芳烃含量轻质白油，同时副产收率大于55％，凝点小于-20℃的柴油馏分的工艺方法。

2、为了实现本发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种由费托合成蜡制备低芳烃含量的轻质白油的工艺，包括以下步骤：

4、(1)在加氢精制条件下，费托合成蜡在加氢精制反应器中进行加氢脱氧反应后得到费托合成精制蜡；

5、(2)步骤(1)得到的费托合成精制蜡进入加氢裂化反应器，在加氢裂化条件下发生加氢裂化异构反应，得到蜡转化生成油；

6、(3)步骤(2)得到的蜡转化生成油进入蒸馏分离器经过蒸馏后切割得到柴油馏分和裂化尾油，所得的柴油馏分继续切割得到轻质白油、5号工业白油及230-290℃的馏分油；

7、(4)步骤(3)得到的裂化尾油中的部分或全部循环至所述加氢裂化反应器；

8、在步骤(2)中，所述费托合成精制蜡自上而下地通过所述加氢裂化反应器内的四个加氢裂化催化剂床层，所述加氢裂化反应器的底部设置精制剂层，第三加氢裂化催化剂床层和第四加氢裂化催化剂床层的上方均设置精制剂层，在所述精制剂层的上方补入急冷氢。

9、本发明工艺，加氢裂化反应器中的催化剂床层由上至下地装填四个催化剂床层，即为第一加氢裂化催化剂床层、第二加氢裂化催化剂床层、第三加氢裂化催化剂床层和第四加氢裂化催化剂床层。在加氢裂化反应器的底部设置精制剂层，在第三加氢裂化催化剂床层和第四加氢裂化催化剂床层的上方也均设置有精制剂层，在上述的三个精制床层的上方均补入急冷氢，使得进入加氢裂化反应器的急冷氢向下运动过程中先经过精制剂层，一方面有助于促进精制剂层进行烯烃饱和反应，降低了形成芳烃的可能性，另一方面，低温的急冷氢使得精制剂层能够充分降温，促进了烯烃饱和反应进行。在一些具体的实施方式中，可以在精制剂的上方铺设一层瓷球，将低温的急冷氢打入至磁球间，急冷氢向下运动至精制剂层为烯烃饱和反应提供低温环境。

10、在本发明的工艺中，加氢裂化反应器内第三加氢裂化催化剂床层中填充的催化剂与第三加氢裂化催化剂床层上方设置的精制剂层中填充的精制剂的质量比为10:(1～4)，比如，10:2，10:2.5，10:3；同样地，第四加氢裂化催化剂床层中填充的催化剂与第四加氢裂化催化剂床层上方设置的精制剂层中填充的精制剂的质量比为10:(1～4)，比如，10:2，10:2.5，10:3。

11、在一些具体的实施方式中，所述加氢裂化反应器的顶部设置保护剂，该保护剂可以选择fzc系列的保护剂，比如，fzc-100，fzc-105，fzc-106保护剂；通过使用合理级配的保护剂，以有效拦截机械杂质和原料中的微量金属，保护反应器内的主催化剂，延缓催化剂床层压降的增加，从而保证装置平稳长周期运行。

12、在一些具体的实施方式中，所述加氢裂化反应器内第二加氢裂化催化剂床层的上方补入急冷氢。

13、在本发明工艺方法中，所述急冷氢的补入量为步骤(2)加氢裂化异构反应中氢气循环量的1％～5％(体积比)。

14、在本发明工艺方法的一些具体实施方式中，步骤(1)中所述加氢脱氧反应的条件是：反应压力为3～10mpa，比如，4mpa，5mpa，9mpa；反应温度为200～350℃，比如，330℃，340℃；体积空速为1.0～3.0h-1，比如，1.2h-1，2.5h-1，2.7h-1；氢油体积比为200:1～1000:1，比如，300:1，400:1，950:1；在一些优选地实施方式中，反应压力为6～8mpa，比如，7mpa，7.5mpa；反应温度为200～300℃，比如，250℃，280℃；体积空速为1.5～2.0h-1，比如，1.5h-1，1.8h-1，1.9h-1；氢油体积比为500:1～900:1，比如，600:1，800:1。

15、在一些具体的实施方式中，所述加氢精制反应器内装填的催化剂与步骤(2)中所述精制剂层中装填的精制剂均为硫化态催化剂，载体为氧化铝。

16、在本发明工艺方法的一些具体实施方式中，步骤(2)中所述加氢裂化异构反应的条件是：反应压力为3～10mpa，比如，4mpa，5mpa，9mpa；反应温度为280～400℃，比如，290℃，300℃；体积空速为0.5～3h-1，比如，2.2h-1，2.6h-1；氢油体积比300:1～1000:1，比如，350:1，900:1；在一些优选地实施方式中，反应压力为6～8mpa，比如，7mpa，7.5mpa；反应温度为320～380℃，比如，340℃，370℃；体积空速为0.5～2h-1，比如，0.8h-1，1.5h-1；氢油体积比为400:1～800:1，比如，500:1，600:1。

17、在本发明提供的工艺中，加氢裂化催化剂床层中装填有加氢裂化催化剂，所述加氢裂化催化剂的平均孔径为3～15nm，比表面积为200～500m2/g；所述加氢裂化催化剂包括裂化组分、加氢组分和载体；其中，裂化组分包括无定形硅铝和/或分子筛；所述加氢组分选自非贵金属组分，优选为钨与钼，或者钨与镍的组合；载体选自氧化铝或氧化硅。该加氢组分的酸性较弱，在裂化反应中，有效防止大分子油发生二次裂解而生成石脑油，提高了轻质白油和柴油馏分的收率。

18、在本发明提供的工艺步骤(3)中，蜡转化生成油经过蒸馏后切割得到柴油馏分(馏程为160～365℃)和裂化尾油(＞365℃的馏分)，将柴油馏分继续切割后得到轻质白油(馏程为160～230℃)、5号工业白油(馏程为290～365℃)和230～290℃的馏分油。

19、在本发明工艺方法的步骤(3)中，所得的轻质白油中芳烃含量不大于0.01％，色度大于+30，收率为30％以上；所得的柴油馏分的收率大于55％，凝点小于-20℃；所得的5号工业白油中芳烃含量不大于0.2％，收率为15％以上。

20、采用上述的技术方案，具有如下的技术效果：

21、本发明的工艺在加氢裂化反应器中同时装填了两种不同功能的催化剂，通过调变加氢裂化催化剂和精制剂的位置，并在精制剂层的上方补入急冷氢，大幅度地降低轻质白油中芳烃的含量至0.01％以下，使得色度大于+30，收率达到30％以上，实现了生产高品质轻质白油的目的。