焦化汽柴油加氢的方法与流程

本发明涉及石油炼制领域，涉及一种焦化汽柴油加氢的方法。

背景技术：

1、当今世界对清洁油品需求量不断增加，但原油产量增长缓慢且日趋重质化，同时产品质量要求也越来越严格。为更好的利用石油资源，石油炼化企业的原油二次加工能力也相对提出更高的要求。石油炼化企业的二次加工装置主要为焦化、催化裂化、加氢和催化重整等装置。特别是延迟焦化已成为重油转化的一个重要手段。

2、延迟焦化是作为炼化企业加工劣质重质油的重要手段之一，但其所得产品需要进一步进行脱除杂质。特别是焦化汽油含有较高含量的硫和烯烃等杂质，稳定性差，并不适合作为车用汽油，但焦化石脑油经加氢处理后可用作乙烯裂解、化肥及重整等单元的原料。由于焦化石脑油本身含有较高的硫、氮、烯烃、胶质等杂质，要作为乙烯裂解、化肥及重整等单元用原料，必须首先进行加氢精制。而焦化柴油同样含有较高的含量硫、氮和烯烃等杂质。焦化柴油可以根据其产品特性经加氢精制后，生产车用柴油。《石化技术与应用》2004年第3期第173-176页的文章“焦化汽柴油加氢生产喷气燃料的研究”，介绍了将焦化汽柴油混合进行深度加氢精制，然后分馏出汽油、煤油和柴油等。该方法只将焦化全馏分进行深度精制，然后将其中的煤油馏分分离出来，造成过度加氢。《炼油技术与工程》1994年第5期第39-42页孙光发表的文章“用fh-5催化剂在低压下加氢精制焦化汽柴油”，采用一套加氢精制装置，对焦化汽油和焦化柴油进行加氢精制，具体采用切换进料的方式，即加工一批焦化汽油后，切换焦化柴油原料。这种方式只能适用于小规模的焦化装置，生产过程中需要不断切换，操作条件需频繁变化，给操作带来不便，对催化剂性能有较大影响。

3、cn101003751a公开了一种焦化全馏分油的加工方法，包括：焦化全馏分油分离为焦化轻馏分油和焦化重馏分油，其中轻质馏分油中含有部分轻柴油馏分，重馏分油为干点较高的重柴油馏分。焦化重馏分油进行加氢裂化，裂化产物与焦化轻馏分油混合后进行加氢精制处理。cn111321005a公开了一种低能耗、长周期生产柴油的加氢工艺方法。先将柴油原料分馏为轻馏分和重馏分，将重馏分经过第一反应区进行加氢脱硫反应，再与轻馏分柴油原料油在加氢脱硫催化剂的作用下在第二加氢反应区内进行反应。cn200410050729.6公开了一种柴油馏分加氢处理方法。先将原料油分馏为轻馏分和重馏分，轻馏分送入第一反应区，与加氢精制催化剂接触，重馏分送入第二反应区，与加氢精制催化剂接触，两反应区液相产物混合为精制馏分油，该工艺原料需要分馏为轻、重两组分，工艺较为复杂。

4、上述专利选用的工艺都为常规气相循环滴流床加氢工艺。但都存在过度加氢脱硫反应，易造成产品质量过剩，液收降低以及氢耗和能耗过高等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的过度加氢脱硫等问题，提供一种焦化汽柴油加氢的方法，该方法通过控制反应区域的温度，避免过度加氢脱硫反应，提高液收；同时降低反应苛刻度，并且可以更好地发挥各反应区的作用，更好地利用热平衡，降低装置能耗和氢耗，产出优质的柴油和乙烯裂解用石脑油。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种焦化汽柴油加氢的方法，该方法包括如下步骤：

3、(1)将焦化汽柴油原料油进行第一分馏得到原料油轻馏分和原料油重馏分；

4、(2)在第一加氢催化剂的存在下，使步骤(1)得到的原料油重馏分与氢气进行第一加氢反应，得到第一加氢反应产物；

5、(3)在第二加氢催化剂的存在下，使步骤(2)得到的第一加氢反应产物与步骤(1)得到的原料油轻馏分进行第二加氢反应，得到第二加氢反应产物；

6、(4)将步骤(3)得到的第二加氢反应产物进行气液分离，得到气相和液相，并将所述液相经汽提和第二分馏得到加氢产品；

7、其中，步骤(2)中，第一加氢反应的平均反应温度为340-420℃；

8、步骤(3)中，第二加氢反应的平均反应温度为255-285℃。

9、优选地，步骤(2)中，所述第一加氢反应的条件包括：氢分压为2-16mpa，体积空速0.3-10h1，氢油体积比为200：1～2500：1。

10、优选地，所述第一加氢反应的反应流出物中的有机硫含量为5-10μg/g。

11、优选地，所述第一反应区中反应流出物中的硫化氢浓度为5000-15000ppm，优选6000-10000ppm。

12、优选地，步骤(2)中，所述第一加氢催化剂包括第一载体以及负载在所述第一载体上的第一加氢活性组分，所述第一加氢活性组分为w-ni、mo-ni或w-mo-ni。

13、优选地，所述第一载体为氧化铝、氧化硅、无定型硅铝、氧化钛、以及它们的复合氧化物或混合物。

14、优选地，以第一加氢催化剂的重量为基准，以氧化物计所述第一加氢活性组分的含量为15-50wt％，优选18-45wt％。

15、优选地，所述第一加氢催化剂的比表面积为100-600m2/g，优选200-350m2/g，孔体积为0.2-1.5ml/g，优选0.35-0.7ml/g。

16、优选地，步骤(3)中，所述第二加氢反应的条件包括：氢分压为0.5-10mpa，优选1.5-8mpa，体积空速1-10h1，氢油体积比为80：1～2500：1。

17、优选地，所述第二加氢反应的反应流出物中的有机硫含量为50-2000μg/g。

18、优选地，步骤(3)中，所述第二加氢催化剂包括第二载体以及负载在所述第二载体上的第二加氢活性组分，所述第二加氢活性组分为第vib族金属氧化物或/和第viii族金属氧化物。

19、优选地，以第二加氢催化剂的重量为基准，第vib族金属氧化物含量为5％-30％，优选为5％-15％，第viii族金属氧化物含量为1％-15％，优选为2％-6％。

20、优选地，所述第二加氢催化剂的比表面积为100-500m2/g，优选300-500m2/g，孔体积为0.3-1.2ml/g，优选0.4-0.8ml/g。

21、优选地，步骤(2)中，所述第一加氢反应的平均反应温度为340-370℃；步骤(3)中，所述第二加氢反应的平均反应温度为260-275℃。

22、优选地，所述第二加氢反应的平均反应温度较所述第一加氢反应的平均反应温度低55-145℃，优选低65-85℃。

23、优选地，所述第一加氢反应的氢分压为4-16mpa，所述第二加氢反应的氢分压为1.5-8mpa。

24、优选地，所述第二加氢反应的氢分压较所述第一加氢反应低1-6mpa，优选2-6mpa。

25、优选地，所述第一加氢反应和所述第二加氢反应依次在同一反应器中的不同反应区进行。

26、优选地，所述第一加氢催化剂和第二加氢催化剂的体积比为70：30～50：50，优选65：35～50：50。

27、优选地，步骤(1)中，所述焦化汽柴油原料油的初馏点温度为30-100℃，终馏点温度为350-400℃。

28、优选地，所述原料油轻馏分和所述原料油重馏分的切割点为170-280℃。

29、优选地，该方法还包括：将步骤(4)得到的气相脱除硫化氢后，返回步骤(1)与焦化汽柴油原料油混合。

30、优选地，步骤(4)得到的气相脱除硫化氢后的物料中的硫化氢浓度为1500ppm以下，优选50-1000ppm。

31、优选地，所述加氢产品为汽油和柴油。

32、优选地，所述汽油中的硫含量为50-1500ppm。

33、通过上述技术方案，本发明的焦化汽柴油加氢的方法，具有以下有益效果：

34、1、本发明提供的焦化汽柴油加氢工艺方法将原料油分割轻重馏分，根据不同反应需求，优化催化剂级配，将反应馏分、反应顺序、反应压力、硫化氢浓度和各类反应进行了深度耦合，控制反应深度，平衡反应热，最大限度发挥了反应中催化剂的效能，避免汽油馏分被动脱硫，实现反应可控的目的。

35、2、本发明提供的重馏分先进入第一反应区加氢精制脱硫反应，避免轻馏分中大量的烯烃强放热，控制反应温升，避免反应高点温度过高的情况。同时，又将第一反应区产物，作为载热介质与轻馏分混合进入第二反应区，增大热溶，避免轻组分烯烃强放热反应后，温升被动的过度升高。第一反应区流出物，与轻馏分混合，能够将反应温度进一步降低，实现低反应温度匹配，反应过程是一个平缓的反应，能够更好减少温度过高产生的热裂解，减少对目标产物收率的影响。

36、3、本发明在第一和第二反应区中分别设置第一加氢催化剂和低温第二加氢催化剂，并调整相应的反应温度、反应压力，很好的发挥催化剂高温加氢脱硫、低温加氢脱硫醇活性和脱烯烃性能，进而通过在第二反应区降压操作，避免了常规焦化汽柴油加氢工艺中为确保超深度脱除噻吩类硫，使得汽油馏分中的硫被动的过度脱硫。这样可以降低下游乙烯装置的注硫量，降低运行成本，并在提高总液收的同时，提高汽油组分的收率。

37、4、本发明将重馏分进入第一反应区，与高纯氢气在催化剂作用下进行深度脱硫反应，避免硫化氢浓度过高对反应的影响，能够得到高品质的柴油组分，并调控第一反应区产物中的硫化氢浓度，再与轻组分混合加氢，可以达到抑制脱硫深度的目的，降低汽油馏分中硫过高的脱除率，降低下游乙烯装置的注硫量，实现乙烯装置运行成本的降低。

38、5、本发明提供的方法采用逐步控制反应放热，并有效的匹配热熔和反应热平衡，有效控制反应温升，降低热裂解发生的机率，确保高液收，并且可以在第二反应器降压操作，降低了装置操作安全风险，同时降低装置的氢耗和能耗。

39、6、本发明提供的方法采用控制反应过程，控制脱硫深度，降低反应高点温度，降低反应氢耗和装置能耗。

40、7、作为本发明的方法中采用的反应装置，可采用现有焦化汽柴油加氢或其它相近加氢装置进行小幅度改造，降低了改造成本，同时操作步骤，变化较小，也降低操作风险。

41、8、本发明的焦化汽柴油加氢工艺的工艺简单，操作便捷，安全性好，环境友好，产品附加值高，且具备较长的运行周期。