一种基于移动床加氢反应系统的柴油原料油加工方法与流程

本发明属于柴油加工，具体涉及一种基于移动床加氢反应系统的柴油原料油加工方法。

背景技术：

1、国内外研究机构对蒸汽裂解过程中原料性质与低碳烯烃收率的关系进行研究，发现裂解原料的正构烷烃含量越高、芳烃含量越低，将越有利于提高烯烃产率和减小设备的结焦，越适合作为裂解原料。

2、近年来，产业结构调整使得成品油消费结构发生了较大变化，突出表现在消费柴汽比大幅降低，已由2010年的2.18降至2015年的1.50，2016年柴汽比进一步降至1.37。未来柴油消费增长将大大慢于汽油，成品油需求分化趋势更加明显，预计到2020年消费柴汽比将大幅下降到1.1以下，而生产柴汽比降至1.18左右，未来柴油资源过剩加剧、汽油转为紧平衡。由此对炼油产品结构、装置结构调整提出了新要求，降低生产柴汽比任务艰巨。因此，如何压减柴油成为各大炼化企业争相讨论的话题。

3、cn 1176293a公开了一种乙烯裂解的制备方法，其特征在于以轻蜡油和焦柴油为原料，经高压加氢精制生产乙烯裂解料。具有生产方法简单，减少操作费用，裂解得到的乙烯、丙烯、丁二烯的总收率高，质量好；裂解得到的燃料油收率低，少了裂解护的结焦，扩大了乙烯裂解料的来源。

4、cn1022844c公开了利用蜡油生产高价值产品的方法，其特征在于采用溶剂抽提与其他技术优化组合，将价值低、难加工的劣质蜡油加工为质量优良、价值高的蒸汽裂解制乙烯原料、催化裂化原料、橡胶填充油、沥青改性剂等，这种技术生产成本低，无环境污染，经济效益高，是一条崭新的重油加工路线。

5、上述现有技术中，公开了原料油先进入抽提装置，抽提得到的抽余油再进入乙烯裂解装置，该技术可减少乙烯裂解装置易结焦组分的进料量，但原料油中的硫、氮等杂质含量高，如果直接进入抽提装置，容易导致抽提溶剂中杂质含量增高，影响抽提效果和抽提溶剂的循环利用，导致抽提单元的经济效益降低。另外，部分技术公开了采用原料油经过加氢后直接进入乙烯裂解装置，但由于大部分芳烃加氢饱和为环烷烃，不仅增加了氢耗，而且导致加氢产品中含有大量的环烷烃，甚至还有部分多环环烷烃，容易导致乙烯裂解装置结焦，影响装置的运转周期。

技术实现思路

1、为了克服以上的技术问题，本发明提供一种基于移动床加氢反应系统的柴油原料油加工方法，以柴油为原料经加氢精制与溶剂抽提组合得到优质乙烯裂解料的同时，能实现副产高附加值芳烃产品或高辛烷值汽油调和组分。

2、本发明提供的上述加工方法，以柴油原料油为原料，依次进行加氢精制和溶剂抽提，同时生产低碳烯烃裂解原料和加氢裂化或催化裂化原料；所述加氢精制采用移动床加氢反应系统；所述移动床加氢反应系统由一个或多个移动床反应器组成，加氢精制催化剂在各反应器之间的流动方向与原料油和氢气的流动方向相反；原料油和氢气从第一个移动床反应器依次流到最后一个移动床反应器，分别与各反应器中的加氢精制催化剂接触，加氢精制产物进入后续单元进行处理；催化剂从最后一个移动床反应器依次流到第一个移动床反应器，然后通过再生反应器，再生后的催化剂从最后一个移动床反应器进入。

3、本发明采用移动床反应系统，解决了低压、高温下加氢催化剂的失活速率较快，频繁更换催化剂严重影响生产效率的问题。

4、根据本发明一实施方式，上述加工方法具体包括以下步骤：

5、s1、柴油原料油与氢气在一种移动床柴油加氢反应系统进行加氢精制反应，脱除硫氮并实现烯烃饱和及芳烃的部分加氢饱和；加氢精制的操作条件满足t≥2.0345p3-29.297p2+144.79p+135且t≥355℃；其中t为加氢反应器的加权平均反应温度℃，p为加氢反应器入口氢分压mpa；

6、s2、经步骤s1得到的加氢精制产物进入抽提塔内进行抽提，得到富含烷烃的抽余油和富含芳烃的抽出油；所述抽余油可作为低碳烯烃裂解的原料；

7、s3、所述富含芳烃的抽出油通过分离得到的富含芳烃的柴油馏分可直接作为加氢裂化或催化裂化的原料生产高辛烷值汽油或btx轻组分。

8、采用符合公式t≥2.0345p3-29.297p2+144.79p+135且t≥355℃的条件进行加氢精制，降低硫、氮杂质的同时只有极少的芳烃被饱和，能够提高抽余油中链烷烃含量，降低氢耗。

9、柴油加氢精制工艺条件的选择，一方面降低了硫、氮杂质对抽提溶剂的影响，减少了抽出油与抽余油中的杂质含量，另一方面控制加氢精制适度的苛刻度，避免芳烃的过度加氢饱和为环烷烃，增加溶剂抽提的难度。

10、本发明对所述加氢精制催化剂的种类没有特别的限定，本领域技术人员可以根据本领域内常规使用的各种加氢精制催化剂进行选择。为了使得本发明所述的产品质量更加优良，本发明的方法优选所述加氢精制催化剂以催化剂为基准的组成包括：氧化镍为1～10重量％，氧化钼和氧化钨的含量之和为10～50重量％，磷的氧化物计的含量为0.5～8重量％，余量为载体。优选地，所述加氢精制催化剂的载体中含有氧化硅-氧化铝。以所述氧化硅-氧化铝为基准，氧化硅-氧化铝中的氧化硅的含量为2～45重量％，氧化铝的含量为55～98重量％。

11、根据本发明一实施方式，步骤s1中所述加氢精制反应条件为：氢分压1.2～3.2mpa，温度<420℃，液时体积空速0.2～8.0h-1、氢/油体积比100～1000:1，温度和压力的关系始终满足步骤s1中温度和压力的关系式。

12、根据本发明一实施方式，在所述步骤s1中，所述加氢精制催化剂为含有vib和/或viii族金属的负载型催化剂，所述载体为氧化铝和/或氧化硅载体；或者，所述所述加氢精制催化剂为含有vib和/或viii族活性金属组分的非负载型催化剂。

13、根据本发明一实施方式，在所述步骤s1中，加氢精制产物中芳烃饱和率小于10％。

14、根据本发明一实施方式，所述再生后的催化剂不需要进行预硫化，可以直接补入反应器。

15、根据本发明一实施方式，在所述步骤s2中，所述抽提溶剂为常压下气化温度不低于380℃的有机溶剂，优选地，所述抽提溶剂为离子液体。

16、根据本发明一实施方式，所述离子液体为：阳离子为烷基取代咪唑或烷基取代吡啶，阴离子为四氟硼酸根或六氟磷酸根；优选地，所述离子液体为1-庚基-4-甲基吡啶四氟硼酸盐、1-庚基-4-甲基吡啶六氟磷酸盐、1-庚基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-庚基-3-甲基咪唑六氟硼酸盐、1-己基-4-甲基吡啶四氟硼酸盐、1-己基-4-甲基吡啶六氟磷酸盐的中一种或几种。

17、根据本发明一实施方式，所述抽提溶剂与所述加氢精制产物的质量比为0.5～5.0:1，所述抽提塔的压力为0.1～0.6mpa，抽提温度15～135℃。

18、根据本发明一实施方式，在所述步骤s2中，加氢精制产物由芳烃抽提塔底部被引入，使其在抽提塔内与自上而下的抽提溶剂逆流接触，由塔顶得到贫芳烃的抽余油，塔底得到富含芳烃和溶剂的抽出油；得到的贫芳烃抽余油经水洗或吸附分离微量的溶剂后得到优质的乙烯裂解原料；富含芳烃的抽出油送至精馏塔回收溶剂，由精馏塔顶得到富含芳烃的物流，精馏塔底得到芳烃含量小于0.5质量％的溶剂物流，返回步骤s2芳烃抽提塔顶循环使用。

19、根据本发明一实施方式，所述的抽余油吸附脱除溶剂过程的吸附剂选择活性碳、分子筛。

20、根据本发明一实施方式，在所述步骤s2中，所述富含烷烃的抽余油中硫、氮含量均≤10μg/g，链烷烃含量相比柴油原料油提高8wt％以上，芳烃含量低于15wt％。

21、根据本发明一实施方式，在所述步骤s3中，采用精馏方式分离抽出油中的溶剂，塔顶得到富含芳烃的柴油馏分，塔底得到抽提溶剂循环利用。

22、根据本发明一实施方式，所述的柴油原料油选自直馏柴油、催化裂化柴油、焦化柴油、煤直接液化油的柴油馏分、煤焦油的柴油馏分中的一种或几种。

23、根据本发明一实施方式，所述的柴油原料油的沸点范围为150～400℃，链烷烃含量≥40质量％，总芳烃含量≤40质量％。

24、本发明所述的“多环芳烃”指的是以质谱法(分析方法sh/t-0606)得到的质谱组成数据中双环芳烃、三环以上芳烃质量分数之和。

25、本发明的方法所述加氢精制催化剂以催化剂为基准的组成包括：氧化镍为1～10重量％，氧化钼和氧化钨的含量之和为10～50重量％，磷的氧化物计的含量为0.5～8重量％，余量为载体。优选地，所述加氢精制催化剂的载体中含有氧化硅-氧化铝。以所述氧化硅-氧化铝为基准，氧化硅-氧化铝中的氧化硅的含量为2～45重量％，氧化铝的含量为55～98重量％。

26、与现有技术相比，本发明方法的优点是：

27、1、本发明采用移动床反应系统，解决了低压、高温下加氢催化剂的失活速率较快，频繁更换催化剂严重影响生产效率的问题。

28、2、本发明为柴油开辟了有效的利用途径，并扩大了低碳烯烃裂解原料的来源。

29、3、本发明采用高温、低压(即符合公式t≥2.0345p3-29.297p2+144.79p+135且t≥355℃)进行加氢精制，降低硫、氮杂质的同时只有极少的芳烃被饱和产生，能够提高抽余油中链烷烃含量。采用本发明的方法生产低碳烯烃原料，与采用直馏柴油直接抽提生产低碳烯烃原料相比，具有更高的抽余油收率，同时降低了硫、氮杂质对抽提溶剂的影响，减少溶剂净化产生的能耗物耗及溶剂损失；采用本发明的方法生产低碳烯烃原料，与传统加氢技术相比，抽余油具有更高的链烷烃含量，更适合作为生产低碳烯烃原料。

30、4、本发明的方法，利用柴油在生产优质低碳烯烃裂解原料的同时可为加氢裂化或催化裂化的提供原料，兼产高辛烷值汽油或btx轻组分。