[发明专利]一种高氮原料加氢裂化方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种加氢裂化方法，特别是一种加工高氮原料的两段加氢裂化方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，石油加工能力快速增长。与此同时，国内加氢裂化技术也获得了大规模的工业应用，截至2009年底，我国正在运行的加氢裂化装置有30多套，总加工能力已经超过40.0Mt/a，加工能力跃居世界第二位。另外，由于国内原油质量的逐年变差，进口高硫原油加工量的大幅增加，环保对炼油工艺及石油产品质量的要求日趋严格，以及市场对清洁燃油及化工原料需求量的不断增加，尤其是作为交通运输燃料的清洁中间馏分油和为重整、乙烯等装置提供的优质进料，因此市场对加氢裂化技术水平的进步提出了更高的要求。加氢裂化所加工的原料范围宽，产品方案灵活，液体产品收率高，可获得优质动力燃料和化工原料，加氢裂化工艺和技术越来越受到世界各大石油公司的普遍重视。

加氢裂化工艺一般可分为一段法和两段法，其中一段法又包括单段（也称单段一剂）和单段串联。操作方式主要分为循环操作方式和一次通过操作方式。单段工艺使用一种耐有机氮的加氢裂化催化剂，原料直接通过加氢裂化催化剂，工艺过程最简单，操作空速较高，但加工的原料范围窄，产品中航煤质量较差。单段串联使用加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂串联，中间无需分离，因为所用加氢裂化催化剂不具有耐有机氮的能力，要求在加氢精制反应器将硫氮杂质脱除干净，所以一般只能在较低空速下操作。随着炼油企业的日趋大型化，规划建设的大型加氢裂化装置越来越多，以达到规模效益。这些装置的单套加工能力大都在200万吨／年以上。这些大型加氢裂化装置如果采用常规单段串联或单段工艺技术按单套装置建设，由于反应器、原料泵、换热器等特大型设备的制造费用和运输费用巨大，将使装置建设投资大大增加，影响企业的经济效益；而如果建成两套装置，则将由于设备台数显著增加，同样也将增加装置的建设投资，并将增加操作费用。

现有的两段加氢裂化工艺，如US3702818，涉及第一段原料油首先经过加氢精制段脱除杂质，分离的液体进入加氢裂化段，第一段尾油进入第二段继续裂化，这是常规两段加氢裂化工艺过程。US3549515第一段使用一段串联流程，第一段尾油进入第二段继续裂化，存在着上述一段串联工艺的不足。US4404088涉及增加一个加氢裂化反应段，在改变产品方案时提高液体产品收率，但流程较长。这些技术虽然方案灵活，但工艺流程复杂，投资增加。CN100526433涉及第一段采用单段两剂流程，第一段尾油进入第二段继续裂化，最大量生产中间馏分油。CN1940030A涉及使用热高分，将高氮原料和低氮原料分开加工，最大量生产柴油。

针对目前原油质量变差，杂质含量增高，以及原油减压深坺和其它非常规能源的开发，使得加氢裂化的原料杂质含量越来越高，特别是某些加氢裂化原料的氮含量较高，而现有加氢裂化方法处理高氮含量的加氢裂化原料时，需要较高的反应温度或较低的操作空速，装置的加工能力下降，同时能耗增加，操作周期缩短。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改进的两段加氢裂化工艺，加工高氮原料油。同现有两段加氢裂化技术相比，工艺流程更加灵活，可加工更加劣质的原料；同现有一段串联加氢裂化技术相比，可大大提高装置的产品质量和加工能力。

本发明高氮原料加氢裂化方法包括如下内容：以高氮重质馏分油为原料，采用两段工艺流程，在加氢精制条件下，重质馏分油原料和氢气混合进入第一段反应区，第一段反应区使用加氢精制催化剂，第一段反应区的脱氮率一般控制为60%～95%，第一段反应区流出物气液分离后的气相经脱杂质后循环使用，第一段反应区流出物气液分离后的液相进入分馏系统得到轻质油品和尾油；尾油与氢气混合进入第二段反应区，第二段反应区沿反应物料流动方向依次使用加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂，第二段反应区反应流出物进入分离系统，得到加氢裂化反应产物。

本发明方法中，高氮重质馏分油原料的氮含量一般为1000μg/g以上，优选为2500μg/g以上，通常为2000～15000μg/g。

本发明方法中，第一段反应区的脱氮率优选控制为70%～90%。第一段反应区的反应温度为330～480℃，反应压力为5.0～20.0MPa，氢油体积比为100：1～4000：1，液时体积空速为0.2～4.0h^―1。优选的操作条件为：反应温度为350～450℃，反应压力为8.0～17.0MPa，氢油体积比为400：1～2000：1，液时体积空速为0.5～3.0h^―1。