联合加氢裂化工艺生产低硫发动机燃料

公开号：US7074321 公开日：2006—07—09 一种制备低硫燃料的集成烃转化工艺，包括加氢裂化区、柴油加氢脱硫区、流化催化裂化区和汽油加氢脱硫区。流化催化裂化区用于将至少部分原料转化为柴油沸点范围的烃，这些烃在第一加氢脱硫区脱硫。未转化的原料进入流化催化裂化区，生产汽油沸点范围的烃，这些烃在第二加氢脱硫区脱硫。     

渣油悬浮床加氢裂化与固定床加氢脱硫工艺的比较

比较了渣油固定床加氢脱硫工艺和渣油悬浮床加氢裂化工艺的流程设计特点、建设投资、原料性质、反应条件及产品分布和性质。渣油固定床加氢脱硫 催化裂化组合工艺 ,可以将渣油彻底转化 ,有效合理地解决了含硫渣油的出路问题 ,而且国内有成熟的技术和催化剂 ,但柴油质量差 ,汽油达不到环保的要求 ,而且建设投资较大 ,催化剂费用较高。渣油悬浮床加氢裂化 在线加氢精制组合工艺 ,可以生产出作为催化重整原料的石脑油、高十六烷值的优质柴油和作为催化裂化原料的加氢蜡油 ,残渣仅有 5 %左右 ,而且建设投资较小 ,催化剂费用较低 ,但国内尚无此工艺的应用经验。在加工渣油时选用固定床加氢脱硫工艺还是悬浮床加氢裂化工艺 ,应根据所用原料的性质和加工的目的而定。     

直接生产清洁柴油的加氢技术

介绍了抚顺石油化工研究院开发的几种可直接生产符合《世界燃料规范》II类、Ⅲ类标准清洁柴油的加氢技术 :①以减压瓦斯油为原料直接生产Ⅲ类标准清洁柴油的高压加氢裂化技术 ,以及直接生产Ⅱ类标准清洁柴油的中压加氢裂化技术 ;②直馏柴油、焦化柴油深度加氢精制技术 ;③正在开发中的采用贵金属催化剂的催化裂化柴油两段法深度脱硫、脱芳烃加氢技术。     

清洁柴油生产技术

介绍了国外清洁柴油生产技术的开发和工业应用情况，包括柴油加氢脱硫技术，超深度脱硫技术，降低汽油芳烃含量技术以及几种柴油非加氢脱硫技术和增产优质柴油技术。     

增产中间馏分油的减压渣油加氢脱硫技术

二十多年来，炼油厂已成功地将重油加氢技术（常渣加氢脱硫／减渣加氢脱硫ＲＳＤ／ＶＲＤＳ）与重油催化裂化（ＲＦＣＣ）技术结合起来，用重油物流生产汽油。在对中间馏分油需求比汽油多的地方，直馏减压蜡油（ＶＧＯ）加氢裂化同减压渣油加氢脱硫并行使用。在对中间馏分油需求更多的地方，可以采用加氢裂化装置和裂化减渣加氢脱硫裂化装置生产的合成减压蜡油。     

世界炼油技术的新进展

从催化裂化的工艺、催化剂、环保等方面，对世界炼油工业的技术进展进行了评述，并着重介绍了加氢裂化、渣油加工、异构脱蜡、高辛烷值汽油生产、汽油和柴油脱硫、节能技术等领域的新进展情况。     

利用现有柴油加氢装置生产重整原料的探索与工业实践

研究利用现有柴油加氢装置生产重整原料的方案,考察不同类型加氢精制催化剂、加氢裂化催化剂以及原料油转化率对柴油加氢裂化反应的影响,筛选出了适宜的加氢精制与加氢裂化催化剂体系。研究发现,在相同反应条件下,Ni-Mo型加氢精制催化剂的加氢脱硫、脱氮以及芳烃饱和性能更好,更适合作为柴油加氢裂化生产重整原料的精制催化剂。在轻油型加氢裂化催化剂体系下,所产石脑油馏分的芳烃含量以及芳烃潜含量（芳潜）最高;在高中油型加氢裂化催化剂体系下,柴油产品十六烷值更高。某炼油厂2.6 Mt/a柴油加氢装置采用该方案后,石脑油收率由改造前的6.47%提升至10.47%,石脑油芳潜由44.5%增加到47.9%,实现了多产高芳潜重整原料的结构调整目标。     

降低催化汽油硫含量的技术

概述了降低催化汽油硫含量的后处理加氢脱硫、催化原料油加氢预处理、部分转化的加氢裂化技术及降低硫含量的催化剂和助剂。详细介绍了用于催化汽油选择性脱硫的Prime-G 技术、催化重汽油深度脱硫的同时恢复或提高辛烷值的Octgain技术、采用抽提蒸馏方法使催化汽油硫含量降至很低而辛烷值不损失的GT-DeSulf脱硫工艺；同时简要介绍了新型Nebula催化剂、SR助剂的使用情况。     

国内外加氢技术特点及发展趋势

国内外加氢裂化工艺技术各具特色。对国内外的汽油、柴油、润滑油基础油的加氢处理工艺及在工艺中采用的催化剂性能进行了论述和分析。针对国内在加氢工艺和催化剂研发及应用方面与国外存在的差距,提出了我国在加氢处理工艺方面的发展方向。我国应对装置能力、加氢裂化、汽油加氢、柴油加氢、润滑油加氢等工艺进行重点研究。     

新世纪清洁汽、柴油生产技术

为迎接新世纪清洁燃料生产的新机遇和新挑战，各种生产清洁燃料的新技术正在竞相开发之中，尤其是生产低硫、超低硫汽油、柴油技术。其中，催化裂化（FCC）降硫催化剂和助剂，选择性加氢处理新型催化剂及工艺，汽、柴油吸附脱硫、柴油生物脱硫、选择性氧化脱硫和MTBE替代工艺等新技术尤其引人注目。我国也应加快清洁燃料生产新技术的开发研究，为生产更清洁的汽、柴油燃料提供技术储备。     

柴油加氢裂化转化的切割方案

以直馏柴油和催化裂化柴油为原料,选用柴油加氢精制催化剂与柴油缓和加氢裂化催化剂的复合催化体系,采用固定床双反应器串联、一次通过工艺进行加氢裂化转化实验。结果表明:在直馏柴油加氢裂化多产乙烯裂解原料过程中,若能将重石脑油馏分中低于90 ℃的轻组分,以及柴油馏分中高于250 ℃馏分段分离出来,可有效提高乙烯裂解原料的品质。在催化裂化柴油加氢裂化生产高辛烷值汽油和高十六烷值柴油过程中,与大于220 ℃馏分相比,200～220 ℃馏分的密度和链烷烃质量分数较低,收率约为前者的16.4%;200～220 ℃馏分单环芳烃质量分数较高,可以作为回炼组分用以提高汽油中芳烃质量分数。     

原料油性质对柴油加氢装置长周期稳定运行的影响

针对柴油加氢装置生产国Ⅴ和国Ⅵ柴油时催化剂失活速率显著高于生产国Ⅳ柴油及装置运行周期受限的问题,中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院系统研究了原料油干点、氮含量及二次加工柴油比例等对柴油超深度脱硫的影响,并对柴油原料的干点、二次加工柴油比例的控制及提高装置稳定运行的催化剂选择等提出优化建议。研究表明,要延长柴油加氢装置运行周期,需要控制直馏柴油干点不高于370℃,焦化柴油干点不高于350℃,催化裂化柴油干点不高于360℃,且焦化柴油和催化裂化柴油总的比例最好控制在35%以下,同时根据不同柴油组成结合装置实际工况条件,选择合适的催化剂及级配技术,以确保柴油加氢装置长周期稳定运行。     

超低硫清洁柴油生产运行方案的优化措施

分析了炼油企业在生产超低硫清洁柴油过程中存在的困难,以及其对企业经济效益和长周期运行等方面的影响,实施了常压蒸馏塔新增轻蜡油抽出流程的改造,提高全厂生产方案优化调整的灵活性。在此基础上,通过调整延迟焦化装置柴油切割点、优化柴油加氢装置原料配比、减少催化裂化装置油浆产量、调整蜡油加氢和加氢裂化装置负荷、优化常压蒸馏塔加热炉和减压蒸馏塔加热炉操作等一系列措施,使柴油加氢装置催化剂使用周期延长至4年以上,经测算,全厂可增产汽油 107 kt/a,节省燃料气 1 200 t/a,减少氢气消耗 1 500 m³/h,增加经济效益 4 960 万元/a。     

高温煤焦油加氢制取汽油和柴油

以山西某焦化厂高温煤焦油为原料,采用加氢保护剂、加氢脱金属催化剂、加氢精制催化剂、缓和加氢裂化催化剂组成的级配方式在小型加氢评价装置上进行加氢工艺研究,并在系统压力12.0M Pa条件下考察了反应温度、氢与油体积比、液态空速对高温煤焦油加氢的影响。实验结果表明,在系统压力12.0M Pa、温度380℃、氢与油体积比1 800∶1、液态空速0.28h-1的条件下对高温煤焦油进行加氢改质,可以实现煤焦油的轻质化,汽油馏分(初馏点~200℃)、柴油馏分(200~360℃)、加氢尾油(高于360℃)分别占产物质量的17.69%,62.04%,20.27%。加氢尾油可作为优质的催化裂化或加氢裂化掺炼原料。     

不同催化剂对催化裂化柴油加氢裂化产品影响及预测

采用中国石油化工股份有限公司大连(抚顺)石油化工研究院研制的三种酸性依次提高,比表面积依次增大,加氢功能金属含量依次减少的催化剂,以芳烃含量较高的催化裂化柴油为原料进行了中试试验,在工艺条件相同的情况下,研究了上述三种不同类型催化剂对催化裂化柴油加氢裂化的产品分布、液体收率、氢耗和产品性质的影响规律。结果表明:在适宜的工艺条件下,采用酸性增强、比表面积增大和加氢金属含量减少的催化剂,加氢裂化产品中重石脑油收率和化学氢耗增加,柴油收率和液体收率减小,重石脑油抗爆指数可以达到84以上,柴油馏分十六烷指数可以达到35以上。以此数据建立六级总动力学模型,实现了加氢裂化装置液收和氢耗预估,以及石脑油馏分烷烃、环烷烃、芳烃和抗爆指数,柴油馏分烷烃、环烷烃、芳烃和十六烷指数率等产品性质的预测。通过对模型参数的调整,以及预测值与试验值的对比,较好地预测了不同催化剂对催化裂化柴油加氢裂化产品性质的影响,预测误差均在4%以内。     

Study on Performance of Hydrocracking Catalyst CHC-1

Evaluation of hydrocracking catalyst CHC- 1 showed superior qualities of catalyst CHC- 1.When it was used for hyd/ocmcking reaction, the yield of middle distillates (jet fuel and diesel fuel) can reach more than 71 m%. When it was used for medium-pressure hydro-upgrading of Daqing FCC diesel fuel, diesel density was decreased by 0.0284---0.0365 g/cm^3 (20℃). Cetane number increased by 7.8---10.5 and the contents of sulphur and nitrogen were remarkably reduced. The storage stability of the upgraded diesel was improved.     

我国蜡油及渣油深加工应大力发展加氢型装置

分析了我国蜡油及渣油深加工装置的构成、汽柴油质量及炼油厂加工过程中烟气排放的现状；可持续发展对汽柴油质量和生产过程清洁化的要求；原油资源量、产量的变化趋势和未来的供需矛盾。提出了我国蜡油及渣油深加工要大力发展加氢型装置，严格控制脱碳型装置建设的建议。为降低加氢型装置的投资及运行费用，提高其经济性，就开发推广新技术、新工艺提出了几条途径：积极推广和改进蜡油中压加氢裂化技术；不断改进蜡油高压加氢裂化技术；开发加氢裂化和加氢处理(或精制)组合工艺；开发蜡油物理法预精制与加氢裂化、渣油物理法预精制与加氢处理组合工艺；开发适宜的新型催化材料，不断改进催化剂性能；开发蜡油及渣油悬浮床加氢裂化工艺技术；开发廉价氢源技术；继续推进蜡油及渣油加氢型装置装备国产化。     

焦化汽柴油加氢装置掺炼催化裂化柴油工业试验

某石化公司催化裂化柴油（简称催化柴油）产量大、芳烃含量高、十六烷值低、加工难度大。为解决加氢裂化装置掺炼催化柴油时氢耗大、加工费用高等问题,将催化柴油改至焦化汽柴油加氢装置进行加工,并在不同催化柴油掺炼比例下进行工业试验,对比不同掺炼比例下的原料性质、主要操作参数、产品性质和物料平衡等数据。试验结果表明：焦化汽柴油加氢装置掺炼催化柴油后,柴油产品的密度和多环芳烃含量大幅上升,十六烷值大幅降低;反应平均温度提温幅度较大。在目前生产情况下,控制催化柴油掺炼比例不大于20%比较适宜。     

催化裂化柴油加工转化过程的经济性分析

立足柴油组分的分子结构，通过分析各类柴油原料和其加氢产品的组成关系，研究柴油组分加氢精制过程中的芳烃饱和反应规律，以及不同加氢深度对催化裂化柴油（简称LCO）回炼时裂化转化结果的影响，从经济性角度探讨LCO的不同加工路线。结果表明：LCO加氢精制生产国Ⅵ标准柴油的过程中，芳烃加氢饱和反应的耗氢量占反应总耗氢量的50%左右；LCO因其密度大、多环芳烃含量高，作为国Ⅵ车用柴油调合组分时需要深度加氢饱和芳烃，因而耗氢成本巨大，经济性极差；LCO选择性加氢-催化裂化组合（LTAG）工艺，LCO的加氢反应深度降低，耗氢成本大幅降低；可利用加氢转化制汽油、加氢转化制芳烃、加氢裂化混合掺炼、渣油加氢和催化裂化组合回炼等技术，实现富含芳烃的LCO资源的高效利用。