本發(fā)明涉及一種加氫裂化工藝方法，具體地說，是涉及一種增產(chǎn)重石腦油的加氫裂化方法。

背景技術(shù)：

1、煉油化工行業(yè)的未來一定將面臨至少兩個方面的挑戰(zhàn)：一是“雙碳”背景對于行業(yè)提出的新要求，降低碳排放是需要追逐的目標(biāo)，二是能源轉(zhuǎn)型升級的壓力需求，煉油型煉廠需要向化工型進(jìn)行轉(zhuǎn)化。具體來說，根據(jù)一些研究機(jī)構(gòu)預(yù)測數(shù)據(jù)，至2035年世界范圍內(nèi)能源消耗中石油產(chǎn)品占比將降低至28.50％，該數(shù)據(jù)在2017年相應(yīng)為33.28％，但化工產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價值占比則呈現(xiàn)增長的態(tài)勢，2035年將達(dá)到50％。面對這樣的發(fā)展趨勢，多產(chǎn)化工原料已成為必然。

2、在能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，加氫裂化工藝技術(shù)作為重質(zhì)油輕質(zhì)化，改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是需要充分發(fā)揮其調(diào)節(jié)器作用的。利用好加氫裂化技術(shù)的優(yōu)勢，是煉油向化工轉(zhuǎn)型的王牌利器，同時由于氫含量的加入，加氫裂化產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)，性能好，勢必會在煉廠調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高高附加值產(chǎn)品比例，增加效益，提升企業(yè)競爭力方面發(fā)揮巨大的作用。

3、重石腦油是加氫裂化技術(shù)的核心產(chǎn)品之一，可以作為催化重整產(chǎn)芳烴的原料，所以重石腦油的增產(chǎn)在一定程度上就是代表化工原料的增產(chǎn)，而使用加氫裂化工藝多產(chǎn)重石腦油時，需要考慮的影響因素也是很多的，包括原料的特點、催化劑的性能、工藝的優(yōu)化等等，不同條件下產(chǎn)出的重石腦油有很大差別，多則可以達(dá)到70％，在能夠達(dá)到如此高收率的情況下如何進(jìn)一步提高重石腦油的收率，是研究中的難點和努力前進(jìn)的方向。也就是說，重石腦油收率的進(jìn)一步提高，帶來的不僅僅是技術(shù)上的進(jìn)步，也是市場環(huán)境下迫在眉睫的需求。

4、cn201711119101.0公開了一種提高重石腦油收率的加氫裂化方法。該方法包括：原料油與氫氣混合后進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器，與加氫精制催化劑接觸發(fā)生加氫脫硫、加氫脫氮、芳烴飽和等精制反應(yīng)，獲得的生成油與加氫尾油混合進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器，進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，在不同床層間與循環(huán)油混合，繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，獲得的生成油進(jìn)入分離系統(tǒng)，獲得的氫氣循環(huán)使用，獲得的生成餾分油進(jìn)入分餾系統(tǒng)，獲得氣體、輕石腦油、重石腦油、中間餾分油、加氫尾油，所述加氫尾油循環(huán)至加氫裂化反應(yīng)器入口，所述中間餾分油返回加氫裂化反應(yīng)器催化劑床層間，其中，中間餾分油按餾程輕重分餾出三個餾分，即中間餾分3、中間餾分2、中間餾分1，中間餾分1的餾程為160～230℃，中間餾分2的餾程為200～280℃，中間餾分3的餾程為270～350℃，加氫裂化反應(yīng)器設(shè)置為4個床層，其中，中間餾分3循環(huán)至加氫裂化反應(yīng)器第一與第二床層間，中間餾分2循環(huán)至加氫裂化反應(yīng)器第二與第三床層間，中間餾分1循環(huán)至加氫裂化反應(yīng)器第三與第四床層間。該方法在各加氫裂化催化劑床層內(nèi)易發(fā)生過度裂解，造成重石腦油收率偏低的問題。

5、cn201610179274.0公開了一種最大量產(chǎn)重石腦油的加氫裂化方法及反應(yīng)裝置。該方法將劣質(zhì)高氮高芳餾分油、部分循環(huán)的加氫預(yù)精制產(chǎn)物與氫氣混合，經(jīng)加熱后進(jìn)入液相加氫精制反應(yīng)器反應(yīng)，加氫預(yù)精制產(chǎn)物部分循環(huán)，其余部分與氫氣混合后進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器；加氫裂化產(chǎn)物進(jìn)入分餾塔分餾得到重石腦油為主的產(chǎn)品，未轉(zhuǎn)化餾分循環(huán)回加氫裂化反應(yīng)器進(jìn)一步反應(yīng)；其中所述的加氫裂化反應(yīng)器催化劑床層數(shù)為兩個或兩個以上，最先與裂化進(jìn)料接觸的第一催化劑床層裝填貴金屬改性的分子篩型和/或無定形硅鋁加氫裂化催化劑，其他催化劑床層裝填稀土改性的分子篩型和/或無定形硅鋁非貴金屬加氫裂化催化劑。該方法采用的是常規(guī)的單段全循環(huán)工藝流程，雖然依靠催化劑的級配在一定程度上可以提高重石腦油的收率，但從常規(guī)工藝流程上看仍然存在過度裂解，容易造成重石腦油收率偏低的弊端。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在常規(guī)加氫裂化工藝中，一般最大量生產(chǎn)重石腦油時，所使用的加氫裂化催化劑的裂解活性都較強(qiáng)。在單段工藝中流程多為將重于重石腦油的餾分循環(huán)到加氫精制反應(yīng)器入口或者加氫裂化反應(yīng)器入口以進(jìn)一步裂化來實現(xiàn)增產(chǎn)重石腦油，一般稱為單段全循環(huán)加氫裂化工藝技術(shù)。本發(fā)明的發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，在多產(chǎn)重石腦油過程中，將重于重石腦油的餾分非單股流循環(huán)，而是分段且以不同流量循環(huán)至加氫裂化段的不同位置，可優(yōu)化反應(yīng)氛圍內(nèi)的油品結(jié)構(gòu)組成，有效地形成梯度分子布局，抑制反應(yīng)過程的過度裂解，實現(xiàn)重石腦油的增產(chǎn)，從而完成本發(fā)明。

2、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種增產(chǎn)重石腦油的加氫裂化方法。

3、本發(fā)明方法能夠加工各種常規(guī)加氫裂化原料，并實現(xiàn)重石腦油的增產(chǎn)。

4、本發(fā)明提供了一種增產(chǎn)重石腦油的加氫裂化方法，其中，設(shè)置加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)和加氫裂化反應(yīng)區(qū)，加氫裂化反應(yīng)區(qū)至少設(shè)置3個加氫裂化催化劑床層，，所述方法包括：

5、(1)加氫裂化原料和氫氣通過加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)，進(jìn)行加氫預(yù)處理，優(yōu)選地，反應(yīng)流出物的氮含量控制在20mg/kg以下，優(yōu)選為15mg/kg以下；

6、(2)加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)的流出物由頂部進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)區(qū)進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，加氫裂化反應(yīng)區(qū)流出物經(jīng)過分離以及分餾后，得到輕烴、輕石腦油、重石腦油以及重于重石腦油的尾油，尾油作為循環(huán)油引入各加氫裂化催化劑床層之間，自上而下循環(huán)油量依次降低，且相鄰床層間的循環(huán)油量比在2:1以上，優(yōu)選為2:1～4:1，以質(zhì)量計。所述的加氫裂化方法中，優(yōu)選地，根據(jù)上述比例限制將循環(huán)油總量進(jìn)行權(quán)重分配循環(huán)即可。

7、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，尾油作為循環(huán)油引入各加氫裂化催化劑床層之間，優(yōu)選在相鄰兩催化劑床層中下催化劑床層頂部引入。

8、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，所述循環(huán)油總量占加氫裂化總進(jìn)料質(zhì)量的20wt％～55wt％，優(yōu)選為22wt％～53wt％。

9、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫裂化原料可以采用常規(guī)的加氫裂化原料，一般為蠟油或者柴油中的至少一種，優(yōu)選為蠟油，所述蠟油終餾點一般為450～550℃，優(yōu)選480～540℃，密度一般在0.93g/cm3(20℃)以下，優(yōu)選0.92g/cm3以下，氮含量一般在0.25wt％以下，優(yōu)選為0.20wt％以下，硫含量一般在5wt％以下，優(yōu)選4wt％以下。所述蠟油可以為減壓蠟油(vgo)，可以是選自加工中東原油得到的各種減壓蠟油(vgo)中的一種或多種，如伊朗vgo、沙特vgo等中的一種或者幾種，也可以是加工大慶原油或者遼河原油得到的各種減壓蠟油(vgo)中的一種或者幾種，只要是適合作為加氫裂化裝置原料的任何液相蠟油油品均在適用范圍內(nèi)。

10、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，所述的加氫裂化方法采用單段加氫裂化流程，其中加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)及其裝填的加氫預(yù)處理催化劑可按照常規(guī)要求設(shè)置，本發(fā)明中沒有特別的要求。

11、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述的加氫裂化方法中，加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)可以設(shè)置多個加氫預(yù)處理催化劑床層，優(yōu)選在2個以上，進(jìn)一步為3～4個。各加氫預(yù)處理催化劑床層之間可以通過冷氫箱等設(shè)施進(jìn)行分割。

12、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)裝填對應(yīng)的加氫預(yù)處理催化劑。所述催化劑包括載體和活性金屬；活性金屬包括第ⅵb族金屬和/或第ⅷ族金屬，載體為無機(jī)耐熔氧化物，可以選自氧化鋁、無定形硅鋁、二氧化硅、氧化鈦等中的一種或多種。第ⅵb族金屬優(yōu)選為w和/或mo，第ⅷ族金屬優(yōu)選為ni和/或co。以加氫預(yù)處理催化劑的重量為基準(zhǔn)，第ⅵb族金屬以氧化物計的含量為11％～37％，優(yōu)選為15％～32％，第ⅷ族金屬以氧化物計的含量為0.3％～7.5％，優(yōu)選為1％～7％。加氫預(yù)處理催化劑可以使用現(xiàn)有的各種常規(guī)商業(yè)催化劑，例如大連石油化工研究院研制開發(fā)的ff-36、ff-46、ff-56、ff-66等加氫裂化預(yù)處理催化劑，也可根據(jù)實際需要按本領(lǐng)域的常識進(jìn)行制備。

13、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，通過加氫預(yù)處理過程將原料進(jìn)行脫硫、脫氮、芳烴飽和等過程，其目的是為加氫裂化反應(yīng)提供適宜的進(jìn)料，一般控制產(chǎn)物氮含量20mg/kg以下，優(yōu)選為15mg/kg以下，此時同步就可以認(rèn)定實現(xiàn)了其它的對應(yīng)雜質(zhì)脫除目的，此物流可以進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)區(qū)進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)。

14、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)的操作條件為：平均反應(yīng)溫度為300℃～440℃，入口氫油體積比為450:1～1000:1，反應(yīng)壓力為8.0mpa～16.5mpa，液時體積空速為0.3h-1～4.0h-1；優(yōu)選的操作條件為：平均反應(yīng)溫度為310℃～430℃，入口氫油體積比為500:1～950:1，反應(yīng)壓力為9.0mpa～16.0mpa，液時體積空速為0.5h-1～3.5h-1。加氫裂化反應(yīng)過程的單程轉(zhuǎn)化率為45wt％～80wt％。

15、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫裂化反應(yīng)區(qū)設(shè)置3個以上加氫裂化催化劑床層，優(yōu)選為4～6個。加氫裂化催化劑床層可以采用等高設(shè)置，床層之間可以通過冷氫箱等設(shè)施進(jìn)行分割。其中，最上部為第一加氫裂化催化劑床層，并向下依次設(shè)置加氫裂化催化劑床層(即由上而下依次為第一加氫裂化催化劑床層、第二加氫裂化催化劑床層、第三加氫裂化催化劑床層等)。

16、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，重石腦油為所有產(chǎn)品中最重的組分，終餾點為173～177℃，初餾點一般為63℃～67℃。

17、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，所述循環(huán)油為重于重石腦油的尾油，初餾點為173～177℃。

18、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫裂化反應(yīng)區(qū)裝填的加氫裂化催化劑為生產(chǎn)重石腦油的加氫裂化催化劑，一般為輕油型加氫裂化催化劑。所述催化劑包括裂化組分和加氫組分，還可以含有粘合劑等組分。裂化組分優(yōu)選包括分子篩，還可以包括無定形硅鋁，所述分子篩包括但不僅限于y型分子篩，比如usy分子篩。所述粘合劑可以為氧化鋁和/或氧化硅。加氫組分選自第ⅵb族、第ⅷ族金屬中的一種或多種，優(yōu)選為鐵、鉻、鉬、鎢、鈷、鎳中的一種或者幾種。以加氫裂化催化劑的重量為基準(zhǔn)，加氫組分含量以氧化物計為11wt％～40wt％，優(yōu)選為15wt％～35wt％，分子篩的含量為35wt％～70wt％，優(yōu)選為40wt％～70wt％。所述加氫裂化催化劑可以選擇現(xiàn)有的商業(yè)加氫裂化催化劑，例如uop公司的hc-185、hc-680等和大連石油化工研究院研制開發(fā)的fc-46、fc-52等，也可以根據(jù)需要制備滿足要求的加氫裂化催化劑。

19、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫裂化反應(yīng)區(qū)裝填的加氫裂化催化劑按照等高比例裝填上述生產(chǎn)重石腦油的加氫裂化催化劑即可。

20、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫裂化反應(yīng)區(qū)的操作條件為：平均反應(yīng)溫度為310℃～445℃，入口氫油體積比為650:1～1400:1，反應(yīng)壓力為8.0mpa～16.5mpa，液時體積空速為0.3h-1～4.5h-1；優(yōu)選地，平均反應(yīng)溫度為320℃～440℃，入口氫油體積比為700:1～1350:1，壓力為9.0mpa～16.0mpa，液時體積空速為0.5h-1～4.0h-1。

21、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，分離系統(tǒng)進(jìn)行氣液分離，得到氣相和液相，其中氣相分離出氫氣，可以作為循環(huán)氫循環(huán)回加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)或加氫裂化反應(yīng)區(qū)；液相進(jìn)入分餾系統(tǒng)，通過分餾得到輕烴、輕石腦油、重石腦油和尾油，這部分內(nèi)容及操作均屬于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員的熟知內(nèi)容，此處不必進(jìn)行累述。

22、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)和加氫裂化反應(yīng)區(qū)根據(jù)原料特性，在實際應(yīng)用時可以使用保護(hù)劑和/或后處理劑。

23、現(xiàn)有采用單段全循環(huán)加氫裂化生產(chǎn)重石腦油技術(shù)主要有：

24、(1)常規(guī)的單段全循環(huán)加氫裂化技術(shù)是將重于重石腦油餾分的組分循環(huán)回加氫精制反應(yīng)器入口或加氫裂化反應(yīng)器入口，增產(chǎn)重石腦油。該方法未能控制重石腦油二次裂化反應(yīng)發(fā)生，會導(dǎo)致干氣、液化氣等輕烴和輕石腦油產(chǎn)量大幅度增加，重石腦油選擇性下降，且獲得的重石腦油通常芳潛較低，質(zhì)量較差。

25、(2)cn201711119101.0公開的方法是在常規(guī)的單段全循環(huán)加氫裂化技術(shù)的基礎(chǔ)上，將重于重石腦油餾分的組分分成中間餾分油和尾油餾分，尾油循環(huán)至加氫裂化反應(yīng)區(qū)入口，中間餾分按輕重分成多個餾分，并由重至輕分別循環(huán)對應(yīng)于由上至下的各催化劑床層間，這是按優(yōu)先裂解重組分(大分子)的機(jī)理，根據(jù)級配裝填加氫裂化催化劑的反應(yīng)特性及循環(huán)油的輕重，設(shè)定科學(xué)的循環(huán)油進(jìn)料位置，從化學(xué)反應(yīng)角度，中間餾分經(jīng)過淺度裂化即可得到重石腦油餾分，以控制二次裂化反應(yīng)的發(fā)生，從而提高重石腦油的選擇性。但該方法，經(jīng)本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，按照中間餾分淺度裂化進(jìn)行循環(huán)油進(jìn)料的話，會造成對應(yīng)加氫裂化催化劑床層中相應(yīng)同類組分的反應(yīng)物濃度大幅增加，那么就會導(dǎo)致此時的反應(yīng)速率加快，也會相應(yīng)增加副反應(yīng)的發(fā)生，有可能發(fā)生多次裂解的傾向增加，造成氣體等非目的組分增多，那么目的產(chǎn)物勢必會降低。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

27、(1)本發(fā)明加氫裂化方法采用單段加氫裂化工藝，并將反應(yīng)過程中產(chǎn)出的重于重石腦油的餾分進(jìn)行分段式定向循環(huán)，按照加氫裂化催化劑床層布局以由上至下梯級遞減的比例引入各催化劑床層之間，由于循環(huán)油為混合組分，其組成要遠(yuǎn)寬于循環(huán)引入催化劑床層中重點裂解的組分(本發(fā)明中稱為同類組分)，其中的重組分會抑制同類組分反應(yīng)，輕組分作為同類組分逐級反應(yīng)的生成物也會抑制同類組分的反應(yīng)，同類組分的濃度也低于如cn201711119101.0中的單一組分循環(huán)時的同類組分濃度，而且采用梯級遞減的循環(huán)油量，這樣本發(fā)明能夠根據(jù)不同分子的反應(yīng)次序?qū)崿F(xiàn)微觀層面的定向精準(zhǔn)控制，調(diào)控了各組分的反應(yīng)濃度，提高了重組分的吸附效率，避免了目的產(chǎn)物的過度裂解，使反應(yīng)過程的造氣率有所降低，液收有所增加，能夠有效控制反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化深度，從而達(dá)到提高重石腦油選擇性、增產(chǎn)重石腦油的發(fā)明目的。

28、(2)本發(fā)明在加氫裂化區(qū)不同的床層之間引入循環(huán)油，通過合理的設(shè)計，可以在一定程度上降低傳統(tǒng)的床層冷氫降溫模式中的冷氫用量，甚至取消該降溫模式，有效的降低了循環(huán)氫壓縮機(jī)的能耗，節(jié)約了蒸汽的使用。此外對于循環(huán)油不用根據(jù)餾分差異進(jìn)行分餾切割，只需循環(huán)泵送，對于裝置的節(jié)能降耗起到了一定的作用，十分符合當(dāng)前加氫裂化工藝過程的優(yōu)化方向。

29、(3)本發(fā)明的加氫裂化方法，動力源可利用裝置原有的循環(huán)油泵并對床層降溫手段進(jìn)行小幅的改造即可實現(xiàn)，原則上不需要增加任何的額外設(shè)備就能達(dá)到最大量生產(chǎn)重石腦油的目的，方法本身具有改動小，投資少，見效快，優(yōu)勢大的特點，符合當(dāng)前“雙碳”背景下節(jié)能降耗、低碳發(fā)展，油轉(zhuǎn)化、油產(chǎn)化的煉油化工領(lǐng)域的發(fā)展方向，應(yīng)用推廣的價值顯著。