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)噴氣燃料的加氫裂化方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，在“雙碳”背景下，隨著石油市場的激烈競爭和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的加劇變化，煉油企業(yè)需要不斷優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，適度減少柴油產(chǎn)量，大量減少汽油產(chǎn)量、緩步增加噴氣燃料、芳烴原料以及乙烯原料等產(chǎn)品的產(chǎn)量，這是當(dāng)前和未來提高競爭力的首要任務(wù)。

2、噴氣燃料又名航空煤油，是以石油為基礎(chǔ)產(chǎn)出的三大燃料油品之一，通常可以作為航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力燃料，其生產(chǎn)方式主要有直餾煤油加氫以及加氫裂化產(chǎn)出兩種方式，直餾過程產(chǎn)出的流程簡單，產(chǎn)量較大，而加氫裂化方式產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量好，性能優(yōu)，它們共同支撐了噴氣燃料產(chǎn)品的市場化基礎(chǔ)，對于航空運(yùn)輸起著不可替代的作用。隨著航空運(yùn)輸?shù)目焖倩馃?，噴氣燃料的需求將?huì)迎來一次更加快速的突破，所以進(jìn)行增產(chǎn)是有很大必要的，也是當(dāng)下需要研發(fā)的方向。

3、cn201811277918.5公開了一種最大量生產(chǎn)重石腦油和噴氣燃料組分的加氫裂化方法。該方法將原料油與氫氣混合后依次通過加氫精制反應(yīng)區(qū)和加氫裂化反應(yīng)區(qū)，得到反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離得到重石腦油和噴氣燃料組分，加氫裂化反應(yīng)區(qū)從上至下裝填分子篩含量不同三種加氫裂化催化劑；加氫裂化反應(yīng)區(qū)總催化劑體積按100％計(jì)，加氫裂化催化劑i體積分?jǐn)?shù)為15％～35％，加氫裂化催化劑ii體積分?jǐn)?shù)為35％～65％，加氫裂化催化劑iii體積分?jǐn)?shù)為20％～40％。該方法能兼顧加氫裂化催化劑的活性和穩(wěn)定性，在高轉(zhuǎn)化率下最大量生產(chǎn)重石腦油和噴氣燃料組分。該方法僅是通過將不同性質(zhì)的裂化催化劑級配裝填來實(shí)現(xiàn)噴氣燃料的增產(chǎn)，并未從工藝上將其產(chǎn)量進(jìn)行進(jìn)一步的提高。

4、cn201911030767.8公開了一種兩段加氫裂化工藝方法，原料油進(jìn)入加氫處理反應(yīng)區(qū)，經(jīng)加氫處理反應(yīng)區(qū)后的物料進(jìn)入第一加氫裂化反應(yīng)區(qū)，第一加氫裂化反應(yīng)區(qū)流出物料經(jīng)分離后得到石腦油產(chǎn)品、噴氣燃料產(chǎn)品、柴油和未轉(zhuǎn)化油，所述柴油和未轉(zhuǎn)化油進(jìn)入第二加氫裂化反應(yīng)區(qū)，第二加氫裂化反應(yīng)區(qū)的流出物料經(jīng)分離后得到石腦油產(chǎn)品、噴氣燃料產(chǎn)品、柴油和未轉(zhuǎn)化油，所述柴油及未轉(zhuǎn)化油進(jìn)入第二加氫裂化反應(yīng)區(qū)繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。所述工藝能夠最大量生產(chǎn)噴氣燃料，減少因過度裂化反應(yīng)產(chǎn)生石腦油及氣體產(chǎn)品生成量。該方法僅是通過不同方式的催化劑制備來實(shí)現(xiàn)噴氣燃料的增產(chǎn)，其核心在于催化劑的制備方法上，并未從工藝上對于噴氣燃料的增產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在常規(guī)的加氫裂化工中，一般最大量生產(chǎn)噴氣燃料時(shí)，所使用的加氫裂化催化劑的裂解活性都適中。對于單段串聯(lián)工藝而言，其流程多為將重于噴氣燃料的餾分循環(huán)到加氫精制反應(yīng)器入口或者加氫裂化的反應(yīng)器入口以進(jìn)一步反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)目的產(chǎn)物噴氣燃料的增產(chǎn)，一般意義上稱之為單段串聯(lián)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)，在進(jìn)行噴氣燃料的增產(chǎn)過程中，將比其更重的餾分非單股流混合循環(huán)，而是分段且以不同流量循環(huán)到加氫裂化段的不同位置，可優(yōu)化反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的反應(yīng)物結(jié)構(gòu)分布，有效地形成梯級分子布局，增強(qiáng)大分子反應(yīng)幾率，依靠逐步反應(yīng)傳遞規(guī)律抑制目的產(chǎn)品的過度裂解，實(shí)現(xiàn)噴氣燃料的增產(chǎn)，從而完成本發(fā)明。

2、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種增產(chǎn)噴氣燃料的加氫裂化方法。本發(fā)明的方法能夠加工各種常規(guī)加氫裂化原料，并實(shí)現(xiàn)噴氣燃料的增產(chǎn)。

3、本發(fā)明提供一種增產(chǎn)噴氣燃料的加氫裂化方法，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4個(gè)加氫裂化催化劑床層，所述方法包括：

4、(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30mg/kg以下，優(yōu)選為25mg/kg以下；

5、(2)加氫預(yù)處理反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)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，得到干氣、液化氣、輕石腦油、重石腦油、噴氣燃料以及重于噴氣燃料的尾油，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1.7:1以上，優(yōu)選為1.7～3.7:1，以質(zhì)量計(jì)；其中，第一加氫裂化催化劑床層和第二加氫裂化催化劑床層之間不引入循環(huán)油。

6、根據(jù)本發(fā)明，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％～60wt％，優(yōu)選為25wt％～55wt％。

9、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，加氫裂化的原料可以采用各種適宜的加氫裂化的原料油，一般為蠟油或者柴油，優(yōu)選為蠟油。所述蠟油終餾點(diǎn)一般為450～560℃，優(yōu)選為480～550℃，密度一般在0.94g/cm3以下，優(yōu)選為0.92g/cm3以下，氮含量一般在0.23wt％以下，優(yōu)選為0.18wt％以下，硫含量一般在4.8wt％以下，優(yōu)選為3.8wt％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，也可以是焦化蠟油(cgo)、脫瀝青油(dao)等等，只要是適合作為加氫裂化裝置原料的任何液相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工藝，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，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(gè)加氫預(yù)處理催化劑床層，優(yōu)選在2個(gè)以上，進(jìn)一步為3～4個(gè)。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)內(nèi)裝填加氫預(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(jì)的含量為10％～35％，優(yōu)選為15％～30％，第ⅷ族金屬以氧化物計(jì)的含量為1％～7％，優(yōu)選為1.5％～6.0％。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3926、3936、ch-20、ff-14、ff-18、ff-24、ff-26、ff-36、ff-46、ff-56、ff-66、fh-98、fh-uds、fzc-41等加氫裂化預(yù)處理催化劑，ifp公司的hr-416、hr-448等加氫裂化預(yù)處理催化劑，clg公司的icr174、icr178、icr?179等加氫裂化預(yù)處理催化劑，uop公司新開發(fā)了hc-p、hc-k?uf-210/220，topsoe公司的tk-525、tk-555、tk-557等加氫裂化預(yù)處理催化劑，akzo公司的kf-752、kf-840、kf-848、kf-901、kf-907等加氫裂化預(yù)處理催化劑，也可根據(jù)實(shí)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)行雜質(zhì)的脫除，主要除去原料中的硫、氮，同時(shí)進(jìn)行芳烴飽和等過程，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30mg/kg以下，優(yōu)選為25mg/kg以下，此時(shí)同步就可以認(rèn)定實(shí)現(xiàn)了其它的對應(yīng)雜質(zhì)脫除目的，此物流可以進(jìn)入加氫裂化段反應(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305℃～435℃，入口氫油體積比為480:1～990:1，反應(yīng)壓力為8.5mpa～17.0mpa，液時(shí)體積空速為0.4h-1～4.5h-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500:1～900:1，反應(yīng)壓力為9.0mpa～16.0mpa，液時(shí)體積空速為0.5h-1～4.0h-1。

15、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，噴氣燃料為所有產(chǎn)品中最重的組分，其初餾點(diǎn)為130～134℃，終餾點(diǎn)為250～270℃。

16、根據(jù)本發(fā)明，所述的加氫裂化方法中，所述循環(huán)油為重于噴氣燃料的尾油，初餾點(diǎn)為250～270℃。

17、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4個(gè)以上加氫裂化催化劑床層，優(yōu)選為4～6個(gè)。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)。

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)噴氣燃料的加氫裂化催化劑。所述的加氫裂化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。加氫組分選自第ⅵb族、第ⅷ族金屬中的一種或多種，優(yōu)選w、mo、co、ni中的一種或幾種。裂化組分包括分子篩，所述分子篩包括但不限于y型分子篩，比如usy型分子篩；所述粘合劑可以為氧化鋁和/或氧化硅。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(jì)為20wt％～40wt％，優(yōu)選為22wt％～35wt％，裂化組分分子篩的含量為9wt％～21wt％，優(yōu)選為10wt％～20wt％。所述的加氫裂化催化劑可以選擇現(xiàn)有的各種商業(yè)催化劑，例如大連石油化工研究院研制開發(fā)的fc-26、fc-50、fc-60等加氫裂化催化劑；也可以根據(jù)需要按本領(lǐng)域的常識進(jìn)行制備。

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)噴氣燃料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315℃～440℃，入口氫油體積比為600:1～1350:1，反應(yīng)壓力為8.5mpa～17.0mpa，液時(shí)體積空速為0.5h-1～5.0h-1；優(yōu)選的操作條件為：平均反應(yīng)溫度為320℃～435℃，入口氫油體積比為650:1～1300:1，反應(yīng)壓力為9.0mpa～16.0mpa，液時(shí)體積空速為0.6h-1～4.5h-1。加氫裂化反應(yīng)過程單程轉(zhuǎn)化率為40wt％～80wt％。

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)，通過分餾得到干氣、液化氣、輕石腦油、重石腦油、噴氣燃料以及尾油，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(shí)際應(yīng)用時(shí)可以使用保護(hù)劑和/或后處理劑。

23、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明方法具有的有益效果如下：

24、(1)現(xiàn)有技術(shù)中，cn201711118963.1公開了一種提高噴氣燃料收率的加氫裂化方法，包括：在氫氣存在下，原料依次通過加氫精制和加氫裂化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，其中加氫裂化反應(yīng)器設(shè)置為4個(gè)催化劑床層；得到的加氫裂化反應(yīng)流出物進(jìn)行后續(xù)的分離和分餾操作后得到氣體、石腦油、噴氣燃料、柴油餾分和加氫尾油。所述尾油餾分循環(huán)回加氫裂化反應(yīng)器入口，所述柴油餾分按照餾程輕重分餾出三個(gè)不同的柴油餾分；且，三個(gè)不同的柴油餾分分別循環(huán)至各相鄰的催化劑床層間。該方法能夠多產(chǎn)噴氣燃料并提高噴氣燃料產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，按照尾油和柴油分股單獨(dú)進(jìn)行循環(huán)進(jìn)料的話，會(huì)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(huì)導(dǎo)致此時(shí)的反應(yīng)速率加快，也會(huì)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，造成氣體以及輕組分等非目的組分增多，那么目的產(chǎn)物勢必會(huì)降低，不利于循環(huán)油品的定向反應(yīng)過程。

25、本發(fā)明方法采用單段尾油全循環(huán)再次裂解的加氫裂化工藝過程，將反應(yīng)過程中產(chǎn)出的重于噴氣燃料的餾分進(jìn)行分段式靶向循環(huán)，按照裂化段催化劑床層的分布進(jìn)行由上至下體積遞減的比例引入個(gè)催化劑床層之間，并且第一和第二催化劑床層之間不引入循環(huán)油，依據(jù)不同床層頂部反應(yīng)物變化的特點(diǎn)采用針對性優(yōu)化模式，依靠不同分子的反應(yīng)次序?qū)崿F(xiàn)定向反應(yīng)精準(zhǔn)控制。調(diào)控了不同組分的反應(yīng)濃度，提高了重組分的吸附效率，抑制了目的產(chǎn)物的過度裂化，使反應(yīng)過程的輕質(zhì)化程度降低，液收增加，能夠有效控制反應(yīng)物原料的轉(zhuǎn)化程度，從而達(dá)到提高噴氣燃料選擇性、增產(chǎn)噴氣燃料的目的。

26、(2)本發(fā)明方法在裂化段自上而下的不同的床層之間引入循環(huán)尾油，且第一催化劑床層和第二催化劑床層之間不引入循環(huán)油，通過合理的設(shè)計(jì)及布置，可以在降低傳統(tǒng)的使用冷氫降溫方式中的冷氫用量，甚至可以取消該降溫模式，可降低循環(huán)氫壓縮機(jī)的能量消耗，節(jié)約了動(dòng)力蒸汽的耗用量。此外循環(huán)的尾油不用根據(jù)餾分的輕重進(jìn)行分餾切割，直接循環(huán)泵送即可，對于裝置的能耗降低也起到了一定的效果，符合當(dāng)前加氫裂化工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢。

27、(3)本發(fā)明的增產(chǎn)噴氣燃料加氫裂化方法，動(dòng)力上可利舊裝置現(xiàn)有的循環(huán)油泵并對床層降溫方式進(jìn)行小幅的改造便可以進(jìn)行，一般不需要增加任何的額外的設(shè)備輔助，即能達(dá)到最大量增產(chǎn)噴氣燃料的目的，實(shí)施起來具有改動(dòng)少，投資小，見效迅速，優(yōu)勢明顯的發(fā)明特點(diǎn)，具有極強(qiáng)的推廣價(jià)值。