[發(fā)明專利]一種分級分區(qū)轉化催化裂化循環(huán)油的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610280039.2
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105861045B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設計）人: 王剛;常瑞峰;孫國峰;潘磊
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);河北鑫鵬化工有限公司
• 主分類號: C10G67/00
• 分類號: C10G67/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司11127
• 代理人: 張德斌,姚亮

技術領域

本發(fā)明涉及石油產(chǎn)品加工領域，具體的說，涉及一種分級分區(qū)轉化催化裂化循環(huán)油的方法及裝置。

背景技術

催化裂化循環(huán)油是催化裂化的重要副產(chǎn)物，數(shù)量大，富含芳烴，尤其是多環(huán)芳烴，屬于劣質餾分，其中輕循環(huán)油原來主要用作柴油的調和組分，重循環(huán)油作為回煉油在催化裂化裝置內(nèi)循環(huán)轉化。

但是，自2015年1月起中國將要實施國IV排放標準，要求車用柴油中多環(huán)芳烴質量分數(shù)不大于11％，催化裂化輕循環(huán)油作為柴油調合組分受到較大限制。雖然近年來煉油技術具有很大的進步和創(chuàng)新，但對于催化裂化輕循環(huán)油(LCO)這一具有特殊性質的煉油廠副產(chǎn)品的加工工藝還沒有更好地突破。如何實現(xiàn)催化裂化輕循環(huán)油的高效轉化，使其成為高附加值產(chǎn)品是煉油企業(yè)的難題。

對于催化裂化輕循環(huán)油，常規(guī)的加工方法是利用加氫工藝進行芳烴飽和、雜原子脫除，以實現(xiàn)催化裂化輕循環(huán)油的精制，生產(chǎn)超低硫柴油。例如CN201110325356、CN201110325408提出了一種輕循環(huán)油選擇性加氫精制方法，該方法反應后油品中萘系雙環(huán)芳烴及稠環(huán)芳烴部分飽和或開環(huán)，多環(huán)芳烴轉化率僅僅達到30.0％以上，產(chǎn)物總芳烴保留率大于96.0％，氫耗高而十六烷值提高幅度不大。

一些研究者(生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的LCO加氫新技術.王德會，許新剛，劉瑞萍，繆希平.煉油技術與工程，2014,44(7)：11-14)總結了新的催化裂化輕循環(huán)油加氫技術，例如LCO Unicracking工藝、RLG技術、LCO-X工藝等，這些技術的特點是利用加氫精制和加氫裂化相結合的方法把催化裂化輕循環(huán)油轉化為優(yōu)質柴油，單環(huán)芳烴(苯、甲苯、二甲苯等組分)保留在汽油餾分中成為優(yōu)質的高辛烷值組分或作為輕質芳烴產(chǎn)品。此類技術雖然使柴油十六烷值的提高幅度較大，但仍不能滿足國IV柴油規(guī)格要求，另外存在著總液體收率低和化學氫耗高的缺點。

對于催化裂化重循環(huán)油，常規(guī)的加工方法是在催化裂化裝置內(nèi)部進行循環(huán)轉化，即分餾塔引出裂回煉油與新鮮原料混合一起進入催化化提升管反應器轉化，其中回煉量受到工藝產(chǎn)品結構和加工負荷的制約。并且回煉油轉化率低，造成催化油漿收率高，影響了裝置的輕烴收率。

催化裂化循環(huán)油中的烴類組成包括鏈烷烴、環(huán)烷烴(含少量烯烴)和芳烴，隨催化裂化原料油不同和操作苛刻度不同，循環(huán)油的烴類組成差異較大，但芳烴均為其主要組分，一般質量分數(shù)大于70％，有時達到90％左右。在芳烴中單環(huán)芳烴包括烷基苯、茚滿類、四氫萘類和茚類，約占芳烴總量的33％；多環(huán)芳烴包括萘類、苊類、苊烯類、菲類和蒽類等，約占芳烴總量的67％，由于芳環(huán)結構不能再催化裂化反應條件下發(fā)生開環(huán)裂化反應，因此這部分循環(huán)油再次進入催化裂化反應器轉化效率很低。

在催化裂化反應條件下，雖然多環(huán)芳烴難以開環(huán)裂化，而在加氫改質條件下，多環(huán)芳烴比較容易飽和為烷基芳烴和環(huán)烴基芳烴(茚滿類、四氫萘類和茚類)等，此類結構的芳烴可以在催化裂化條件下裂化為高辛烷值汽油餾分和輕烴。同時，為了減少環(huán)烴基芳烴發(fā)生副反應(例如氫轉移反應)轉變?yōu)槎喹h(huán)芳烴，造成加氫環(huán)節(jié)后的效果沒有發(fā)揮，催化裂化反應需要適宜的反應條件并需要使用具有顯著環(huán)烷環(huán)結構開環(huán)裂化能力的催化劑，例如富含β籠結構的Y型分子篩催化劑。

而對于催化裂化循環(huán)油的加氫改質反應，需要使用具有高芳烴飽和活性的加氫催化劑，并且控制適宜的反應條件避免多環(huán)芳烴的開環(huán)裂化，減少氫耗和氣體產(chǎn)物生成。適度加氫后的催化裂化循環(huán)油中單環(huán)芳烴質量分數(shù)比加氫處理前大幅度提高，其中環(huán)烴基苯質量分數(shù)增加顯著，這為催化裂化循環(huán)油重新進入催化裂化裝置裂化提供了基礎。由于環(huán)烴基芳烴的裂化反應由催化裂化裝置承擔，從而有效實現(xiàn)了加氫裝置的低氫耗和高液體產(chǎn)物收率。

對比加氫后的催化裂化循環(huán)油和催化裂化裝置加工的重質原料，兩者的分子結構和裂化性能還存在著較大不同。重質原料中存在著大量未經(jīng)過一次裂化的分子群，該分子群中有較多易裂化的烷基長鏈結構，屬于易裂化的原料。加氫后的催化裂化循環(huán)油富含烷基芳烴和環(huán)烴基芳烴，與重質原料相比，屬于難裂化的原料。因此，為了避免兩種性質差異的原料在催化裂化反應器中的相互干擾，應對兩種原料進行分級進料，為優(yōu)化各自的反應環(huán)境創(chuàng)造條件。