本發(fā)明涉及費(fèi)托合成油深度加工技術(shù)領(lǐng)域,具體地指一種費(fèi)托合成全餾分油生產(chǎn)低凝中間餾分油系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
低溫費(fèi)托合成主要產(chǎn)品是含C4~C70的烴類及少量的含氧化合物的復(fù)雜混合物,具有無硫、無氮、無金屬、低芳烴等特點(diǎn)。傳統(tǒng)加氫裂化采用上進(jìn)料方式,床層溫度梯度和壓降均較大,反應(yīng)器上部易結(jié)焦,設(shè)備投資和運(yùn)行成本較高,此外異構(gòu)化率不足,所產(chǎn)柴油凝點(diǎn)高,化學(xué)氫耗高。費(fèi)托合成油與石油有較大不同,其中不飽和烯烴、酸等主要集中于輕組分,輕組分加氫精制會放出大量的熱并造成結(jié)焦,同時溫升明顯,溫度不易控制。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是要提供一種費(fèi)托合成全餾分油生產(chǎn)低凝中間餾分油系統(tǒng)及方法,該系統(tǒng)及方法中加氫裂化和加氫異構(gòu)都采用下進(jìn)料方式,使氫濃度沿反應(yīng)器軸向分布更合理,反應(yīng)器溫度梯度最小,同時克服了催化劑床層上部壓降大的問題。為實現(xiàn)此目的,本發(fā)明所設(shè)計的費(fèi)托合成全餾分油生產(chǎn)低凝中間餾分油系統(tǒng),其特征在于:它包括第一加氫反應(yīng)器、第二加氫反應(yīng)器、氣液分離器、分餾塔、費(fèi)托重油輸送管道、費(fèi)托輕油輸送管道、第一氫氣輸送管道和第二氫氣輸送管道,其中,所述第一加氫反應(yīng)器包含上催化劑床層和下催化劑床層,所述費(fèi)托重油輸送管道連接第一加氫反應(yīng)器的中部輸入端,費(fèi)托輕油輸送管道連接第一加氫反應(yīng)器的底部輸入端,所述第一氫裂化反應(yīng)器的底部輸入端位于第一加氫反應(yīng)器下催化劑床層的下方,所述第一加氫反應(yīng)器的中部輸入端位于第一加氫反應(yīng)器上催化劑床層和下催化劑床層之間,第一氫氣輸送管道與費(fèi)托重油輸送管道連通,第二氫氣輸送管道與費(fèi)托輕油輸送管道連通,第一加氫反應(yīng)器的輸出管道連接第二加氫反應(yīng)器的底部輸入端,第二加氫反應(yīng)器的頂部輸出端連接氣液分離器的輸入端,氣液分離器的液相輸出端連接分餾塔的輸入端,所述分餾塔具有石腦油產(chǎn)品輸出口和低凝柴油輸出口,分餾塔的循環(huán)油輸出端連接第二加氫反應(yīng)器的底部輸入端。一種利用上述系統(tǒng)生產(chǎn)低凝中間餾分油的方法,其特征在于,它包括如下步驟:步驟1:第二氫氣輸送管道中的氫飽和溶于費(fèi)托輕油輸送管道中的費(fèi)托輕油中,形成氫飽和費(fèi)托輕油,該氫飽和費(fèi)托輕油由第一加氫反應(yīng)器的底部輸入端輸入第一加氫反應(yīng)器,第一氫氣輸送管道中的氫飽和溶于費(fèi)托重油輸送管道中的費(fèi)托重油中,形成氫飽和費(fèi)托重油,該氫飽和費(fèi)托重油由第一加氫反應(yīng)器的中部輸入端輸入第一加氫反應(yīng)器,氫飽和費(fèi)托輕油和氫飽和費(fèi)托重油分別在加氫精制催化劑和加氫裂化催化劑的作用下進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)生成中間餾分油,中間餾分油通過第二加氫反應(yīng)器的底部輸入端輸入第二加氫反應(yīng)器;步驟2:中間餾分油在第二加氫反應(yīng)器分別通過第一催化劑反應(yīng)床層的加氫裂化催化劑和第二催化劑反應(yīng)床層的加氫異構(gòu)催化劑進(jìn)行加氫異構(gòu)反應(yīng),生成低凝中間餾分油;步驟3:低凝中間餾分油進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氣液分離處理,分離出的液相進(jìn)入分餾塔分餾得到石腦油產(chǎn)品和目的產(chǎn)物低凝柴油。本發(fā)明的有益效果:1、本發(fā)明中加氫裂化和加氫異構(gòu)都采用下進(jìn)料方式,使氫濃度沿反應(yīng)器軸向分布更合理,反應(yīng)器溫度梯度最小,同時克服了催化劑床層上部壓降大的問題。2、費(fèi)托合成產(chǎn)物以飽和直鏈烴為主,飽和度較高,化學(xué)氫耗低。3、本發(fā)明中費(fèi)托輕油和費(fèi)托重油如本發(fā)明所述分開進(jìn)料,一來可以保持精制反應(yīng)床層溫度控制平穩(wěn),二來又降低了費(fèi)托重油進(jìn)料的溫度,降低了能耗。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;其中,1—第一加氫反應(yīng)器、2—第二加氫反應(yīng)器、3—?dú)庖悍蛛x器、4—分餾塔、5—費(fèi)托重油輸送管道、6—費(fèi)托輕油輸送管道、7—第一氫氣輸送管道、8—第二氫氣輸送管道、9—石腦油產(chǎn)品輸出口、10—低凝柴油輸出口。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:如圖1所述的費(fèi)托合成全餾分油生產(chǎn)低凝中間餾分油系統(tǒng),它包括第一加氫反應(yīng)器1、第二加氫反應(yīng)器2、氣液分離器3、分餾塔4、費(fèi)托重油輸送管道5、費(fèi)托輕油輸送管道6、第一氫氣輸送管道7和第二氫氣輸送管道8,其中,所述第一加氫反應(yīng)器1包含上催化劑床層和下催化劑床層,所述費(fèi)托重油輸送管道5連接第一加氫反應(yīng)器1的中部輸入端,費(fèi)托輕油輸送管道6連接第一加氫反應(yīng)器1的底部輸入端,所述第一氫裂化反應(yīng)器1的底部輸入端位于第一加氫反應(yīng)器1下催化劑床層的下方,所述第一加氫反應(yīng)器1的中部輸入端位于第一加氫反應(yīng)器1上催化劑床層和下催化劑床層之間,第一氫氣輸送管道7與費(fèi)托重油輸送管道5連通,第二氫氣輸送管道8與費(fèi)托輕油輸送管道6連通,第一加氫反應(yīng)器1的輸出管道連接第二加氫反應(yīng)器2的底部輸入端,第二加氫反應(yīng)器2的頂部輸出端連接氣液分離器3的輸入端,氣液分離器3的液相輸出端連接分餾塔4的輸入端,所述分餾塔4具有石腦油產(chǎn)品輸出口9和低凝柴油輸出口10,分餾塔4的循環(huán)油輸出端連接第二加氫反應(yīng)器2的底部輸入端。上述技術(shù)方案中,所述第一加氫反應(yīng)器1的上催化劑床層填加加氫裂化催化劑,第一加氫反應(yīng)器1的下催化劑床層填加氫精制催化劑。上述技術(shù)方案中,所述加氫精制催化劑中加氫活性金屬為Ni和Mo,含氧化合物含量范圍按質(zhì)量百分比為1%~40%,催化劑載體為多孔耐熔氧化物,如氧化鋁、氧化硅或復(fù)合氧化物等。所述加氫精制催化劑的比表面積范圍為200~600m2/g,加氫精制催化劑的孔容范圍為0.3~0.6ml/g。上述技術(shù)方案中,所述加氫裂化催化劑中的無定形硅鋁的含量按質(zhì)量百分比為40%~80%,加氫裂化催化劑中的加氫活性金屬為Ni和W,加氫裂化催化劑中的含氧化合物總含量按質(zhì)量百分比為10%~30%。所述加氫裂化催化劑中的分子篩為Y型分子篩、β分子篩、ZSM-5分子篩、SAPO分子篩和MCM-41介孔分子篩中的一種或幾種。所述加氫裂化催化劑中分子篩的含量按質(zhì)量百分比為1%~20%,所述加氫裂化催化劑的比表面積范圍為200~500m2/g,加氫裂化催化劑的孔容范圍為0.3~0.7ml/g。上述技術(shù)方案中,所述第二加氫反應(yīng)器2包含兩個催化劑反應(yīng)床層,從下往上分別為第一催化劑反應(yīng)床層和第二催化劑反應(yīng)床層,第一催化劑反應(yīng)床層裝填加氫裂化催化劑,第二催化劑反應(yīng)床層裝填加氫異構(gòu)催化劑。加氫異構(gòu)催化劑的裂化性能相對較弱,以直鏈烴異構(gòu)為主要反應(yīng),凝點(diǎn)可以明顯降低。上述技術(shù)方案中,加氫精制催化劑、加氫裂化催化劑和加氫異構(gòu)催化劑可以選用現(xiàn)有的匹配的商業(yè)催化劑。上述技術(shù)方案中,第一加氫反應(yīng)器1包含精制和裂化處理過程,第二加氫反應(yīng)器2包含裂化和異構(gòu)處理過程。一種利用上述系統(tǒng)生產(chǎn)低凝中間餾分油的方法,它包括如下步驟:步驟1:第二氫氣輸送管道8中的氫飽和溶于費(fèi)托輕油輸送管道6中的費(fèi)托輕油(溫度<350℃)中,形成氫飽和費(fèi)托輕油,該氫飽和費(fèi)托輕油由第一加氫反應(yīng)器1的底部輸入端輸入第一加氫反應(yīng)器1,第一氫氣輸送管道7中的氫飽和溶于費(fèi)托重油輸送管道5中的費(fèi)托重油中,形成氫飽和費(fèi)托重油(溫度≥350℃),該氫飽和費(fèi)托重油由第一加氫反應(yīng)器1的中部輸入端輸入第一加氫反應(yīng)器1,氫飽和費(fèi)托輕油和氫飽和費(fèi)托重油分別在加氫精制催化劑和加氫裂化催化劑的作用下進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)生成中間餾分油,中間餾分油通過第二加氫反應(yīng)器2的底部輸入端輸入第二加氫反應(yīng)器2;步驟2:中間餾分油在第二加氫反應(yīng)器2分別通過第一催化劑反應(yīng)床層的加氫裂化催化劑和第二催化劑反應(yīng)床層的加氫異構(gòu)催化劑進(jìn)行加氫異構(gòu)反應(yīng),生成低凝中間餾分油;步驟3:低凝中間餾分油進(jìn)入氣液分離器3進(jìn)行氣液分離處理,分離出的液相進(jìn)入分餾塔4分餾得到石腦油產(chǎn)品和目的產(chǎn)物低凝柴油,分離出的氣相很少,可以作燃料氣。步驟4,分餾塔4中的循環(huán)油返回第二加氫反應(yīng)器2的底部輸入端,循環(huán)油在第二加氫反應(yīng)器2中產(chǎn)生循環(huán)油溶解氫,對加氫異構(gòu)反應(yīng)所用氫中不足的部分進(jìn)行補(bǔ)充。本發(fā)明可以選擇在第一加氫反應(yīng)器1的底部輸入端和中部輸入端裝填加氫保護(hù)劑,也可以在第二加氫反應(yīng)器2的頂部輸出端前裝填后精制催化劑。上述技術(shù)方案中,物流經(jīng)加氫裂化后,部分氫氣被消耗,需要補(bǔ)充氫,因是液相加氫,故補(bǔ)充的氫是飽和溶解在物流中的。上述技術(shù)方案中,本文的低凝意思是經(jīng)過加氫裂化尤其是加氫異構(gòu)降凝的柴油,凝點(diǎn)根據(jù)實際需要,只要低于0#柴油的都可以稱作低凝。表1為實施例所用的實驗條件,實驗結(jié)果。加氫精制催化劑、加氫裂化催化劑和加氫異構(gòu)催化劑均根據(jù)上述本發(fā)明所述方法和條件等限制,由實驗室常規(guī)方法制備。表1為工藝實驗條件和結(jié)果表1說明本發(fā)明的產(chǎn)低凝柴油收率好,產(chǎn)品性質(zhì)好。本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。