[发明专利]沸腾床中转化重油馏分及联产低硫中间馏分的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在沸腾床中转化重油馏分并联合生产极低硫含量的粗柴油 (gas oil)馏分的改进方法，和实现所述方法的装置。

本发明涉及一种用于处理含硫、氮和金属杂质的重烃原料的方法和装置。 其涉及一种使通过原油蒸馏获得的烃原料例如常压渣油、减压渣油至少部分转 化成满足含硫标准的(即，硫含量低于50ppm、优选低于20ppm，和甚至更优选 低于10ppm)粗柴油和一种或多种重质产物的方法，所述重质产物可以有利地用 作催化裂化原料(例如流化床催化裂化)，用作加氢裂化原料(例如高压催化加氢 裂化)，用作高或低硫含量的燃烧油或用作脱碳(carbon rejection)方法(例如焦化器) 的原料。

背景技术

直到2000年，柴油燃料中被认可的硫含量是350ppm。从2005年开始已经 提出了更加严格的值，因为该最大含量值不超过50ppm。在未来几年中，这个 最大值将被进一步向下修订并不应超过10ppm。

因此需要开发满足这些要求的方法，该方法不会使生产成本极大增加。

与原油常压蒸馏直接获得的粗柴油相比，由转化方法例如加氢转化方法获 得的汽油和粗柴油在加氢处理时是很难控制的(refractory)。

为了获得非常低的硫含量，必须转化最难控制类型的、尤其是二和三烷基 化的硫芴，或具有更高烷基化程度的那些，对其来说烷基限制了催化剂与硫原 子的接触。对于这类化合物，在脱硫之前通过破坏Csp3-S键使芳环加氢比通过 破坏Csp2-S键直接脱硫更快。

同样需要通过特别转化最难控制类型的、尤其是苯并吖啶和苯并咔唑，以 使氮含量大大降低；吖啶不仅难控制，而且抑制加氢反应。

因而转化粗柴油要求非常严格的操作条件以达到预期的硫标准。

在专利申请EP1312661中特别描述了包括用于生产具有低硫含量的中间馏 分的沸腾床的重油馏分的转化方法。但是，该方法仅能在非常严格的压力条件 下将硫含量降低至50ppm以下，这极大增加了最终获得粗柴油的成本。

因而真正需要获得一种可以在不太严格的操作条件下加氢处理转化粗柴油 的方法，该方法使投资成本降低并实现加氢处理催化剂保持合理的循环周期， 还使硫含量低于50ppm，优选低于20ppm，和更优选低于10ppm。

ppm值都是以重量表示。

发明内容

本发明人已经发现通过在获得具有所述的限制硫含量的良好质量的粗柴油 中优化所使用的操作压力使投资成本最小化是可能的。

因此，本发明所述的方法是一种对重油原料的处理方法，所述重油原料中 至少80wt％具有大于340℃的沸点，其包括以下步骤：

(a)加氢转化，在沸腾床反应器中，在以下条件下用上升的液体和气体流操 作：温度为300到500℃，相对催化剂体积的液时空速为0.1到10h^-1，和在每 m³原料50到5000Nm³氢气存在下，沸点大于540℃的馏分的重量％转化率为 10到98重量％；

(b)将步骤(a)获得的流出物分离成含氢气和H₂S的气体、含粗柴油的馏分， 和任选重于粗柴油的馏分和粗汽油(naphtha)馏分；

(c)加氢处理，使至少含步骤(b)中获得的粗柴油的馏分与至少一种催化剂在 以下条件下接触：温度为200到500℃，相对催化剂体积的液时空速为0.1到 10h^-1，和在每m³原料100到5000Nm³氢气存在下；

(d)将步骤(c)末端所得的流出物分离成含氢气的气体和至少一种粗柴油馏 分，该粗柴油馏分的硫含量低于50ppm，优选低于20ppm，和更优选低于10ppm，

加氢转化步骤(a)在压力P1下实施，加氢处理步骤(c)在压力P2下实施，差 压ΔP＝P1-P2为至少3MPa，通常为3到17MPa，优选8到13MPa，和更优选 9.5到10.5MPa，通过单个n级压缩系统确保为加氢转化步骤(a)和加氢处理步骤 (c)提供氢气，n大于或等于2，通常为2到5，优选2到4，特别优选等于3。

液时空速(LHSV)相应于原料液体流率(m³/h)与催化剂的体积(m³)的比。