[发明专利]加氢裂化的系统和方法

说明书

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不适用。

技术领域

本发明大体上涉及烃物流(stream)的加氢裂化以产生更低沸点化 合物。更具体地，本发明涉及用于改善原料的加氢裂化以产生更简单 的烃的高剪切系统和方法。

背景技术

在石油炼制和石油化学中，裂化是凭借其使复合有机分子如重质 烃类断裂成为更简单的轻质烃类的方法。该转化借助于前体分子中碳- 碳键的断裂而发生。裂化速率和所形成的最终产物在很大程度上取决 于温度以及取决于任何催化剂的存在。石油炼制裂化方法允许由重质 原油馏分如粗柴油(gas oil)和渣油产生“轻质”产物如LPG和汽油。

裂化可通过催化裂化或热裂化来进行。在热裂化中，使用高温(～ 800℃)和高压(～700kPa)。富氢产物的形成以缩合并被耗尽氢的较重分 子为代价。催化裂化包括使用酸催化剂、典型地为固体酸催化剂，如 二氧化硅-氧化铝和沸石。加氢裂化是用于产生喷气式发动机燃料、汽 油成分和LPG的主要方法。

加氢裂化是一种借助于氢的高分压的存在而进行的催化裂化方 法。石油炼制加氢裂化法是公知的并被开发出来。这种方法将烃的混 合物升级以供应更有价值的产物流。这种方法的产物是饱和烃。根据 反应条件(温度、压力和催化剂活性)，裂化产物从乙烷、LPG变化至主 要包括异链烷烃的更重的烃。双功能催化剂通常促进加氢裂化，该双 功能催化剂能够重排和断裂烃链以及向芳香族化合物和烯烃加氢以产 生环烷烃和烷烃。

通过使用酸性增大的催化剂并可能在与加氢处理相比更高的温度 和更长的接触时间的条件下操作，增加加氢裂化的程度。增加的氢压 控制沉积物和催化剂结垢。与热裂化或催化裂化不同，加氢裂化降低 芳香族化合物的分子量，并且满足对于芳香族材料含量高的工艺物流 如催化裂化或热裂化中的循环油、焦化装置产物或煤液的特定需求。 例如，催化循环油可以被裂化为石脑油馏分，其是用于催化重整以制 造高级辛烷汽油或石化芳族材料的优异原料。得自加氢裂化的主要产 物是喷气式发动机燃料、柴油、相对高辛烷值汽油馏分和LPG。这些 产物可能具有极低含量的硫和污染物。

燃料油是通过石油蒸馏获得的馏分，为馏出物或渣油的形式。馏 出物燃料油由原油蒸馏得到。粗柴油涉及蒸馏过程。油经过加热，变 成气体并缩合成为粗柴油。因此，粗柴油区别于渣油。术语重质燃料 油和渣油燃料油是原油在通过蒸馏提取出汽油和馏出物燃料油之后的 剩余物。加氢裂化被广泛地用于馏出物油料。加氢裂化法被用于炼油 厂原料以获得优质煤油、柴油和喷气式发动机燃料。得自加氢裂化的 轻质产物还可富含异丁烷，其是烷基化的重要原料。

在近代，随着用于炼油厂原料的轻质低硫原油的全世界范围的供 应减少，已有将较高沸点化合物向较低沸点化合物转化的显著趋势。 由于该倾向于较重质原油的趋势和对加工合成原油的需要，加氢裂化 变得越来越重要。随着对馏出物燃料的要求增加，精炼机可能并入加 氢裂化器以将例如真空瓦斯油(VG0)转化为喷气式发动机燃料和柴油 机燃料。已经开发了显示出所需的馏出物选择性、对于重质原料的高 转化活性和稳定性的催化剂。

因此，工业中存在对于通过烃质原料的加氢裂化改善所需烃的产 生的需要。

发明内容

本发明公开了用于改善加氢裂化的高剪切系统和方法。根据某些 实施方案，提供了用于加氢裂化包含液态烃的原料流的方法，该方法 包括形成包含分散在液态烃中的含氢气泡的分散体，其中该气泡的平 均直径低于约5微米，及将该分散体引入到包含加氢裂化催化剂的加 氢裂化器中。在实施方案中，平均气泡直径低于1微米。加氢裂化催 化剂可包括沸石、粘土、氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化镁、二氧 化钛或其组合。

该方法还可以包括从加氢裂化器中除去加氢裂化产物及使用高压 分离器从加氢裂化产物中除去过量的氢。在实施方案中，该方法还包 括将回收的氢的至少一部分循环至加氢裂化器。在高压分离器中除去 氢后，所述产物可经过分馏并获得塔底产物。该方法还可以包括将塔 底产物的至少一部分循环至加氢裂化器。