[发明专利]一种费-托合成液体燃料的提质加工方法

说明书

技术领域

本发明属于煤间接液化合成燃料油的领域，具体地说是一种费-托合成产物加入重油提质加工的方法。

背景技术

中国是石油资源相对缺乏的国家，人均储量仅为世界平均水平的11％，石油资源对外依赖度越来越大，解决石油资源的短缺，已是刻不容缓。另一方面，中国天然气资源也不丰富，人均储量仅为世界平均水平的4.5％。但是，中国煤的储量相对而言较为丰富一些，人均储量为世界平均水平的79％，因此，以煤而不是天然气为原料生产替代石油产品在今后一段时间内将是不得不为之的事情。

同时，除了石油资源的短缺外，石油的质量也越来越差，其衍生物组成中稠环芳烃、硫、氮等非理想组分含量日益增加，造成了原油加工工艺日趋复杂，重油、渣油增加，生产成本大幅增加。

以煤为原料生产燃料油及化学品，有2条路线，一是煤直接液化，二是煤间接液化。

煤间接液化是煤经气化生成粗煤气并经变换，粗煤气净化精制得到一定H₂/CO比的合成气，合成气经费-托合成反应转化为液体燃料，液体燃料再经提质加工生产出燃料油。由于费-托合成用的是精制过的合成气，合成气中已很少硫、氮及氯，因此费-托合成产物中硫、氮及氯极少，但含有一定量的氧，以醇、酸、水等形式存在；汽油馏分基本不含硫和氮，但组成中的烯烃和烷烃大部分是直链烃，故其辛烷值较低，需要进一步异构化才能提高辛烷值，这将大大增加合成汽油产品的加工费用；柴油馏分中几乎无硫、氮和芳烃，十六烷值很高，但凝点较高，燃烧性能差，低温流动性很差，需进一步降凝和添加助剂方可使用，但作为提高石油柴油产品的十六烷值添加组分最为理想，对解决炼油厂重油催化裂化柴油或煤直接液化的柴油因密度大、芳烃高、十六烷值低难以满足清洁燃料质量的难题十分有利。

费-托合成的产品除了汽油辛烷值低、柴油凝点高和燃烧性能差以外，最重要的制约因素是液体燃料产物分布很宽，包括了C₁～C₃₀的各种组分，提质加工必须进行加氢预精制、加氢精制及加氢裂化反应，再经分馏生产出石脑油(或汽油)、柴油等产品，使工艺过程变得非常庞大复杂，大大提高了成品油的生产成本，成为制约煤间接液化合成燃料油的瓶颈。

为了解决费-托合成产物分布宽的问题，出现了许多改进型的费-托合成，一类是通过一段合成就得到以柴油为主的中馏分，另一类是通过一段合成得到以合成蜡为主的重馏分，加氢催化异构裂化后得到凝点低、燃烧性能好的柴油和辛烷值高的汽油。但又出现了新问题，前者得到的柴油凝点高，燃烧性能差，后者在费-托合成反应器中过多的合成蜡造成积碳严重，损害了催化剂的活性，并缩短了催化剂的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是在现有技术基础上提供一种费-托合成液体燃料提质加工的方法。

本发明提供的方法为在费-托合成液体燃料提质加工的过程中加入重油，提高提质加工后所得汽油馏分的辛烷值和降低柴油馏分的凝点，改善低温流动性，提高燃烧性能。

在费-托合成工艺过程中，合成气在一定的温度、压力和催化剂作用下进行反应，最终得到液体燃料。这种液体燃料成分因不同的合成反应器、不同的催化剂和不同的冷凝方式而有不同，对于采用固定床、流化床和浆态床反应器的费托合成产物，通常可分为三类：

(1)从冷阱得到的是低温冷凝物，其馏程最轻，一般为20～320℃，烯烃含量和氧含量最高；

(2)从热阱得到的是高温冷凝物，其馏程居中，一般为180～450℃，烯烃含量和氧含量也居中；

(3)合成蜡，其馏程最重，一般为300～700℃，烯烃含量和氧含量较少。对于浆态床来说，合成蜡很少。

为了减少能耗，提质加工前先将轻馏分和中馏分趁热升压后与从循环氢压缩机来的循环氢和与新氢压缩机来的新氢混合后，进入脱酸原料/精制反应产物换热器与精制反应生成物换热，进入加氢脱酸反应器进行加氢脱酸反应。

重馏分与预热的外加重油经升压后，与从循环氢压缩机来的循环氢和与新氢压缩机来的新氢混合后进入裂化反应进料加热炉加热后直接进入加氢裂化反应器进行加氢裂化反应。

加氢裂化产物换热后进入裂化反应产物热高压分离器中进行气、液两相分离。

所得气相经裂化反应产物空冷器及裂化反应产物水冷器冷却，然后进入裂化反应产物冷高压分离器，进行气、油、水三相分离。冷高压分离器分离出来的气体经循环氢压缩机入口分液罐进一步分离，所得氢气经循环氢压缩机升压后作为循环氢循环使用。剩余尾气至燃料气管网作燃料气使用。