[发明专利]一种生产超低硫清洁柴油的加氢方法

说明书

技术领域

本发明属于一种在存在氢的情况下精制烃油的方法，更具体地说，是一种生产超低硫清洁柴油的加氢方法。

背景技术

近年来，随着汽车工业的发展，汽车保有量的增加，对许多国家的经济发展，人民生活质量的提高都起到了不可替代的作用，但同时也带来了诸多问题，特别是汽车尾气排放到大气中的多种污染物数量巨大，对人体健康和人类生存环境构成严重威胁。清洁燃料的生产是减少汽车尾气对大气造成污染的有效措施。世界各国为此制定并颁布实施了日益严格的清洁燃料标准，柴油规格中最重要的硫含量指标在不到10年内发生了3次大的改变，欧洲1996年实施S＜500μg/g(欧II)的规格，2000年进一步降低至S＜350μg/g(欧III)，2005年1月车用柴油硫含量已经降低至小于50μg/g(欧IV)。2005年欧洲各国政府和汽车工业界代表在布鲁塞尔发表了汽车工业《战略研究计划》，提出要让欧洲公路交通“更加安全、更少污染和更具竞争力”，为此出台了更加严格的车用燃油标准-欧V标准，使柴油硫含量降低至10μg/g以下，达到“无硫”要求，并于2008年实施。我国车用柴油标准也在不断严格，2005年全国实施欧II标准，北京实施欧III标准，从2008年起，全国范围内实施欧III标准，北京等大城市实施欧IV标准。从国内车用柴油标准的发展趋势来看，在不久的将来，北京等大城市车用柴油标准将与欧洲接轨，达到欧V标准，硫含量将小于10μg/g。

随着欧V标准对柴油指标特别是硫含量指标的严格，在常规操作条件下通过一种主加氢催化剂或者常规加氢流程实现柴油硫含量的欧V标准需要付出较高的代价，这就需要在高操作苛刻度下，如低空速、高操作温度和氢分压，来实现满足欧V排放标准柴油的生产，高的操作苛刻度势必增大了生产成本，而常规装置的设计指标达不到这种苛刻度要求。

除费托合成柴油和加氢裂化柴油外，催化柴油、焦化柴油和减粘柴油都不能满足清洁柴油含硫量、芳烃含量和十六烷值的要求，即使是直馏柴油也有相当一部分难以满足清洁柴油特别是超低硫柴油规格要求。因此，生产清洁柴油特别是超低硫柴油时，所有柴油调合组分都必须深度加氢脱硫。生产清洁柴油的技术难点是所有柴油组分特别是催化柴油、焦化柴油组分，既要深度脱硫又要提高十六烷值，同时投资和生产成本都不能太高。

用现有的技术生产低硫、高十六烷值清洁柴油，必须在原有的加工工艺下，提高操作的苛刻度。通常采取的措施包括提高反应温度、提高反应氢分压和降低空速等。但提高反应温度，不仅严重影响催化剂使用寿命，使装置运行周期缩短，而且芳烃饱和反应是受热力学平衡限制的反应，当在一定的反应压力下，随着反应温度的升高，产品芳烃含量会增加。而高的氢分压对设备提出了更多的要求，导致生产成本大幅度上升；降低体积空速意味着降低装置处理量。另一方面，由于过度的加氢，使得反应氢耗增加，选择性降低；同时，产品的润滑性也随着加氢深度的增加而下降，导致发动机磨损严重。因此，对现有技术来说，提高苛刻度不仅会带来操作成本提高、操作周期缩短、产品脱芳率降低等问题，还会产生其他类如产品润滑性的问题。随着加工原料向重质化方向发展和高硫原油所占比例的不断增加，使得柴油馏分的处理难度进一步增加，用常规的加氢精制技术已经很难达到清洁柴油的产品质量要求。

US6217748公开了一种深度加氢脱硫的工艺方法。该工艺分成四步操作，首先在加氢催化剂的作用下对原料进行加氢脱硫反应，使出口产品硫含量降低至500ppm以下；然后以320～340℃为切割点将产品分割成两部分；再以Ni-Mo加少量分子筛的催化剂以及Co(Ni)-Mo催化剂组合在相对苛刻的条件下对重组分进行加氢，最终将分出的轻组分和加氢后的重组分进行混合，得到硫含量小于100ppm的超低硫柴油产品。

US 5183556公开了一种采用两个反应区生产低硫、低芳烃柴油的方法。在第一个反应区原料与氢气以同向流的方式与非贵金属催化剂接触并反应，之后第一反应区的气相流出物被分出，第一反应区的液相流出物与氢气以逆向流的方式进入第二反应区，在第二反应区与非贵金属或贵金属催化剂接触并反应。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种生产超低硫清洁柴油的加氢方法，所要解决的是现有技术生产超低硫清洁柴油时，操作条件苛刻，空速低等问题。

本发明提供的方法包括：

(1)柴油原料油切割为轻组分和重组分，其切割点为280～340℃；

(2)重组分和氢气通过第一加氢反应区的加氢精制催化剂I床层进行反应；