[发明专利]用于由烃料流制备柴油的方法和设备

说明书

早期国家申请的优先权要求

本申请要求2012年3月29日提交的美国申请No.13/433,726的优先权。

发明领域

发明领域为通过加氢处理和加氢裂化制备柴油。

发明背景

加氢裂化指其中烃在氢气和催化剂的存在下裂化成较低分子量烃的方法。取决于所需输出，加氢裂化装置可含有一个或多个相同或不同催化剂的床。加氢裂化是用于使烃进料如减压瓦斯油(VGO)裂化成柴油，包括煤油和汽油发动机燃料的方法。

温和加氢裂化通常用于流化催化裂化(FCC)或其它工艺装置的上游以改进可供入下游装置中的未转化油的质量，同时将一部分进料转化成较轻产物如柴油。由于对柴油发动机燃料的世界需求相对于汽油发动机燃料增长，温和加氢裂化被认为以汽油为代价偏向有利于柴油的产品结构。温和加氢裂化可以以比部分或完全转化加氢裂化更小的严苛度操作以平衡用主要用于制备石脑油的FCC装置生产柴油。部分或完全转化加氢裂化用于以较小的未转化油收率生产柴油，其可供入下游装置中。

由于环境顾虑和近期制定的规则和规章，可销售的柴油必须满足关于污染物如硫和氮的越来越低的极限。新规章要求从柴油中基本完全除去硫。例如，超低硫柴油(ULSD)要求通常为小于10wppm硫。

加氢处理指其中在氢气的存在下在催化剂上将烯烃和芳族化合物饱和并将杂原子如硫、氮和金属从烃原料中除去的方法。加氢处理是ULSD制备中的重要步骤。

因此，仍需要从烃原料生产比汽油更多的柴油的改进方法。这种方法必须确保柴油产物满足日益严格的产品要求。

发明概述

在一个方法实施方案中，本发明包括由烃料流制备柴油的方法，所述方法包括将烃料流在加氢处理氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理。将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气状加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流。将液体加氢处理流出物流分馏以提供柴油料流。最后将柴油料流在加氢裂化氢气流和加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以提供加氢裂化流出物流。

在另一方法实施方案中，本发明进一步包括由烃料流制备柴油的方法，所述方法包括将烃料流在加氢处理氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以提供加氢处理流出物流。将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气状加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流。将蒸气状加氢处理流出物流压缩以提供经压缩氢气流。将加氢裂化氢气流从经压缩氢气流中取出。将液体加氢处理流出物流分馏以提供柴油和较重料流。最后将柴油和较重料流在加氢裂化氢气流和加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以提供加氢裂化流出物流。

在可选方法实施方案中，本发明进一步包括由烃料流制备柴油的方法，所述方法包括将烃料流在加氢处理氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以提供加氢处理流出物流。将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气状加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流。将液体加氢处理流出物流分馏以提供柴油料流。将柴油料流在加氢裂化氢气流和加氢裂化催化剂的存在下在6.9MPa(表压)(1000psig)至11.0MPa(表压)(1600psig)的压力下加氢裂化以提供加氢裂化流出物流。最后将加氢裂化流出物流分馏以提供低硫柴油料流。

在一个设备实施方案中，本发明包括用于由烃料流制备柴油的设备，所述设备包含加氢处理反应器用于将烃料流在加氢处理氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以提供加氢处理流出物流。与加氢处理反应器连通的分离器用于将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气状加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流。加氢处理分馏塔与分离器连通以将液体加氢处理流出物分馏以在柴油出口提供柴油料流。最后，加氢裂化反应器与分离器和加氢处理分馏塔下游连通以将柴油料流在加氢裂化氢气流和加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以提供加氢裂化流出物流。

在另一设备实施方案中，本发明进一步包括用于由烃料流制备柴油的设备，所述设备包含加氢处理反应器用于将烃料流在加氢处理氢气流和加氢处理催化剂的存在下加氢处理以提供加氢处理流出物流。分离器与加氢处理反应器连通以将加氢处理流出物流分离成包含氢气的蒸气状加氢处理流出物流和液体加氢处理流出物流。加氢处理分馏塔与分离器连通以将液体加氢处理流出物流分馏以在底部出口提供柴油料流。最后，加氢裂化反应器与分离器和加氢处理分馏塔的底部出口下游连通以将柴油料流在加氢裂化氢气流和加氢裂化催化剂的存在下加氢裂化以提供加氢裂化流出物流。