[发明专利]生产高质量馏出油或润滑油的联合加氢处理方案

说明书

本发明涉及加工石油烃类，更具体地涉及一种两段联合加氢处理方案，在此方案中高沸点石油原料，可以转化成沸点较低的产品，包括高质量石脑油和中间馏分（包括喷气发动机燃料、煤油和轻燃料油）。本方法能在耗氢量最少的情况下得到高质量的馏出油产品。

石油加工的基本任务，是将不同组成和质量的原油，分成各种具有特定用途的组分，此外从原油中较多的低价组分中增加高价组分的收率。预计炼厂将来加工的原油质量会逐渐变坏，同时高沸点和残油的产品（如重燃料油）的需要量预计将降低。另外，各种控制石油燃料质量的法规，将导致必需生产较高质量的石脑油和中间馏分。特别是控制在马达燃料中容许的铅含量的规定，将迫使产生高辛烷值石脑油，并需要低含硫量的中间馏分，尤其预计将对柴油机燃料、家庭取暖用油一类的产品，提出更严格的技术规范。同时前面谈到重燃料油需求量降低了，因而就不希望仅由原油中低沸程馏分，通称“油桶轻油”（“top    of    the    barrel”）中，生产改进了质量的低沸程产品。这意味着将需要加工较高沸程馏分以满足预计的需求，但同时加工费又必需维持在合理的范围内。因此，在将原油中较高沸程馏分转化成更有价值的产品中，虽然预期加氢处理将发挥主要的作用，但这一方法必需做到尽可能高效，使耗氢量降至最低。众所周知，氢气装置的建设和操作是费钱的。因此需要不断发展改进的加工技术，将残油、瓦斯油和其它高沸点物料，转化成石脑油、中间馏分如柴油机油、喷气发动机燃料、家用取暖油、轻燃料油等。

加氢裂化已是一种常规的加工方法，近年来已对其产生相当大的兴趣。这是由于几种因素造成的，汽油比中间馏分更需要、必需处理由催化裂化装置中出来的大量的脱烷基抗热性高的物流，过去这种抗热物流可掺入燃料油中，但燃料油的需要量却一直在下降。加氢裂化方法与催化裂化不同，能够有效地处理这类抗热物料。加之从催化重整操作中已可以得到大量的付产氢，因而能供应加氢裂化所需的大部分氢。另一个有利于加氢裂化发展的因素，是在过去20年内已主要采用了沸石裂化催化剂。用沸石催化剂裂化操作中得到的循环油趋向高度芳烃化，因而是加氢裂化的最好的原料。

加氢裂化原料在进入加氢裂化反应器前，总是先经加氢处理，以除掉含氮和含硫化合物以及金属，此外还使烯烃饱和并使芳烃部分饱和。含硫、含氮和含氧化合物在进行加氢裂化以前，以无机硫、氮和水的形式而除去，当然在两段之间也可以不必将这些化合物分离掉。大量氨的存在会抑制下一步加氢裂化的裂化活性，但可以通过提高加氢裂化操作的苛刻度来加以补偿。

在加氢裂化反应器中进行一系列不同的加氢反应，包括烯烃和芳烃环的饱和，但要限制操作的苛刻度，以尽量减少裂化反应。经过加氢处理的物料然后送入加氢裂化反应器，在此进行各种裂化和加氢反应。裂化反应提供的燃烃可进行加氢，而加氢反应又提供裂化所需的热量，因为加氢反应放热，而裂化反应吸热;反应通常产生过量的热，因为加氢反应所放出的热量，远大于吸热的裂化反应所消耗的热量。此过剩的热量使反应器的温度升高，并加快了反应速度，但可用氢气骤冷的方法加以控制。

常用的加氢裂化催化剂兼有酸性和加氢两种功能。催化剂的酸性功能由多孔固态载体提供，如氧化铝、氧化硅-氧化铝或结晶沸石的复合物（如带无定形载体，例如氧化硅-氧化铝，的八面沸石、X型沸石、Y型沸石或丝光沸石）。通常需要采用孔径超过7的较大孔径的多孔固体，因为主体物-多环芳烃化合物，组成了这种有代表性原料的主要部分，这类化合物为了能进入催化剂的内孔结构中，需要这种大小的孔径，因而才能发生大量裂化反应。

加氢裂化催化剂的加氢功能，由一种过渡金属或金属的复合物提供。可以采用周期表中ⅧA族的贵金属，特别是铂或钯，但最好用ⅣA、ⅥA和ⅧA族的非贵金属，因为它们的价格低，并对污染物的毒性效应有较大的抵抗力（本说明书用的周期表系由国际纯粹化学和应用化学联合会所批准，可见如Fisher科学公司印制的表格，目录号5-702-10）。推荐用作加氢组分并已证明为很有效的非贵金属有：铬、钼、钨、钴和镍以及金属的复合物，如镍-钼、钴-钼、钴-镍、镍-钨、钴-镍-钼和镍-钨-钛。