一种动植物油与催化柴油加氢方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种动植物油与催化柴油加氢方法，具体的说是一种气相循环加氢与 液相加氢联合装置加工植物油和催化柴油，生产高十六烷值清洁柴油的加氢方法。
【背景技术】
[0002] 随着石油资源的逐渐枯竭，炼厂加工重质和劣质原油的比例逐年增加，因此，在炼 厂加工流程中二次加工柴油尤其是催化柴油的比例逐渐加大，而通常情况下，催化柴油中 含有大量的芳烃，十六烷值很低，即使通过加氢精制后也很慢满足柴油对十六烷值的要求。 与此同时，随着世界石油储量越来越少，动植物油等可再生资源的利用也越来越受到重视。 动植物油脂的主要成分是直链脂肪酸甘油三酸酯，其中脂肪酸链长度一般为C 12?C24，且以 C16和C18居多。动植物油脂含有的典型脂肪酸包括饱和酸(棕榈酸、硬脂酸)、一元不饱和酸 (油酸）及多元不饱和酸(亚油酸、亚麻酸)，植物油以不饱和一烯酸和二烯酸为主，动物脂则 以饱和脂肪酸为主。这部分油经过加氢后生成油中主要为直链烷烃，因此凝点较高，不能满 足柴油凝点的要求。
[0003] 另外，随着炼厂对成本的控制越来越严格，以投资低为显著特点的液相循环加氢 技术越来越受到炼厂的重视，所谓液相循环加氢技术是相比于传统气相循环加氢工艺而 言，液相循环加氢工艺反应部分不设置氢气循环系统，依靠液相产品大量循环时携带进反 应系统的溶解氢来提供新鲜原料进行加氢反应所需要的氢气。因此，液相循环加氢技术的 关键在于反应油品溶解氢气量满足反应需氢量。而催化柴油由于含有较高的芳烃含量，反 应耗氢量很高，同时，相比于烷烃，氢气在芳烃中的溶解量更低。因此，在传统的液相循环加 氢工艺过程，很难直接用于处理催化裂化柴油。
【发明内容】
[0004] 针对动植物油及催化柴油的各自特点，本发明提供了一种气相循环加氢与液相加 氢联合装置加工植物油和催化柴油生产高十六烷值清洁柴油的加氢方法。
[0005] 本发明的一种动植物油与催化柴油加氢方法，包括如下内容： (1) 所述方法包括气相循环加氢反应器和液相加氢反应器，液相加氢反应器后设置有 低压换热器； (2) 氢气从反应器底部进入反应器，动植物油原料进入液相加氢反应器之后的低压换 热器中，与液相加氢反应器经减压阀减压后的反应流出物进行换热，然后经原料泵加压后， 从反应器顶部进入气相循环加氢反应器，首先与加氢精制催化剂床层接触进行加氢精制反 应，然后与反应器下部的加氢改质异构降凝催化剂接触，进行加氢改质异构降凝反应； (3) 步骤（2)得到的气相流出物从反应器顶部离开反应器，所得液相生成油从反应器底 部离开反应器； (4) 步骤（3)得到的液相生成油与催化裂化柴油直接混合后与液相加氢产物循环油一 起在混氢罐内进行混氢，饱和溶氢后的混合油进入液相加氢反应器内进行加氢精制反应； (5)步骤（4)得到加氢反应流出物的一部分经减压阀减压后进入低压换热器，与加氢异 构反应器反应进料换热后出装置，得到高十六烷值清洁柴油，另一部分加氢流出物循环回 步骤（4)的混氢罐。
[0006] 根据本发明的加氢方法，本发明还可以包括步骤（6)，步骤（3)得到的气相流出物 可以经冷高分分离出气体烃后，进一步分离出氢气后，经压缩机压缩后返回步骤（2)循环使 用。
[0007] 根据本发明的加氢方法，步骤（1)中所述的气相循环加氢反应器为本领域中的常 规加氢反应器。其并非传统的滴流床反应器，而是气液逆流加氢反应器，即氢气由反应器底 部进入反应器，液体反应进料由反应器顶部进入反应器。。其中在气相循环加氢反应器内， 氢气与动植物油原料与催化剂接触，进行加氢精制及加氢异构反应。所述的液相加氢反应 器，是与气相加氢反应器相对应的，一般是指在反应器内仅包括液体与固体两相的加氢的 反应器。
[0008] 根据本发明的加氢方法，其中步骤（2)中所述的动植物油选自植物油、动物油、植 物脂和动物脂中的一种或几种。所述动植物油具体可以是大豆油、葵花油、菜籽油、棕榈油、 橄榄油、亚麻油、棉籽油、蓖麻油、鱼油、牛油等动植物油脂原料油馏分，其碳原子数一般为 12 ?24。
[0009] 本发明的加氢方法中，步骤（4)中所述催化裂化柴油的芳烃含量一般为30wt%? 95wt%，优选为 50wt% ?70wt%。
[0010] 本发明的加氢方法中，所述的动植物油原料与催化裂化柴油的质量比为I :6?6 : 1，优选1 :2?4 :1。液相加氢反应器的液相循环比（即液相加氢柴油循环油与催化裂化柴 油的质量比）为1 :6?6 :1，优选为1 :2?3 :1。
[0011] 本发明的加氢方法中，步骤（2)中的动植物油加氢反应器的操作条件如下：平均 反应温度300°C?420°C，优选340°C?400°C;反应压力4. 0 MPa?18. 0 MPa，优选6. 0 MPa?15. OMPa ;液时体积空速0. 21T1?51T1，优选0. 51T1?3. OtT1 ;氢油体积比一般为 80 : 1?1000 : 1，优选 100 : 1 ?300 : 1。
[0012] 步骤（2)中所述的加氢异构反应器中装填有加氢精制催化剂和加氢改质异构降 凝催化剂，加氢精制催化剂与加氢改质异构降凝催化剂的体积比一般为1 :5?2 :1，优选 为1 :3?1 :1。所述的加氢精制催化剂一般为本领域中的常规柴油加氢精制催化剂，其中， 加氢精制催化剂，一般以VI B族和/或第VDI族金属为活性组分，以氧化铝或含硅氧化铝为 载体。第VI B族金属一般为Mo和/或W，第VDI族金属一般为Co和/或Ni。以催化剂的重 量为基准，第VI B族金属含量以氧化物计为8wt%?28wt%，第VDI族金属含量以氧化物计为 2wt%?15wt%。加氢异构改质降凝催化剂采用的催化剂为含有0型分子筛的异构催化剂， 以重量计催化剂含有W0 315?30%，NiO或CoO 2?15%，P型分子筛KT45%，载体为氧化 铝或无定形硅铝。
[0013] 在气相循环加氢异构反应器内，加氢精制催化剂与加氢异构改质降凝催化剂分别 装填于反应器的上部和下部。所述的反应器可以为单床层反应器，但优选两个床层，上床层 装填加氢精制催化剂，下床层装填加氢改质异构降凝催化剂，两个床层之间可以通入液相 循环加氢柴油产品或冷氢以改善反应器内的温度分布。
[0014] 本发明中的加氢异构反应器选用加氢精制能力较强的加氢精制催化剂与具有强 加氢异构功能的加氢改质异构降凝催化剂，采用单剂或两剂串联一次通过工艺流程，在中 压或高压条件下，对动植物油进行加氢处理，在实现深度脱硫、脱氮和脱氧的同时，可以使 动植物油中的正构烧经等高凝点组分进行异构化反应，从而降低其凝点。
[0015] 本发明的加氢方法中，步骤（4)中的液相加氢反应器的操作条件如下：反应温 度 300°C?400°C，优选 320°C?380°C ;反应压力 4. 0 MPa ?15. 0 MPa，优选 6. 0 MPa ? 10. OMPa ;液时体积空速0? ItT1?5h'优选0? 51T1?3. Oh'
[0016] 步骤（4)中的液相加氢反应器内装填有加氢精制催化剂，该催化剂可以是市售产 品，也可以按本领域常规知识制备。步骤（4)中所述的加氢精制催化剂一般以VI族和/或 第VDI族金属为活性组分，以氧化铝或含硅氧化铝为载体。第VIB族金属一般为Mo和/或W， 第VDI族金属一般为Co和/或Ni。以催化剂的重量为基准，第VIB族金属含量以氧化物计为 8wt%?28wt%，第VDI族金属含量以氧化物计为2wt%?15wt%，该催化剂具有较强的加氢饱和 能力及超深度脱硫能力，在液相加氢反应器内完成催化柴油的深度脱硫及部分芳烃饱和。
[0017] 与现有