[发明专利]一种费托合成轻、重产品组合生产洁净柴油的方法

说明书

一种费托合成轻、重产品组合生产洁净柴油的方法，该方法将齐聚、热裂解、加氢精制工艺过程有机地结合在一个工艺过程中，使费托合成轻质馏分和重质馏分能够最大限度地转化为柴油馏分，且可灵活地调整最终柴油产品中齐聚柴油和热裂化柴油的比例，保证了目的产物的正构/异构比，从而使柴油产品的凝点和冷滤点可根据市场需求灵活调整。

技术领域

本发明涉及一种费托合成粗产品加工的方法，更具体地说，是一种能有效将费托合成轻质馏分和重质馏分转化为洁净柴油的方法。

背景技术

随着事由资源的日益减少，以及人类对保护生态环境要求的日益严格，世界对洁净液体燃料的需求急剧增加，为了满足这种需求，各国科研工作者致力于研究开发洁净燃料油生产技术，其中以费托(Fischer-Tropsch)合成技术最受瞩目。费托合成粗产品可以分为尾气，混合烃和废水，其中混合烃是中间产品，须进一步在下游产品提质加工获得成品油或者化工产品。费托合成粗产品的利用方式直接影响最终产品的收率、产品结构和产品质量及其经济效益。现行的做法是费托合成粗产品或者是送进加氢精制，或者是送进催化裂化、加氢裂化等装置进行加工。

CN1594509A提出将费托合成的重质烃和/或釜底蜡，采用Fe基催化剂在悬浮床中进行加氢转化，生产石脑油和柴油产品。悬浮床工艺的加氢性能较弱，反应条件苛刻，产品性质需进一步提高。USP 5,378,348提出了一种将费托合成油转化为喷气燃料的方法。首先将费托合成油分馏为轻石脑油、煤油和重馏分(初馏点大于260℃)。将煤油馏分加氢处理然后加氢异构，生产为高质量合成喷气燃料。将大于260℃馏分加氢异构，得到的煤油馏分与直馏煤油馏分共同进行加氢处理和加氢异构，得到的柴油馏分作为产品，大于371℃馏分循环。该流程中的分离操作较多，流程长、能耗大。USP 6,589,415介绍了将费托合成油进行加氢裂化的方法，其主要特点是将费托合成重馏分进行加氢裂化，将轻馏分作为加氢裂化反应床层的冷却物流。该方法的问题在于，进入加氢裂化的合成油没有经过加氢处理，其中含有一定量杂质，这些杂质一般是加氢裂化催化剂的有害物质，会造成催化剂的永久失活。CN1594507A公开了一种用于费托合成重质烃和/或釜底蜡加氢裂化的工艺，其主要特点是采用高效分散型催化剂悬浮床加氢裂化工艺和使用镍基负载型催化剂的固定床加氢精制工艺。针对产物分离采用了多级分离相结合的方法，分离过程复杂。USP 4,059,648公开了一种将费托合成油生产为高辛烷值汽油的方法，其主要特点是，首先将费托合成油进行加氢处理，然后采用含有ZSM系列分子筛的选择性裂解催化剂将加氢处理后的重馏分进行裂解，得到具有较高的辛烷值汽油馏分。但主要缺点是液体产物收率低，汽油辛烷值低于85，得到的柴油馏分质量也较差，不宜直接使用。USP 4,684,756提供了一种以费托合成蜡生产高质量汽油的方法。该方法采用流化床工艺过程和催化裂化催化剂、或低加氢性能的加氢裂化催化剂，将费托合成蜡裂解为富含烯烃的裂解产物。然后将富含烯烃的裂解产物进行齐聚反应，得到高质量(高辛烷值)汽油。该方法以生产汽油为目的，反应过程较为复杂。

除了生产重质烃，费托合成还产生富含C₃-C₈烯烃的轻组分，并且还含有一定量的有机含氧物(如醇或酸)。在现有的费托粗产品加工处理技术中，C₃-C₄组分作为LPG，而C₅⁺以上轻组分(沸点小于150℃)通常采用加氢精制技术，将烯烃饱和，同时脱除含氧有机物中的氧，由此除去其中所含的烯烃和氧化化合物，如CN1865405A、CN102061193A、CN101177621A。尽管传统加氢处理的确能够除去烯烃和氧化化合物，但该方法通常要求使用非常高的压力和温度，且最终产物通常是石脑油馏分，辛烷值非常低，不适合直接作为燃料，从而限制了可掺入柴油燃料中的产物量。为了避免或减轻上述缺陷的影响，并为了改进工艺效率，需要对轻质费托液利用提出更好的方法。