CN115851303A - 一种低温费托合成产物多产业链加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低温费托合成油品转化技术领域，公开了一种低温费托合成产物多产业链加工方法，产品方案以“油化结合模式下开发高附加值化工品”为原则，通过分离生产转化更多细分产品，能够全面利用费托合成产物性质，实现传统煤间接液化产业链延伸，产品以高质煤基清洁油品、煤基α烯烃及高碳醇、费托精制蜡、PAO及煤基Ⅲ+润滑油基础油为主，提升经济效益。
Description
技术领域
本发明属于低温费托合成油品转化技术领域，特别涉及一种低温费托合成产物多产业链加工方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
工业化时代以来，人类文明发展和经济繁荣所依赖的主要能源分别是煤炭、石油、天然气。其中，以煤炭为原料气化得到合成气，并经费托合成可以高效转化为清洁的液体燃料，可以作为未来石油化工的主要替代品。
而当前的“煤制油”产业中，多数还是将费托合成粗产品经加氢饱和、加氢裂化和产品分馏过程得到液化石油气、柴油、石脑油等产品，产品结构单一。且上述生产的产品都是按较宽范围碳数分布的液体燃料，未生产得到更精细的化学品，其附加值较低。因此，当下费托合成粗产品经加氢饱和、加氢裂化和产品分馏过程得到液体燃料的技术，产品附加值低，经济效益较差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种低温费托合成产物多产业链加工方法，能够全面利用费托合成产物性质，产品方案以“油化结合模式下开发高附加值化工品”为原则，实现传统煤间接液化产业链延伸，产品以高质煤基清洁油品、煤基α烯烃及高碳醇、费托精制蜡、PAO及煤基Ⅲ+润滑油基础油为主，产品附加值高，提升了经济效益。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种低温费托合成产物多产业链加工系统，包括：
所述脱轻塔A、萃取脱氧单元C、固定床精脱氧单元D、分馏塔E依次相连，所述脱轻塔A的塔底出料口还与精馏塔B的进料口相连，所述分馏塔E的塔顶出料口与C5-C8烯烃吸附分离单元F进料口相连，所述分馏塔E的塔底出料口与C9-C12烯烃吸附分离单元G进料口相连，所述C5-C8烯烃吸附分离单元F、C9-C12烯烃吸附分离单元G的出料口、精馏塔B的出料口与缓冲罐H分别相连，所述缓冲罐H的出料口分别与加氢精制反应器I、加氢裂化反应器N的进料口相连；
所述加氢精制反应器I、分离单元J、分馏塔K、柴油汽提塔M依次相连，所述分馏塔K塔顶的出料口与回流罐L的进料口相连，所述分馏塔K塔底的出料口与加氢裂化反应器N的进料口相连；
所述加氢裂化反应器N、分离单元O、分馏塔P、柴油汽提塔R依次相连，所述分馏塔P塔顶的出料口与回流罐Q的进料口相连，所述分馏塔P塔底的处理口与异构脱蜡反应器S的进料口相连；
所述异构脱蜡反应器S、换热器T、补充精制反应器U、分离单元V、常压分馏塔W依次相连。
本发明的第二个方面，提供了一种低温费托合成产物多产业链加工方法，包括：
(1)对轻石脑油与低温冷凝物的混合物进行脱轻、脱重处理得到C5-C12馏分，再经过萃取粗脱氧化物至3000ppm及以下；
(2)对步骤(1)中经粗脱氧的C5-C12混合物进行固定床吸附精脱氧至5ppm及以下经过模拟移动床吸附实现烷烯分离再过分馏装置分离切割得到富含α烯烃的组分及剩余以烷烃为主的抽余物；
(3)对步骤(2)中得到的富含α烯烃的组分进行下游加工正己醇、正辛醇、正C12醇、正C13醇、PAO基础油及精分离得到1-己烯、1-辛烯；
(4)对步骤(2)中的以烷烃为主的抽余物、步骤(1)中脱重C13+组分混合后与费托合成高温冷凝物、石蜡产物共同进入加氢精制反应器加氢饱和提质；
(5)对步骤(4)加氢饱和后油相进行分馏获取粗石脑油、轻柴油组分油及塔底1#软蜡；
(6)对步骤(5)中1#软蜡部分抽出用于薄膜蒸馏切割提取不同牌号精制蜡产品，剩余大部分继续进入加氢裂化反应器对重组分进行裂化及裂化后补充精制；
(7)对步骤(6)中加氢裂化段油相进行分馏获取粗石脑油、重柴油组分油及分馏塔底循环2#软蜡；
(8)对步骤(7)中2#软蜡抽出部分进入异构脱蜡反应器及补充精制反应部分；
(9)对步骤(8)中异构脱蜡后油相进行常减压分馏获取轻质白油、钻井液及润滑油基础油。
本发明的有益效果
本发明的加工方法相对于现有加工方法而言，通过分离生产转化更多细分产品，能够全面利用费托合成产物性质，实现传统煤间接液化产业链延伸，产品以高质煤基清洁油品、煤基α烯烃及高碳醇、费托精制蜡、PAO及煤基Ⅲ+润滑油基础油为主，提升经济效益。
1.步骤(1)和(2)分萃取和固定床吸附两步来脱除含氧化合物，可大大降低能耗及设备费用，创造较高的经济效益。
2.步骤(2)所述实现烷烯分离的吸附单元采用模拟移动床工艺，利用烯烃与链烷烃组分在吸附剂上吸附能力的差异实现周期性的吸附与解吸，从而实现烯烃与链烷烃组分的高效分离。
3.步骤(5)和(7)中分馏为常压分馏，其中，常压分馏过程在带侧线汽提塔的常压塔中进行；所述汽提剂为蒸汽汽提，所述的再沸器热源分别取自分馏塔底1#软蜡和2#软蜡物料。从而，带侧线汽提塔的常压塔能够控制轻柴油组分油的闪点。
4.步骤(9)采用了常减压分馏工艺，关键组分有更高的产品收率和质量，且环保、节能及装备水平较高。
5.步骤(3)(5)(6)(7)(8)和(9)得到一系列粗石脑油和柴油组分油等传统液体燃料产品和高质煤基清洁油品、煤基α烯烃及高碳醇、费托精制蜡、PAO及煤基Ⅲ+润滑油基础油等高附加值产品，产品结构丰富；可以根据市场行情调整生产，增强抗市场风险能力，提高经济效益。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是根据本发明实施方式的低温费托合成产物的加工方法的工艺流程原理图，其中，A脱轻塔、B精馏塔、C萃取脱氧单元、D固定床精脱氧单元、E分馏塔、F C5-C8烯烃吸附分离单元、G C9-C12烯烃吸附分离单元、H缓冲罐、I加氢精制反应器、J第一分离单元、K第一分馏塔、M柴油汽提塔、L回流罐、N加氢裂化反应器、O第二分离单元、P分馏塔、Q回流罐、R柴油汽提塔、S异构脱蜡反应器、T换热器、U补充精制反应器、V分离单元、W常压分馏塔。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
一种低温费托合成产物多产业链加工方法，包括：
(1)对轻石脑油与低温冷凝物的混合物进行脱轻、脱重处理得到C5-C12馏分，再经过萃取粗脱氧化物至3000ppm及以下；
(2)对步骤(1)中经粗脱氧的C5-C12混合物进行固定床吸附精脱氧至5ppm及以下经过模拟移动床吸附实现烷烯分离再过分馏装置分离切割得到富含α烯烃的组分及剩余以烷烃为主的抽余物；
(3)对步骤(2)中得到的富含α烯烃的组分进行下游加工正己醇、正辛醇、正C12醇、正C13醇、PAO基础油及精分离得到1-己烯、1-辛烯；
(4)对步骤(2)中的以烷烃为主的抽余物、步骤(1)中脱重C13+组分混合后与费托合成高温冷凝物、石蜡产物共同进入加氢精制反应器加氢饱和提质；
(5)对步骤(4)加氢饱和后油相进行分馏获取粗石脑油、轻柴油组分油及塔底1#软蜡；
(6)对步骤(5)中1#软蜡部分抽出用于薄膜蒸馏切割提取不同牌号精制蜡产品，剩余大部分继续进入加氢裂化反应器对重组分进行裂化及裂化后补充精制；
(7)对步骤(6)中加氢裂化段油相进行分馏获取粗石脑油、重柴油组分油及分馏塔底循环2#软蜡；
(8)对步骤(7)中2#软蜡抽出部分进入异构脱蜡反应器及补充精制反应部分；
(9)对步骤(8)中异构脱蜡后油相进行常减压分馏获取轻质白油、钻井液及润滑油基础油。
在一些实施例中，步骤(1)的具体步骤包括：轻石脑油1经过滤后进入脱轻塔A脱除C4组分3，塔釜得到C5-C8稳定石脑油2；低温费托冷凝物4经过滤后进入精馏塔B进行脱重，塔底得到C13+重组分6，塔顶得到C5-C12轻质油品5。两塔获得C5-C12组分混合后进入萃取脱氧单元C进行粗脱氧。
在一些实施例中，步骤(2)的具体步骤包括：萃取脱氧后的物料7进入固定床精脱氧单元D；精脱氧后C5-C12组分8进入分馏塔E进行切割，塔顶得到C5-C8组分9送入C5-C8烯烃吸附分离单元F分离得到C5-C8烯烃组分11和C5-C8烷烃组分12；塔底得到C9-C12烷烯组分10，送入C9-C12烯烃吸附分离单元G分离得到C9-C12烯烃组分13和C9-C12烷烃组分14；组分12和组分14混合得到烷烃为主的抽余物。
在一些实施例中，步骤(4)的具体步骤包括：将组分12和组分14混合得到的烷烃为主的抽余物和C13+重组分6混合后与费托合成高温冷凝物15、石蜡产物16进入缓冲罐H后，混合物17与氢气18混合后进入加氢精制反应器I加氢饱和后，进入分离单元J分离出氢气20，油相组分21进入分馏系统。
在一些实施例中，步骤(5)的具体步骤包括：油相组分21进入分馏系统分馏塔K后，经过分馏塔顶粗石脑油21进入回流罐L；分馏塔侧线采出22进入柴油汽提塔M，塔顶轻组分26返回分馏塔K，塔底得到轻柴油组分油25采出至成品罐区；分馏塔K塔底得到1#软蜡。
在一些实施例中，1#软蜡部分抽出23去往10Wt/a装置，用于薄膜蒸馏切割提取不同牌号精制蜡产品；剩余大部分24继续进入加氢裂化反应器N对重组分进行裂化及裂化后补充精制，反应后的油相28进入分离单元O分离出氢气29，油相组分30进入分馏系统。
在一些实施例中，油相组分30进入分馏系统分馏塔P后，经过分馏塔顶粗石脑油31进入回流罐Q；分馏塔侧线采出32进入柴油汽提塔R，塔顶轻组分36返回分馏塔K，塔底得到轻柴油组分油35采出至成品罐区；分馏塔K塔底得到2#软蜡。
在一些实施例中，2#软蜡抽出部分33与氢气37混合后，进入异构脱蜡反应器S反应，得到反应产物38进入换热器T换热后39进入补充精制反应器U进行加氢精制反应，得到反应产物40进入分离单元V分离出氢气41，油相组分42进入分馏系统。
上述过程中的反应系统采用异构脱蜡+补充精制技术，异构反应温度310-380℃，补充精制反应温度220-280℃。
在一些实施例中，步骤(8)中得到的油相组分42进入分馏系统常压分馏塔W，在塔顶采出汽油型无芳烃白油43；常压分馏塔W设两个侧线汽提塔，在常一线采出煤油型无芳烃白油44，在常二线采出钻井液45；常压塔底物料常底油46进减压分馏塔X进一步分离，减压分馏塔X设置三个侧线采出，其中减一线采出产品为2#基础油产品47，减二线采出产品为4#基础油产品48，减三线采出产品为8#基础油产品49，减压分馏塔底产品为光亮油50。
在一些实施例中，上述分馏系统中，常压分馏塔顶温度95-115℃、压力0.1-0.15MPa(G)，减压分馏塔塔顶温度65-80℃，塔顶压力-0.1MPa(G)。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
一种低温费托合成产物的加工方法。本实施方式中，所用到的原料为低温费托合成产物分离和预处理后得到的轻石脑油、高温冷凝物、低温冷凝物和石蜡，其组分表如表1～3所示，本实施方式的费托合成产物的加工方法如图1所示。
表1是根据本发明实施方式的低温费托合成产物的加工方法的工艺所用到的原料——轻石脑油的原料组成表；
表1轻石脑油原料组成
表2是根据本发明实施方式的低温费托合成产物的加工方法的工艺所用到的原料——低温冷凝物的原料组成表；
表2低温冷凝物原料组成
表3是根据本发明实施方式的低温费托合成产物的加工方法的工艺所用到的原料——高温冷凝物、石蜡的原料组成表。
表3高温冷凝物、石蜡原料组成
步骤(1)：轻石脑油1经过滤后进入脱轻塔A脱除C4组分3，塔釜得到C5-C8稳定石脑油2；低温费托冷凝物4经过滤后进入精馏塔B进行脱重，塔底得到C13+重组分6，塔顶得到C5-C12轻质油品5。两塔获得C5-C12组分混合后进入萃取脱氧单元C进行粗脱氧。
步骤(2)：萃取脱氧后的物料7进入固定床精脱氧单元D。精脱氧后C5-C12组分8进入分馏塔E进行切割，塔顶得到C5-C8组分9送入C5-C8烯烃吸附分离单元F分离得到C5-C8烯烃组分11和C5-C8烷烃组分12；塔底得到C9-C12烷烯组分10，送入C9-C12烯烃吸附分离单元G分离得到C9-C12烯烃组分13和C9-C12烷烃组分14；组分12和组分14混合得到烷烃为主的抽余物。
步骤(3)：对得到的富含烯烃的组分11、组分13进行下游加工，采用羰基合成技术、精分离技术及聚合工艺，生产正己醇、正辛醇、正C12醇、正C13醇、PAO基础油及精分离得到1-己烯、1-辛烯。
步骤(4)：将组分12和组分14混合得到的烷烃为主的抽余物和C13+重组分6混合后与费托合成高温冷凝物15、石蜡产物16进入缓冲罐H后，混合物17与氢气18混合后进入加氢精制反应器I加氢饱和后，进入分离单元J分离出氢气20，油相组分21进入分馏系统。
步骤(5)：油相组分21进入分馏系统分馏塔K后，经过分馏塔顶粗石脑油21进入回流罐L；分馏塔侧线采出22进入柴油汽提塔M，塔顶轻组分26返回分馏塔K，塔底得到轻柴油组分油25采出至成品罐区；分馏塔K塔底得到1#软蜡。
步骤(6)：1#软蜡部分抽出23去往10Wt/a精制费托蜡装置，用于薄膜蒸馏切割提取不同牌号精制蜡产品；剩余大部分24继续进入加氢裂化反应器N对重组分进行裂化及裂化后补充精制，反应后的油相28进入分离单元O分离出氢气29，油相组分30进入分馏系统。
步骤(7)：油相组分30进入分馏系统分馏塔P后，经过分馏塔顶粗石脑油31进入回流罐Q；分馏塔侧线采出32进入柴油汽提塔R，塔顶轻组分36返回分馏塔K，塔底得到轻柴油组分油35采出至成品罐区；分馏塔K塔底得到2#软蜡。
步骤(8)：2#软蜡抽出部分33与氢气37混合后，进入异构脱蜡反应器S反应，得到反应产物38进入换热器T换热后39进入补充精制反应器U进行加氢精制反应，得到反应产物40进入分离单元V分离出氢气41，油相组分42进入分馏系统。
上述过程中的反应系统采用异构脱蜡+补充精制技术，异构反应温度310-380℃，补充精制反应温度220-280℃。
步骤(9)：步骤(8)中得到的油相组分42进入分馏系统常压分馏塔W，在塔顶采出汽油型无芳烃白油43；常压分馏塔W设两个侧线汽提塔，在常一线采出煤油型无芳烃白油44，在常二线采出钻井液45；常压塔底物料常底油46进减压分馏塔X进一步分离，减压分馏塔X设置三个侧线采出，其中减一线采出产品为2#基础油产品47，减二线采出产品为4#基础油产品48，减三线采出产品为8#基础油产品49，减压分馏塔底产品为光亮油50。
上述分馏系统中，常压分馏塔顶温度95-115℃、压力0.1-0.15MPa(G)，减压分馏塔塔顶温度65-80℃，塔顶压力-0.1MPa(G)。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低温费托合成产物多产业链加工系统，其特征在于，包括：
脱轻塔(A)、萃取脱氧单元(C)、固定床精脱氧单元(D)、分馏塔(E)依次相连，所述脱轻塔(A)的塔底出料口还与精馏塔(B)的进料口相连，所述分馏塔(E)的塔顶出料口与C5-C8烯烃吸附分离单元(F)进料口相连，所述分馏塔(E)的塔底出料口与C9-C12烯烃吸附分离单元(G)进料口相连，所述C5-C8烯烃吸附分离单元(F)、C9-C12烯烃吸附分离单元(G)的出料口、精馏塔(B)的出料口与缓冲罐(H)分别相连，所述缓冲罐(H)的出料口分别与加氢精制反应器(I)、加氢裂化反应器(N)的进料口相连；
所述加氢精制反应器(I)、分离单元(J)、分馏塔(K)、柴油汽提塔(M)依次相连，所述分馏塔(K)塔顶的出料口与回流罐(L)的进料口相连，所述分馏塔(K)塔底的出料口与加氢裂化反应器(N)的进料口相连；
所述加氢裂化反应器(N)、分离单元(O)、分馏塔(P)、柴油汽提塔(R)依次相连，所述分馏塔(P)塔顶的出料口与回流罐(Q)的进料口相连，所述分馏塔(P)塔底的处理口与异构脱蜡反应器(S)的进料口相连；
所述异构脱蜡反应器(S)、换热器(T)、补充精制反应器(U)、分离单元(V)、常压分馏塔(W)依次相连。
2.一种低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，包括：
(1)对轻石脑油与低温冷凝物的混合物进行脱轻、脱重处理得到C5-C12馏分，再经过萃取粗脱氧化物至3000ppm及以下；
(2)对步骤(1)中经粗脱氧的C5-C12混合物进行固定床吸附精脱氧至5ppm及以下经过模拟移动床吸附实现烷烯分离再过分馏装置分离切割得到富含α烯烃的组分及剩余以烷烃为主的抽余物；
(3)对步骤(2)中得到的富含α烯烃的组分进行下游加工正己醇、正辛醇、正C12醇、正C13醇、PAO基础油及精分离得到1-己烯、1-辛烯；
(4)对步骤(2)中的以烷烃为主的抽余物、步骤(1)中脱重C13+组分混合后与费托合成高温冷凝物、石蜡产物共同进入加氢精制反应器加氢饱和提质；
(5)对步骤(4)加氢饱和后油相进行分馏获取粗石脑油、轻柴油组分油及塔底1#软蜡；
(6)对步骤(5)中1#软蜡部分抽出用于薄膜蒸馏切割提取不同牌号精制蜡产品，剩余大部分继续进入加氢裂化反应器对重组分进行裂化及裂化后补充精制；
(7)对步骤(6)中加氢裂化段油相进行分馏获取粗石脑油、重柴油组分油及分馏塔底循环2#软蜡；
(8)对步骤(7)中2#软蜡抽出部分进入异构脱蜡反应器及补充精制反应部分；
(9)对步骤(8)中异构脱蜡后油相进行常减压分馏获取轻质白油、钻井液及润滑油基础油。
3.如权利要求1所述的低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，步骤(1)的具体步骤包括：轻石脑油1经过滤后进入脱轻塔A脱除C4组分3，塔釜得到C5-C8稳定石脑油2；低温费托冷凝物4经过滤后进入精馏塔B进行脱重，塔底得到C13+重组分6，塔顶得到C5-C12轻质油品5；两塔获得C5-C12组分混合后进入萃取脱氧单元(C)进行粗脱氧。
4.如权利要求1所述的低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，步骤(2)的具体步骤包括：萃取脱氧后的物料7进入固定床精脱氧单元(D)；精脱氧后C5-C12组分8进入分馏塔(E)进行切割，塔顶得到C5-C8组分9送入C5-C8烯烃吸附分离单元(F)分离得到C5-C8烯烃组分11和C5-C8烷烃组分12；塔底得到C9-C12烷烯组分10，送入C9-C12烯烃吸附分离单元(G)分离得到C9-C12烯烃组分13和C9-C12烷烃组分14；组分12和组分14混合得到烷烃为主的抽余物。
5.如权利要求1所述的低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，步骤(4)的具体步骤包括：将组分12和组分14混合得到的烷烃为主的抽余物和C13+重组分6混合后与费托合成高温冷凝物15、石蜡产物16进入缓冲罐(H)后，混合物17与氢气18混合后进入加氢精制反应器(I)加氢饱和后，进入分离单元(J)分离出氢气20，油相组分21进入分馏系统。
6.如权利要求1所述的低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，步骤(5)的具体步骤包括：油相组分21进入分馏系统分馏塔(K)后，经过分馏塔顶粗石脑油21进入回流罐(L)；分馏塔侧线采出22进入柴油汽提塔(M)，塔顶轻组分26返回分馏塔(K)，塔底得到轻柴油组分油25采出至成品罐区；分馏塔(K)塔底得到1#软蜡。
7.如权利要求1所述的低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，1#软蜡部分抽出23去往10Wt/a装置，用于薄膜蒸馏切割提取不同牌号精制蜡产品；剩余大部分24继续进入加氢裂化反应器(N)对重组分进行裂化及裂化后补充精制，反应后的油相28进入分离单元(O)分离出氢气29，油相组分30进入分馏系统。
8.如权利要求1所述的低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，油相组分30进入分馏系统分馏塔(P)后，经过分馏塔顶粗石脑油31进入回流罐(Q)；分馏塔侧线采出32进入柴油汽提塔(R)，塔顶轻组分36返回分馏塔(K)，塔底得到轻柴油组分油35采出至成品罐区；分馏塔(K)塔底得到2#软蜡。
9.如权利要求1所述的低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，2#软蜡抽出部分33与氢气37混合后，进入异构脱蜡反应器(S)反应，得到反应产物38进入换热器(T)换热后39进入补充精制反应器(U)进行加氢精制反应，得到反应产物40进入分离单元(V)分离出氢气41，油相组分42进入分馏系统。
10.如权利要求1所述的低温费托合成产物多产业链加工方法，其特征在于，步骤(8)中得到的油相组分42进入分馏系统常压分馏塔(W)，在塔顶采出汽油型无芳烃白油43；常压分馏塔(W)设两个侧线汽提塔，在常一线采出煤油型无芳烃白油44，在常二线采出钻井液45；常压塔底物料常底油46进减压分馏塔(X)进一步分离，减压分馏塔(X)设置三个侧线采出，其中减一线采出产品为2#基础油产品47，减二线采出产品为4#基础油产品48，减三线采出产品为8#基础油产品49，减压分馏塔底产品为光亮油50。
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