一种喷气燃料的加氢生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种喷气燃料的加氢生产方法，具体地，涉及一种在氢气存在下处理 烃油以生产喷气燃料的方法。
【背景技术】
[0002] 高密度喷气燃料又称大比重航煤，是一类具有高密度（一般为0.835g/cm3以 上）、高体积热值（一般为35. 8MJ/m3以上）的喷气燃料。与普通的喷气燃料（密度一般 为0. 77-0. 81g/cm3)相比，高密度喷气燃料可以提高燃料单位体积的热值，在燃料箱容积 一定时，可以有效增加燃料箱携带燃料的能量，是航天飞行器高航速、远航程飞行的重要保 障。例如：密度为845kg/m3 (体积发热量约为36X103MJ/m3)的燃料与密度为780kg/m3 (体 积发热量约为33X103MJ/m3)的燃料相比，在同样载油体积条件下可使飞行器多载约9 %的 能量。
[0003] 因此，开发高密度喷气燃料成为研究热点之一。
[0004] CN102304387B公开了一种煤基高密度喷气燃料的生产方法，该方法包括以下步 骤：来自煤直接液化过程的煤化轻油和液化馏分油进入带强制内循环的膨胀床加氢处理反 应器，与氢气、加氢处理催化剂接触，膨胀床加氢处理反应器的出口物流经分离、分馏后，得 到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；轻质馏分油和中质馏分油混合后进入深度加氢 精制固定床反应器，与氢气、加氢精制催化剂接触、反应，深度加氢精制固定床反应器出口 物流经分离、分馏后，得到高密度喷气燃料；其中，在所述加氢处理反应器内部的上方设置 有液体收集杯，所收集的液体经管道输送并经强制循环泵升压后再送入所述加氢处理反应 器的底部。CN102304387B公开的方法在对进料进行加氢处理时，先后在膨胀床加氢处理反 应器和固定床反应器中进行，增加了工艺的复杂性。
[0005] US4875992公开了一种从稠环芳烃和氢化芳烃原料生产大比重航煤的方法。该方 法中原料为富含二环芳烃和二环氢化芳烃的油。原料首先进入第一段进行脱硫和脱氮反 应，产物进入第二段进行选择性加氢饱和二环芳烃和二环氢化芳烃生成环烷烃，且生成尽 量少的低分子烃类。得到的大比重航煤比重指数（ΑΡΓ)在25° -35°之间，芳烃含量小 于50%。但是，该方法对原料要求较为苛刻，要求原料的馏分范围在350°F-700°F，同时 原料中含有60重量％以上的二环芳烃和二环氢化芳烃。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有的生产高密度喷气燃料的方法对原料和/设备要求 高的技术问题，提供一种喷气燃料的加氢生产方法，该方法工艺流程简洁，对设备和原料要 求不高，即使是在常规的固定床反应器上，采用如催化裂化柴油的劣质原料油作为进料，也 能获得高密度喷气燃料。
[0007] 本发明提供了一种喷气燃料的加氢生产方法，该方法包括以下步骤：
[0008] (1)在加氢精制反应条件下，使原料油和氢气与加氢精制催化剂接触；
[0009] (2)从步骤⑴得到的流出物中分离出气相物流，得到液相物流；
[0010] (3)将所述液相物流和氢气与加氢裂化催化剂在加氢裂化反应条件下接触；
[0011] (4)从步骤（3)得到的流出物中分离出喷气燃料；
[0012] 其中，所述原料油的芳烃含量为40重量％以上；
[0013] 步骤⑴中，所述加氢精制反应条件使得原料油中双环芳烃的饱和率为45-85%， 步骤（3)中，所述加氢裂化反应条件使得所述液相物流中单环芳烃的饱和率为60-95%。
[0014] 根据本发明的方法具有如下优点。
[0015] (1)采用本发明的方法可以生产符合GJB16036号喷气燃料标准的高密度喷气燃 料，其密度达到〇. 835g/cm3以上，重量热值达到或超过42. 9MJ/kg。
[0016] (2)采用本发明的方法生产的喷气燃料，双环以上芳烃含量极低，降低了发动机的 积炭速率，可以有效地延长发动机寿命。同时，采用本发明的方法生产的喷气燃料，硫含量 和氮含量低，减少了环境污染物的量。
[0017] (3)催化裂化柴油是一种劣质柴油馏分，其硫氮杂质含量高，十六烷值低；并且， 催化裂化柴油如果采用加氢改质工艺来生产清洁柴油产品，一方面氢耗高，经济效益低；另 一方面产品的十六烷值只能提高至40-45左右，密度只能降低至0. 86-0. 88g/cm3,仍然只能 作为柴油调和组分。本发明提供的方法即使采用催化裂化柴油作为原料，也能够生产高密 度喷气燃料，为低价值的催化裂化柴油生产高价值产品提供了一种新的工艺技术路线。
[0018] (4)本发明的方法将加氢精制生成油进行分离，以除去加氢精制过程中生成的如 硫化氢和氨的杂质后，再与加氢裂化催化剂接触反应，能有效地保护加氢裂化催化剂的催 化活性，使其具有较长的单程使用寿命。因此，本发明的方法特别适用于以硫氮含量高的原 料油作为进料的场合。
【附图说明】
[0019] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
[0020] 图1用于说明本发明的生产喷气燃料的方法的一种实施方式。
[0021] 附图标记说明
[0022] 1 :原料油 2 :换热器
[0023] 3 :加热炉 4 :第一加氢反应区
[0024] 5 :第二加氢反应区 6 :第二加氢反应区的流出物
[0025] 7 :换热后加氢进料 8 :分离单元
[0026] 9:富氢气体 10:液相组分
[0027] 11:分馏单元 12:气体产物
[0028] 13 :石脑油馏分 14 :喷气燃料馏分
[0029] 15 :柴油馏分 16 :纯化单元
[0030]17:循环氢压缩系统 18:循环氢
[0031] 19 :补充氢 20 :分离单元
[0032] 21 :气相物流 22 :液相物流
[0033] 23 :汽提介质
【具体实施方式】
[0034] 本发明提供了一种喷气燃料的加氢生产方法，该方法包括以下步骤：
[0035] (1)在加氢精制反应条件下，使原料油和氢气与加氢精制催化剂接触；
[0036] (2)从步骤⑴得到的流出物中分离出气相物流，得到液相物流；
[0037] (3)将所述液相物流和氢气与加氢裂化催化剂在加氢裂化反应条件下接触；
[0038] (4)从步骤（3)得到的流出物中分离出喷气燃料。
[0039] 根据本发明的方法，所述原料油的芳烃含量为40重量％以上。所述"芳烃含量"为 原料油中单环芳烃、双环及以上芳烃的总含量。所述原料油的芳烃含量为一般为40-90重 量％。优选地，所述原料油的芳烃含量为60重量％以上。根据本发明的方法，所述原料油 中，以芳烃的总量为基准，单环芳烃的含量优选为20-40重量％。根据本发明的方法，所述 原料油中，环烷烃和芳烃的总含量一般为60重量％以上，优选为60-95重量％。更优选地， 所述原料油中，环烷烃和芳烃的总含量为70重量％以上。
[0040] 所述原料油的密度一般为0. 9-0. 99g/cm3。优选地，所述原料油的密度为0. 92g/ cm3以上。更优选地，所述原料油的密度为0. 93g/cm3以上。
[0041] 所述原料油的初馏点一般为l〇〇°C以上，优选为150°C以上，更优选为180°C以上。 所述原料油的终馏点一般为410°C以下，优选为400°C以下，更优选为380°C以下。原料油的 初馏点和终馏点采用ASTMD-86中规定的方法测定。
[0042] 根据本发明的方法，对于原料油中的硫氮含量没有特别限制。本发明的方法特别 适于以硫氮含量较高（尤其是氮含量较高）的原料油作为进料的场合。
[0043] 根据本发明的方法，所述原料油可以为催化裂化柴油。根据本发明的方法，所述原 料油还可以为催化裂化柴油和掺炼油的混合油，所述掺炼油可以为催化裂化重循环油、煤 焦油和煤液化油中的一种或多种。所述混合油的组成以能够使得该混合油的芳烃含量以及 环烷烃和芳烃的总含量满足前文所述要求为准。一般地，以所述混合油的总量为基准，所述 催化裂化柴油的含量可以为30-90重量％，优选为60-90重量％。
[0044] 所述催化裂化柴油可以是常规催化裂化工艺得到的柴油馏分。根据本发明的方 法，所述催化裂化柴油更优选为高苛刻度催化裂化工艺得到的催化裂化柴油，如多产异构 烷烃的催化裂化工艺（即，MIP工艺）和/或深度催化裂解工艺（即，DCC工艺）得到的催 化裂化柴油。
[0045] 所述加氢精制催化剂可以为具有芳烃饱和、加氢脱硫和加氢脱氮催化活性的催化 剂，可以为贵金属催化剂，也可以为非贵金属催化剂。优选地，所述加氢精制催化剂为非贵 金属催化剂。
[0046] 具体地，所述加氢精制催化剂可以含有载体以及负载在所述载体上的第VIB族金 属组分和第VIII族金属组分。以加氢精制催化剂的总量为基准并以氧化物计，所述第VIB 族金属组分的含量可以为5-50重量％，优选为7-35重量％ ;所述第VIII族金属组分的含 量可以为