CN101429442A - 一种催化烃重组制备高质量汽油的系统及其方法 - Google Patents

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本发明公开了一种催化烃重组制备高质量汽油的处理系统及方法，包括蒸馏装置和抽提系统；其特征在于：所述蒸馏装置上部通过轻汽油管线与加氢装置相连接；所述蒸馏装置下部通过重汽油管线与抽提系统相连接；所述抽提装置上部通过管线直接采出产品，所述抽提系统下部通过管线与经过加氢处理后的轻汽油管线相连接。与现有的技术相比，本发明的催化烃重组制备高质量汽油的处理系统及其方法的优点是：所用催化剂的量大大减少；另外针对轻汽油，采用特定的催化剂和参数，降硫和降烯的效果明显。

Description

一种催化烃重组制备高质量汽油的系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种催化烃重组制备高质量汽油的系统及其方法。
背景技术
催化裂化、催化裂解及重油催化裂解技术是炼油的核心技术，催化裂化分为蜡油催化裂化、重油催化裂化；从这些工艺生产的生成油统称为催化烃，所得催化烃经过加工处理，一般是分馏塔分馏，可以分馏出干汽、液化汽、汽油、柴油、重油等产品，其中汽油、柴油占据市场上汽油、柴油供应总量的70％以上。
随着环保要求的越来越严格，汽油、柴油的标准不断提高，现有的催化烃经过分馏塔分馏的加工处理方法显出以下不足：一个是该处理方法所生产的汽油和柴油的质量有待提高：汽油的烯烃含量偏高，辛烷值(RON)偏低，柴油的十六烷值偏低，安定性不符合要求；二是上述处理方法不能同时生产多种标号的汽油，而且产品品种单一；三是所生产的柴油、汽油的比例与市场的需求不匹配，柴油不能满足需求，而汽油供大于求。
为了解决上述问题，专利号为03148181.7的“催化烃重组处理方法”的中国发明专利提供了一种催化烃重组处理方法，并且专利号分别为200310103541.9和200310103540.4的中国发明专利公开了其改进专利，涉及水洗系统及溶剂回收，但这些公开的专利中均未涉及如何降硫和降烯烃的问题。
目前的GB17930汽油标准要求硫含量不大于0.05％(wt)、烯烃含量不大于35％(v)、苯含量不大于2.5％(v)，绝大部分炼油厂可以保证汽油质量。但是，即将于2010年实施的国家III汽油标准要求：硫含量不大于0.015％(wt)、烯烃含量不大于30％(v)，苯含量不大于1％(v)。对大多数炼油厂而言，必须面对更高的国家IV汽油标准要求：硫含量不大于0.005％(wt)、烯烃不大于25％(v)或更低。汽油质量解决方案必须考虑从国家III汽油标准到国家IV汽油标准的过渡，较好的规划方案应该是一次性按照国家IV汽油标准规划方案。
由于我国汽油产品中各调和组分的比例与发达国家差别很大，催化裂化汽油占有很高的比例，重整汽油、烷基化汽油所占比例较小，而且，这种状况将长期存在。因此，汽油质量升级所要解决的降硫和降烯烃的问题主要涉及催化汽油的问题。
一般认为，催化裂化原料中总硫的5-10％将进入汽油馏分，根据我国炼油厂催化原料加氢精制能力很小、二次加工催化裂化能力较大并有渣油焦化的特点，加工低硫(含硫0.3％)原油的炼油厂催化汽油硫含量约200ppm，加工含硫0.8％的原油，催化汽油中硫含量约900ppm，因此，汽油质量升级的难点从烯烃转变为硫的问题。催化裂化工艺或催化剂的改进不可能从根本上解决硫的问题，催化裂化原料加氢脱硫由于投资大、运行费用高、现有炼油厂条件有限而不可能大规模应用，而且对于加工较低含硫原油的炼油厂并不适用，同时，催化裂化装置过度降低烯烃还会加剧轻质产品及汽油辛烷值(RON)的损失。
因此，提供一种低成本制备低硫含量、低烯烃含量并且辛烷值(RON)高的调和汽油的处理系统及其方法就成为该技术领域急需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种低成本制备低硫含量、低烯烃含量并且提高辛烷值(RON)的汽油的催化烃重组系统。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种催化烃重组制备高质量汽油的系统，包括蒸馏装置；其特征在于：所述蒸馏装置上部通过轻汽油管线与加氢装置相连接；所述蒸馏装置下部通过重汽油管线与抽提系统相连接；所述抽提系统上部通过管线直接采出产品，所述抽提系统下部通过管线与经过加氢处理后的轻汽油管线相连接。
本发明的另一目的是提供上述催化烃重组制备高质量汽油的方法。
一种催化烃重组制备高质量汽油的方法，其步骤如下：将稳定汽油加入蒸馏装置进行分馏，切割分馏出轻汽油和重汽油；所述轻汽油通过蒸馏装置上部进入加氢装置进行加氢；所述重汽油在抽提系统进行萃取分离，分离出芳烃和抽余油；所述芳烃通过管线与经过加氢处理的轻汽油调和使用，所述抽余油作为化工轻油直接采出。
一种优选方案，其特征在于：所述蒸馏装置的塔顶温度为100～110℃，塔底温度为206～226℃；所述蒸馏装置的塔顶压力为0.11～0.28MPa(绝)，塔底压力为0.12～0.30MPa(绝)；所述轻汽油的馏程控制在30℃～100℃；所述重汽油的馏程控制在100℃～205℃。
一种优选方案，其特征在于：所述蒸馏装置的塔顶温度为105℃，塔底温度为216℃；所述蒸馏装置的塔顶压力为0.11～0.28MPa(绝)，塔底压力为0.12～0.30MPa(绝)；所述轻汽油的馏程控制在30℃～100℃；所述重汽油的馏程控制在100℃～205℃。
一种优选方案，其特征在于：所述轻汽油加氢装置中的催化剂为选择性加氢催化剂GHT-20；所述轻汽油加氢装置的体积空速比为2-4；氢/油体积比为250～350；操作温度为240～260℃，操作压力为1.4～1.6MPa(绝)。
一种优选方案，其特征在于：所述轻汽油加氢装置中的选择性加氢催化剂GHT-20的理化性质如下表所示：
 
指标名称 单位 指标
外观 灰色三叶型
规格 mm Φ1.5-2.0
强度 N/cm 170
堆密度 g/ml 0.70
比表面 m2/g 180
孔容 ml/g 0.5-0.6
WO3 m％ 6.6
NiO m％ 2.1
C0O m％ 0.16
本发明所用蒸馏装置为专利号为03148181.7的“催化烃重组处理方法”的中国发明专利中公开的蒸馏系统。所述抽提系统使用专利号为200310103541.9和200310103540.4中公开的抽提系统，包括溶剂回收及水洗系统。
本发明所用加氢装置为现有的加氢装置，包括加热炉，换热器，高压分离器，空气冷凝器、水冷凝器等。
有益效果：
前加氢(在稳定汽油进入蒸馏装置之前进行加氢处理)用的催化剂的量大，并且只能降低双烯和硫醇的量；本发明的制备低含硫量和低烯烃含量汽油的催化烃重组处理系统及其方法的优点是：首先，由于专门针对轻汽油进行加氢处理，所用催化剂的量大大减少；其次，针对轻汽油，所用催化剂的量小得多，另外，可以降低单烯和双烯的含量，不仅降低硫醇的含量，还可以降低总的含硫量；最后，选择性加氢，采用特定的催化剂和参数，主要是脱硫醇，解决烯烃和双烯问题，效果明显。
本发明特别适用于低硫高双烯的稳定汽油的处理。
下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
附图说明
图1为本发明实施例1的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，为本发明实施例的流程示意图。将馏程为30-205℃，含硫量为85ppm，硫醇含量为15ppm，烯烃含量为25％(v)，二烯烃含量为0.1％(v)，芳烃含量为13％(v)，辛烷值(RON)为87，密度为728千克/米3的稳定汽油(催化汽油)以10万吨/年的流量在蒸馏塔1中进行切割分馏，蒸馏塔1的塔顶温度为105℃，塔底温度为216℃，塔顶压力为0.2MPa(绝)，塔底压力为0.25MPa(绝)，分别得到轻汽油和重汽油，所述轻汽油(馏程为30-100℃)通过蒸馏塔1上部蒸出，其总的蒸出量为5万吨/年，然后进入加氢装置3加氢处理；所述加氢装置3中的催化剂为选择性加氢催化剂GHT-20，所述轻汽油加氢装置的体积空速比为4；氢/油体积比为300；操作温度为250℃，操作压力为1.5MPa(绝)(选择性加氢)；所述重汽油(馏程为100-205℃)以5万吨/年的流量进入重汽油抽提系统2中萃取分离，分离出芳烃和抽余油；所述抽提系统2中所用溶剂为环丁砜，萃取温度为120℃，溶剂比(溶剂/进料)为4.0(质量)，抽余油水洗比为0.2(质量)，溶剂回收温度为175℃，溶剂回收压力为0.065MPa(绝)；所述芳烃以1.1万吨/年的流量与所述加氢后的轻汽油调和，所述抽余油以3.9万吨/年的流量作为化工轻油采出。
所得调和汽油的馏程为30-205℃，含硫量为102.8ppm，硫醇含量为4.3ppm，烯烃含量为17.9％(v)，二烯烃含量为0.05％(v)，芳烃含量为20.0％(v)，辛烷值(RON)为91.8，密度为700.6千克/米3，采出量为6.1万吨/年。
所得化工轻油的馏程为100-205℃，含硫量为29.0ppm，硫醇含量为1.0ppm，烯烃含量为28.2％(v)，二烯烃含量为小于0.01％(v)，芳烃含量为3.0％(v)，辛烷值(RON)为78.5，密度为775.5千克/米3，采出量为3.9万吨/年。
所述选择性加氢催化剂GHT-20的理化性质如下表1所示：
表1
 
指标名称 单位 指标
外观 灰色三叶型
规格 mm Φ1.7
强度 N/cm 170
堆密度 g/ml 0.70
比表面 m2/g 180
孔容 ml/g 0.55
WO3 m％ 6.6
NiO m％ 2.1
C0O m％ 0.16
本发明所用测定方法为：
1、馏程：GB/T6536-1997石油产品蒸馏测定法；
2、硫含量：SH/T0689-2000轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫含量测定法(紫外荧光法)；
3、硫醇硫：GB/T1792-1988馏分燃料油中硫醇硫测定法(电位滴定法)；
4、烯烃：GB/T11132-2002液体石油产品烃类测定法(荧光指示剂吸附法)；
5、芳烃：GB/T11132-2002液体石油产品烃类测定法(荧光指示剂吸附法)；
6、辛烷值：GB/T5487汽油辛烷值测定法(研究法)；
7、密度：GB/T1884-2000原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)；
8、双烯的测定：滴定法。
9、加氢催化剂分析方法：
 
化学组成 分析方法 采用的石化行业标准
NiO 比色法 SH/T0346-1992
CoO 比色法 SH/T0345-1992
WO3 比色法
物理特性 分析方法 使用的仪器
表面积 低温氮吸附法 2400型吸附仪
孔容 压汞法 Auto Pore II 9200
强度 抗压碎强度测定法             DL II型智能颗粒强度测定仪
堆密度 称量法

Claims (7)

1、一种催化烃重组制备高质量汽油的系统，包括蒸馏装置和抽提系统；其特征在于：所述蒸馏装置上部通过轻汽油管线与加氢装置相连接；所述蒸馏装置下部通过重汽油管线与抽提系统相连接；所述抽提装置上部通过管线直接采出产品，所述抽提系统下部通过管线与经过加氢处理后的轻汽油管线相连接。
2、一种催化烃重组制备高质量汽油的方法，其步骤如下：将稳定汽油加入蒸馏装置进行分馏，切割分馏出轻汽油和重汽油；所述轻汽油通过蒸馏装置上部进入加氢装置进行加氢；所述重汽油在抽提系统进行萃取分离，分离出芳烃和抽余油；所述芳烃通过管线与通过加氢处理的轻汽油调和使用，所述抽余油直接采出。
3、根据权利要求2所述的催化烃重组制备高质量汽油的方法，其特征在于：所述蒸馏装置的塔顶温度为100～110℃，塔底温度为206～226℃；所述蒸馏装置的塔顶压力为0.11～0.28MPa(绝)，塔底压力为0.12～0.30MPa(绝)；所述轻汽油的馏程控制在30℃～100℃；所述重汽油的馏程控制在100℃～205℃。
4、根据权利要求2所述的催化烃重组制备高质量汽油的方法，其特征在于：所述蒸馏装置的塔顶温度为105℃，塔底温度为216℃；所述蒸馏装置的塔顶压力为0.11～0.28MPa(绝)，塔底压力为0.12～0.30MPa(绝)；所述轻汽油的馏程控制在30℃～100℃；所述重汽油的馏程控制在100℃～205℃。
5、根据权利要求3-4中任一项所述的催化烃重组制备高质量汽油的方法，其特征在于：所述轻汽油加氢装置中的催化剂为选择性加氢催化剂GHT-20；所述轻汽油加氢装置的体积空速比为2-4；氢/油体积比为250～350；操作温度为240～260℃，操作压力为1.4～1.6MPa(绝)。
6、根据权利要求5中所述的催化烃重组制备高质量汽油的方法，其特征在于：所述轻汽油加氢装置的体积空速比为4；氢/油体积比为300；操作温度为250℃，操作压力为1.5MPa(绝)。
7、根据权利要求6中所述的催化烃重组制备高质量汽油的方法，其特征在于：所述轻汽油加氢装置中的选择性加氢催化剂GHT-20的理化性质如下表所示。
  指标名称 单位 指标 外观 - 灰色三叶型 规格 mm Φ1.5-2.0 强度 N/cm 170 堆密度 g/ml 0.70 比表面 m2/g 180 孔容 ml/g 0.5-0.6 WO3 m％ 6.6 NiO m％ 2.1 C0O m％ 0.16
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