CN101649221A - 一种汽油轻中馏分生产重整原料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在不存在氢的情况下，用选择性的溶剂萃取精馏精制催化裂化汽油的以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的方法，其步骤如下：第一步，催化裂化汽油轻中馏分原料的分馏预制；第二步，催化裂化汽油的轻馏分和中馏分的萃取精馏脱硫脱芳处理，将第一步得到的催化裂化汽油的轻馏分和中馏分送入萃取精馏塔的中下部，新鲜萃取剂或循环使用的萃取剂由萃取精馏塔的上部加入，催化裂化汽油的轻馏分和中馏分与萃取剂在塔内接触，进行萃取精馏脱硫脱芳处理后，在塔顶得到脱硫脱芳的富含烯烃的轻组分萃余相，即为催化重整原料产品；该工艺同时对催化裂化汽油进行脱硫脱芳烃、并回收溶剂，工艺简单、操作条件温和、节约氢源、生产成本低。

Description

一种汽油轻中馏分生产重整原料的方法

技术领域

本发明涉及一种在不存在氢的情况下，用选择性的溶剂萃取精馏精制催化裂化汽油的工艺过程，具体地说是以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的方法。

背景技术

催化重整是一个以汽油(主要是直馏汽油)为原料生产高辛烷值汽油及轻芳烃(BTX芳烃)的重要的炼油过程。经过催化重整的汽油是无铅高辛烷值汽油的重要组分。催化重整在解决当前所面临的汽油消耗量逐年增加及生产清洁汽油的问题上发挥着重要的作用，同时也为石油化工提供苯-甲苯-二甲苯混合物(BTX)原料，以满足下游产品PTA的增长需要，并为加氢工艺的发展提供大量廉价氢源。因此说发展催化重整具有重要意义。

催化重整的原料除直馏石脑油外，裂解汽油芳烃抽余油是十分理想的催化重整原料。催化裂化汽油可以作为催化重整工艺的原料。目前催化裂化汽油加氢精制做催化重整原料的技术路线主要是3条：(1)重整预加氢进料掺炼催化裂化汽油直接生产催化重整原料；(2)单独加工催化裂化汽油，生产重整预加氢原料；(3)催化裂化汽油与柴油混合加氢，生产重整预加氢原料。戴立顺等(石化技术与应用，2005，23(4)，P267-270)介绍了三种催化裂化汽油加氢生产催化重整原料的技术路线，这三条技术路线皆为催化加氢工艺，必须选择合适的催化剂和苛刻的加氢工艺条件，才能保证得到合格的催化重整原料。郭群等(石油炼制与化工，2003，34(6)，P10-13)介绍了一种直馏汽油掺炼催化裂化汽油加氢作催化重整原料的工艺，目的是生产合格的催化重整原料，但掺炼后的加氢脱硫率下降，得到合格催化重整原料的工艺条件苛刻，耗氢量大。CN 200510089847.2公开了一种生产催化重整原料的加氢方法；CN200510089848.7公开了一种生产催化重整原料的方法。它们皆为生产催化重整原料的催化加氢反应工艺。该工艺所用原料为二次加工汽油，其中有催化裂化汽油，但是该工艺的缺点是：必须优选催化剂、反应条件为高温高压(1.0-5.0MPa，平均反应温度为220-380℃)、大量消耗氢源(氢油比50-500Nm³/m³)、该工艺方法经过两段加氢反应后，所得催化重整原料硫含量为0.5μg/g(500ppm)。

以催化裂化汽油为原料生产催化重整原料，必须对催化裂化汽油进行脱硫脱芳烃。目前已有催化裂化汽油主要的脱硫方法是分馏催化裂化汽油成为不含噻吩型硫化合物和沸点低于噻吩沸点84℃的汽油的轻馏分，及包括各种噻吩型硫化合物和汽油的重馏分。轻馏分在碱洗单元进行处理，以脱除其中不含噻吩型的硫化合物；重馏分通入加氢脱硫单元从而除去噻吩型的各种硫化合物；同时所有的沸点高于噻吩的烯烃也被进行加氢处理，既消耗大量氢源，又导致汽油辛烷值的降低。US 6551502公布了一个从汽油中脱除硫化合物的工艺。该工艺为来自催化裂解反应器的汽油经过萃取精馏工艺，使烯烃留在萃余液中，同时又使硫化合物被萃取到萃取液。该工艺过程主要强调对含硫化合物的脱除，未给出详细的芳烃的处理方法。

截至目前，尚未见到一种能通过简单的操作同时对催化裂化汽油进行脱硫脱芳烃的工艺的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的方法，它是以催化裂化汽油轻中馏分为原料经过萃取精馏生产催化重整原料的工艺，该工艺通过简单的操作同时对催化裂化汽油进行脱硫脱芳烃、并回收溶剂，克服已有催化重整原料生产技术中存在的工艺复杂、操作条件苛刻、大量消耗氢源的缺点。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：它是以催化裂化汽油轻中馏分为原料经过萃取精馏生产催化重整原料工艺方法，其步骤如下：

第一步，催化裂化汽油轻中馏分原料的分馏预制

将来自催化裂化装置的硫含量1000ppm以下、芳烃含量40％以下的催化裂化汽油送入预分馏塔的中部，由预分馏塔分馏出来的催化裂化汽油的轻馏分从塔顶排出，催化裂化汽油的中馏分由塔中上部侧线抽出，催化裂化汽油馏程在170℃以下的轻馏分和中馏分将作为下一步萃取精馏的原料，催化裂化汽油馏程在高于170℃的重馏分从预分馏塔塔底排出，将作为加氢脱硫的原料；

第二步，催化裂化汽油的轻馏分和中馏分的萃取精馏脱硫脱芳处理

将第一步得到的催化裂化汽油的轻馏分和中馏分送入萃取精馏塔的中下部，新鲜萃取剂或循环使用的萃取剂由萃取精馏塔的上部加入，催化裂化汽油的轻馏分和中馏分与萃取剂在塔内接触，进行萃取精馏脱硫脱芳处理后，在塔顶得到脱硫脱芳的富含烯烃的轻组分萃余相，在塔底得到富含硫化合物与芳烃的萃取相，该轻组分萃余相即为本工艺所生产的催化重整原料产品，所用萃取剂与催化裂化汽油的轻馏分和中馏分用量的体积比为0.05～7∶1，萃取精馏中操作的回流比，即塔顶回流量与产品采出量的体积比值为0.3～10∶1，整个萃取精馏脱硫脱芳处理操作的压力无需特定限制，萃取精馏塔的操作温度，塔顶为50～150℃，塔底为110～200℃。

另外，富含硫化合物与芳烃的萃取相进入溶剂回收塔的中上部进行溶剂回收，塔顶得到富含硫化合物的芳烃组分，该组分进入加氢脱硫装置进行脱硫处理后作为汽油调和成份，回收的溶剂作为循环使用的萃取剂，重新进入第二步的萃取精馏塔循环使用。

上述以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的工艺，其中所用的萃取精馏塔是板式塔、填料塔的一种或两种的组合，塔底部设置再沸器或塔釜，以提供精馏塔上升的汽相，塔顶设置冷凝器和尾凝器，塔内安置有回流比控制器或流量调节器，用以控制和调节回流比。

上述以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的工艺，其中所用的萃取剂由环丁砜，或环丁砜和用量占总萃取剂用量体积比的0.1～20％的助溶剂组成，助溶剂为3-甲基环丁砜、N-甲酰吗啉、2-吡咯烷酮、二甲基砜、二丙基砜、三甘醇、四甘醇、水、或催化裂化汽油的重硫组分中的一种或以上各种的任意混合物。

萃取精馏塔顶得到的脱硫脱芳的富含烯烃的轻组分萃余相，即本工艺所生产的高品质催化重整原料，是无色透明液体，长时间放置为无色或淡黄色，不含芳烃，硫含量降低到100～20ppm以下。

本发明的有益效果是：本发明的以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的工艺是一种通过简单的操作同时对催化裂化汽油进行脱硫脱芳烃，并回收溶剂的组合工艺。即该工艺在汽液两相存在的条件下，通过萃取剂改变汽油组分间的相对挥发度，又通过选择适当的萃取剂及合适的工艺条件与设备，使催化裂化汽油的轻中馏分经过萃取精馏一步操作，烯烃保留在萃余液中构成合格的高品质催化重整原料；被萃取的硫化合物和芳烃形成萃取液。催化裂化汽油的重馏分与萃取液再经过加氢脱硫处理，得到合格的汽油调和组分。回收后的溶剂作为萃取剂，重新进入萃取精馏塔循环使用。本发明工艺避免了已有工艺中的水洗过程，既简化了工艺过程，又避免了因水洗造成的废水处理及由此带来的环境保护问题。本发明工艺在得到合格产品的同时，降低了加氢脱硫装置的压力，溶剂回收过程可以与芳烃抽提过程合并处理，减少了设备投资，工艺条件简单、成熟，设备具有可借鉴性或通用性。

上述有益效果还具体体现在：

(1)预分馏塔可以单独设置，也可用改造催化裂化装置的稳定塔来完成馏分切割。这些工艺设计的技术成熟，工程任务量不大、操作简单、节省了设备投资、简化了操作工序。

(2)萃取精馏是一种工艺成熟的物系分离操作工艺，在处理催化裂化汽油馏分时，工艺操作简便，操作条件稳定易控，萃取剂回收方便。萃取精馏塔属于常规工艺设备，工艺与设备设计手段成熟。萃取精馏工艺与目前通过常规加氢获取催化重整原料的工艺相比，操作条件温和、没有化学反应、节约氢源、溶剂基本不损耗。

(3)产品质量优越，经过萃取精馏处理后的催化裂化汽油馏分，硫含量可以由500ppm以上降低到20ppm以下，苯及芳烃含量微量或基本检测不出。

(4)所用萃取剂选择范围广，价格低廉。

总之，本发明工艺具有工艺简单、操作条件温和、节约氢源、生产成本较低、不污染环境的优点。

附图说明

图1以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的工艺流程。

其中：1.来自催化裂化装置的催化裂化汽油，2.预分馏塔，3.催化裂化汽油轻馏分，4.催化裂化汽油中馏分，5.催化裂化汽油重馏分，6.萃取精馏塔，7.萃余相，8.萃取相，9.溶剂回收塔，10.含硫芳烃组分，11.循环使用的萃取剂，12.加氢脱硫装置，13.脱硫后的重组分，14.轻组分与硫化氢气体的混合物，15.新鲜萃取剂

具体实施方式

图1表明以催化裂化汽油轻中馏分为原料萃取精馏生产催化重整原料的工艺流程是：来自催化裂化装置的催化裂化汽油1首先进入预分馏塔2的中部，预分馏塔2分馏出来的催化裂化汽油轻馏分3从预分馏塔2顶部排出，催化裂化汽油中馏分4由预分馏塔2中上部侧线抽出，催化裂化汽油重馏分5从预分馏塔2底部排出；催化裂化汽油轻馏分3和催化裂化汽油中馏分4作为原料通往萃取精馏塔6进行脱硫脱芳处理，催化裂化汽油重馏分5被送往加氢处理装置12；催化裂化汽油轻馏分3和催化裂化汽油中馏分4与新鲜萃取溶剂15或循环使用的萃取剂11在萃取精馏塔6内进行接触，进行萃取精馏脱硫脱芳处理后，在萃取精馏塔6顶部得到脱硫脱芳的富含烯烃的轻组分萃余相7，萃余相7即为合格的催化重整原料产品，在萃取精馏塔6底部得到富含硫化合物与芳烃的萃取相8；萃取相8被送入溶剂回收塔9的中上部进行溶剂回收，溶剂回收塔9底部得到回收的循环使用的萃取剂11被送往萃取精馏塔6循环使用，溶剂回收塔9顶部得到富含硫化合物的含硫芳烃组分10被送入加氢处理装置12；向加氢脱硫装置12中通入氢气，对催化裂化汽油重馏分5和含硫芳烃组分10进行脱硫处理，生成脱硫后的重组分13和轻组分与硫化氢气体的混合物14。

实施例1

第一步，催化裂化汽油轻中馏分原料的分馏预制

将来自催化裂化装置的硫含量1000ppm以下、芳烃含量40％以下的催化裂化汽油1送入预分馏塔2的中部，由预分馏塔分馏出来的催化裂化汽油的轻馏分3从塔顶排出，催化裂化汽油的中馏分4由塔中上部侧线抽出，催化裂化汽油馏程在170℃以下的轻馏分和中馏分将作为下一步萃取精馏的原料，催化裂化汽油的高于170℃的重馏分5从预分馏塔2塔底排出，将作为加氢脱硫的原料；

第二步，催化裂化汽油的轻馏分和中馏分的萃取精馏脱硫脱芳处理

将第一步得到的催化裂化汽油的轻馏分3和中馏分4送入萃取精馏塔的中下部，由环丁砜和占萃取剂总体积3％的3-甲基环丁砜混合液组成的新鲜萃取剂15或由环丁砜和占萃取剂总体积3％的3-甲基环丁砜混合液组成的循环使用的萃取剂11由萃取精馏塔6的上部加入，催化裂化汽油的轻馏分3和中馏分4与萃取剂在塔内接触，进行萃取精馏脱硫脱芳处理后，在塔顶得到脱硫脱芳的富含烯烃的轻组分萃余相7，在塔底得到富含硫化合物与芳烃的萃取相8，该轻组分萃余相7即为本工艺所生产的催化重整原料。上述萃取剂与催化裂化汽油的轻馏分3和中馏分4的用量比为0.3∶1，萃取精馏中操作的回流比，即塔顶回流量与产品采出量的比值为4∶1，整个萃取精馏脱硫脱芳处理操作的压力无需特定限制，萃取精馏塔的操作温度，塔顶为51～85℃，塔底为117.5～119℃；

富含硫化合物与芳烃的萃取相8进入溶剂回收塔9中上部进行溶剂回收，塔顶得到富含硫化合物的含硫芳烃组分10，该组分10进入加氢脱硫装置12进行脱硫处理后作为汽油调和成份，回收后的溶剂作为萃取剂11，重新进入第二步的萃取精馏塔6循环使用。

上述所用的萃取精馏塔6是填料塔，塔底部设置再沸器或塔釜，以提供精馏塔上升的汽相，塔顶设置冷凝器和尾凝器，塔内安置有回流比控制器或流量调节器，用以控制和调节回流比。

所得产品的指标参数见表1和表2。

表1 催化裂化汽油切割馏分各指标

表2 萃取精馏工艺的主要参数和处理后产品的各指标

由表1和2可以说明：经过切割得到的汽油轻中馏分，硫含量为351.8ng/μl、芳烃含量24.21％、苯含量为0.81％。该原料经过萃取精馏一步处理，使得硫含量降为40.6ng/μl，芳烃基本被脱除，苯含量降为0.307％。该工艺过程简化了操作步骤，避免了由水洗造成的废水处理与环境保护问题，具有良好的使用前景。表2中的剂油比是指萃取剂与催化裂化汽油的轻馏分和中馏分用量的体积比。

实施例2

除萃取剂与催化裂化汽油的轻馏分和中馏分用量的体积比改为1∶1，回流比改为5∶1，萃取精馏塔的操作温度改为塔顶50～80℃、塔底121～125℃，其他工艺操作条件均同实施例1。经过萃取精馏处理后的产品指标为：萃余油硫含量16ng/μl，苯及芳烃含量未检出。

实施例3

除萃取剂与催化裂化汽油的轻馏分和中馏分用量的体积比改为0.7∶1，回流比改为4∶1，萃取精馏塔的操作温度改为塔顶50～82℃、塔底110～115℃，其他工艺操作条件均同实施例1。经过萃取精馏处理后的产品指标为：萃余油硫含量30ng/μl，芳烃含量未检出，苯含量为微量。

实施例4

除萃取剂与催化裂化汽油的轻馏分和中馏分用量的体积比改为0.05∶1，萃取精馏中操作的回流比改为10∶1，萃取精馏塔的操作温度改为塔顶120～150℃，塔底180～200℃，萃取精馏塔改用板式塔，其他工艺操作条件均同实施例1。经过萃取精馏处理后的产品指标为：萃余油硫含量83.5ng/μl，芳烃含量为9.58％，苯含量为0.42％。

实施例5

除萃取剂与催化裂化汽油的轻馏分和中馏分用量的体积比改为7∶1，萃取精馏中操作的回流比改为0.3∶1，萃取精馏塔改用板式塔与填料塔的组合，其他工艺操作条件均同实施例1。经过萃取精馏处理后的产品指标为：萃余油硫含量37.5ng/μl，芳烃含量为微量，苯含量为0.3％。

实施例6

除萃取剂改用纯环丁砜外，其他工艺操作条件均同实施例1。经过萃取精馏处理后的产品指标为：萃余油硫含量46.9ng/μl，芳烃含量为0.82％，苯含量为0.5％。

实施例7

除萃取剂改用环丁砜、占萃取剂总体积3％的3-甲基环丁砜和占萃取剂总体积20％的2-吡咯烷酮的混合液之外，其他工艺操作条件和结果均同实施例1。经过萃取精馏处理后的产品指标为：萃余油硫含量51.1ng/μl，芳烃含量为4.1％，苯含量为0.41％。

实施例8

除萃取剂改用环丁砜与占萃取剂总体积5％的二甲基砜和二丙基砜的混合液之外，其他工艺操作条件和结果均同实施例1。经过萃取精馏处理后的产品指标为：萃余油硫含量24.9ng/μl，芳烃含量未检出，苯含量为0.21％。

实施例9

除萃取剂改用环丁砜与占萃取剂总体积12％的三甘醇、四甘醇、水和催化裂化汽油的重硫组分的混合液之外，其他工艺操作条件和结果均同实施例1。经过萃取精馏处理后的产品指标为：萃余油硫含量68.2ng/μl，芳烃含量为1.98％，苯含量为0.35％。

Claims (3)

1.一种以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的方法，其特征在于：其步骤如下：

第一步，催化裂化汽油轻中馏分原料的分馏预制

将来自催化裂化装置的硫含量1000ppm以下、芳烃含量40％以下的催化裂化汽油送入预分馏塔的中部，由预分馏塔分馏出来的催化裂化汽油的轻馏分从塔顶排出，催化裂化汽油的中馏分由塔中上部侧线抽出，催化裂化汽油馏程在170℃以下的轻馏分和中馏分将作为下一步萃取精馏的原料，催化裂化汽油馏程在高于170℃的重馏分从预分馏塔塔底排出，将作为加氢脱硫的原料；

第二步，催化裂化汽油的轻馏分和中馏分的萃取精馏脱硫脱芳处理

将第一步得到的催化裂化汽油的轻馏分和中馏分送入萃取精馏塔的中下部，新鲜萃取剂或循环使用的萃取剂由萃取精馏塔的上部加入，催化裂化汽油的轻馏分和中馏分与萃取剂在塔内接触，进行萃取精馏脱硫脱芳处理后，在塔顶得到脱硫脱芳的富含烯烃的轻组分萃余相，在塔底得到富含硫化合物与芳烃的萃取相，该轻组分萃余相，所用萃取剂与催化裂化汽油的轻馏分和中馏分用量的体积比为0.05～7∶1，萃取精馏中操作的回流比，即塔顶回流量与产品采出量的体积比值，为0.3～10∶1，整个萃取精馏脱硫脱芳处理操作的压力无需特定限制，萃取精馏塔的操作温度，塔顶为50～150℃，塔底为110～200℃，萃取剂为环丁砜。

2.根据权利要求1所述的以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的方法，其特征在于：其中所用的萃取精馏塔是板式塔、填料塔的一种或两种的组合，塔底部设置再沸器或塔釜，塔顶设置冷凝器和尾凝器，塔内安置有回流比控制器或流量调节器。

3.根据权利要求1所述的以汽油轻中馏分为原料生产催化重整原料的方法，其特征在于：萃取剂由环丁砜和用量占总萃取剂用量体积比的0.1～20％的助溶剂组成，助溶剂为3-甲基环丁砜、N-甲酰吗啉、2-吡咯烷酮、二甲基砜、二丙基砜、三甘醇、四甘醇、水、催化裂化汽油的重硫组分中的一种或以上各种的任意混合物。

Images