CN101845322B - 一种降低汽油中硫和烯烃含量的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低汽油中硫和烯烃含量的生产方法；原料FCC汽油先经过预加氢反应器脱除二烯烃，然后进入分馏塔切割分馏成轻、重汽油，轻汽油进行吸附脱硫，重汽油进入选择性加氢脱硫反应器进行选择性加氢脱硫，脱除其中的有机硫化物及部分烯烃，反应流出物再进入加氢改质反应器进行加氢改质，降低烯烃含量，改质后的重汽油与轻汽油吸附脱硫产品调和或轻汽油吸附脱硫产品调和或与切割分馏后得到的轻汽油混合后进行吸附脱硫的工艺流程处理，得到满足标准要求的清洁汽油；工艺流程灵活，热量利用合理，可灵活调整工艺流程生产满足欧Ⅳ、兼顾欧V清洁汽油，能够在达到选择性深度加氢脱硫及降低烯烃含量的同时，减少辛烷值损失和具有较高液收的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低汽油中硫和烯烃含量的生产方法。
背景技术
CN1464033A，介绍了一种催化裂化汽油的芳构化加氢异构化脱硫改质的工艺，采用催化裂化汽油全馏分或轻馏分进入芳构化加氢异构化脱硫改质反应器，进行烯烃芳构化和加氢异构脱硫反应，降低汽油中烯烃和硫含量，而从芳构化加氢异构化脱硫改质反应器出来的汽油，如果硫含量不符合要求，先经过加氢脱硫处理，再进行无碱脱臭，然后得到满足要求的汽油产品。该技术适于处理硫含量较低的FCC汽油，而对于处理硫含量高的FCC汽油，虽然能够生产满足欧Ⅲ、欧Ⅳ硫指标要求的清洁汽油，但加氢脱硫反应温度较高，装置能耗和氢耗较大。
CN1718687A，介绍了一种高硫含量、高烯烃含量劣质汽油深度脱硫、改质和降烯烃组合工艺，采用先将FCC全馏分汽油在选择性加氢精制反应器中进行脱双烯烃处理，然后在加氢改质反应器中进行芳构化改质处理和加氢脱硫处理。该技术能生产满足欧Ⅳ硫指标要求的清洁汽油，但汽油产品辛烷值和液收均有损失。由于芳构化反应温度明显高于加氢脱硫反应温度，因此，先进行芳构化反应后进行加氢脱硫反应的流程安排，热量利用不合理，加氢脱硫催化剂床层入口温度不易控制。
CN1597865A，介绍了一种全馏分FCC汽油加氢脱硫降烯烃的工艺方法。该工艺包括三段串联反应，第一段进行脱除汽油中的双烯烃反应，第二段进行选择性加氢脱硫反应，第三段进行加氢改质反应。该技术虽然能够充分利用反应热量，降烯烃能力也较强，汽油辛烷值损失较少，约1个单位，但脱硫活性一般，不能生产满足欧Ⅲ、欧Ⅳ硫指标要求的清洁汽油。
U.S.Pat.No.5,413,698公开了一种两段法生产低硫清洁汽油的工艺方法，首先将FCC汽油切割分馏，重汽油先经过加氢脱硫，然后再进行加氢改质恢复辛烷值，得到的重汽油加氢改质产品再与轻汽油产品调和。该技术虽然能够生产满足欧Ⅳ硫指标要求的清洁汽油，同时通过加氢改质可恢复加氢脱硫造成的辛烷值损失，但难满足生产欧V硫指标要求的清洁汽油。
发明内容
本发明的目的是提供一种在深度脱硫、降烯烃、减少辛烷值损失的同时，保持较高汽油收率，生产满足欧Ⅳ、兼顾欧Ⅴ硫指标要求的清洁汽油的组合加氢处理方法。
本发明提供的工艺方法具体包括以下过程：
(1)原料FCC汽油与氢气混合，加热后进入预加氢反应器进行选择性加氢反应，脱除汽油中的二烯烃；反应条件为氢分压1.0～6.0MPa、体积空速1.0～10.0h-1、反应温度100～250℃、氢油体积比100～800v/v；
(2)步骤(1)反应流出物进入分馏塔进行切割分馏，分馏为轻汽油和重汽油，分馏塔的操作条件为切割温度100℃，轻汽油馏分温度范围：初馏点～100℃，重汽油馏分温度范围：100℃～终馏点；
(3)分馏塔塔顶出来的轻汽油与吸附脱硫剂进行接触，脱除轻汽油中的硫，得到轻汽油产品；轻汽油吸附脱硫条件为氢分压1.0～6.0MPa、体积空速1.0～8.0h-1、反应温度100～400℃、氢油体积比100～800v/v，催化剂选择为吸附脱硫剂，以纳米ZnO、CuO、CaO、MgO中的一种或几种为载体，按载体重量100％计，金属组分为1～20％的Ni、Co、Mo中的一种或几种；
(4)分馏塔塔底出来的重汽油进入加氢脱硫反应器进行选择性加氢脱硫，脱除其中的有机硫化物及部分烯烃；重汽油选择性加氢脱硫反应条件为氢分压1.0～6.0MPa、体积空速1.0～8.0h-1、反应温度100～400℃、氢油体积比100～800v/v，催化剂为选择性加氢脱硫催化剂，是专利《一种生产低硫汽油的加氢处理方法》(申请号：2007101756641)公开的催化剂，以耐高温的无机氧化物，如Al2O3，SiO2，MgO，TiO2单体或者复合物为载体，按载体重量100％计，活性组分为10～20％的ⅥB族和/或3～10％Ⅷ族元素或其化合物，如Co，Mo，Ni，W的单体或复合物，并添加1～3％助剂P。
(5)加氢脱硫反应流出物进入加氢改质反应器，进行芳构化、异构化和烷基化改质反应，提高汽油辛烷值；加氢改质反应条件为氢分压1.0～6.0MPa、体积空速1.0～8.0h-1、反应温度100～400℃、氢油体积比100～800v/v；催化剂选择汽油加氢改质催化剂；在加氢改质反应器中装一种或两种加氢改质催化剂，按催化剂重量百分之百计，金属氧化物含量1～10％，分子筛含量为10～90w％和余量为粘结剂；金属选自Mo、Ni、Co、W、Zn中的一种或几种，优选Mo、Ni、Co中的一种或几种；分子筛为HZSM-5、HSAPO-11、HZSM-22、HZSM-23、Hβ分子筛中的一种或几种，特别是HSAPO-11和或HZSM-22。催化剂的比表面积为200m2/g～800m2/g，孔容0.10ml/g～0.55ml/g。
(6)改质后的重汽油产品采取以下两种途径进行处理：一是当改质后的重汽油产品与轻汽油脱硫醇产品调和能达到国Ⅴ要求时，采取改质后的重汽油产品与轻汽油吸附脱硫产品进行调和；二是当改质后的重汽油产品与轻汽油吸附脱硫产品调和不能达到国Ⅴ要求时，采取改质后的重汽油产品与切割分馏得到的轻汽油进行混合后再进行吸附脱硫，最终得到满足欧Ⅳ、兼顾欧V硫指标要求的清洁汽油。
与现有技术相比，本发明方法具有以下优点：
(1)通过轻汽油吸附脱硫，重汽油深度脱硫、降烯烃和加氢改质，可生产满足欧V汽油标准的清洁汽油，同时保证产品辛烷值和液收。
(2)工艺流程灵活，根据产品质量要求，可灵活调整工艺流程生产满足欧Ⅳ、兼顾欧V清洁汽油。
(3)将FCC汽油进行选择性加氢脱除汽油中的二烯烃，使选择性加氢脱硫催化剂在适宜的环境下操作，大大延长装置的开工周期。
(4)切割分馏得到的轻汽油或其与重汽油加氢改质产品的混合汽油进行吸附脱硫，脱硫性能优于传统的碱洗脱硫法，降低了重汽油加氢脱硫的苛刻度。
(5)重汽油进行选择性加氢脱硫，在保持较高脱硫率的条件下，烯烃饱和较少，减少了辛烷值损失，有利于后续的加氢改质反应；反应流出物再经过加氢改质显著降低烯烃含量，同时弥补深度加氢脱硫带来的辛烷值损失，可达到选择性深度加氢脱硫及降低烯烃含量，同时减少辛烷值损失和具有较高液收的目的。
具体实施方式
本发明中所使用的原料为全馏分FCC汽油，切割分馏后轻重汽油性质及各反应工艺条件见表1。
表1FCC汽油性质
实施例1
全馏分FCC汽油进入预加氢反应器脱除二烯烃后，进入分馏塔切割分馏，轻汽油吸附脱硫，重汽油进行选择性加氢脱硫后再进行加氢改质。其中，预加氢反应器所用选择性加氢催化剂为工业剂；轻汽油吸附脱硫反应器选择固定床反应器，所用吸附脱硫剂为工业剂；重汽油选择性加氢脱硫反应器所用选择性加氢脱硫催化剂为工业剂；加氢改质反应器所用加氢改质剂为工业剂。反应结果见表2。
表2数据表明，轻汽油吸附脱硫后，硫含量由原来的72.0μg/g降到7.0μg/g，降低了重馏分加氢脱硫的苛刻度；重汽油经选择性加氢脱硫后，硫含量由原来的582.3μg/g降低到25.0μg/g，烯烃降低12个单位，RON损失3.6个单位；重汽油加氢脱硫产物经加氢改质后，硫含量由原来的25.0μg/g降低到12.2μg/g，烯烃由原来14.65w％降低到5.10w％，而异构烷烃增加3.85w％，芳烃增加1.41w％，辛烷值增加0.5个单位；轻汽油产品与加氢改质产品调和后，产品硫含量9.6μg/g，满足欧Ⅴ硫含量指标要求，辛烷值仅降低1.5个单位，总液收为98.3％。
表2实施例1数据
| 项目 | 原料 | 轻汽油吸附脱硫产品 | 重汽油选择性加氢脱硫产品 | 加氢改质产品 | 轻重汽油混合产品 |
| 总硫/μg/g | 361.8 | 7.0 | 25.0 | 12.2 | 9.6 |
| 烯烃/w％ | 33.78 | 40.01 | 14.65 | 5.10 | 17.95 |
| RON | 88.1 | 91.3 | 83.1 | 83.6 | 86.6 |
| RON损失 | / | -0.2 | -3.6 | -3.1 | -1.5 |
| 液收/wt％ | 100 | 99.8 | 97.9 | 98.3 |
实施例2
所用原料、催化剂及反应工艺条件与实施例1相同，所不同的是取消加氢改质反应器，重汽油选择性加氢脱硫后直接与轻汽油吸附脱硫产品调和，轻汽油产品与重汽油产品调和后，硫含量为18.6μg/g，满足欧Ⅳ硫指标要求，但辛烷值损失2.3单位，总液收99.9％。具体反应结果见表3。
表3实施例2数据
| 项目 | 原料 | 轻汽油吸附脱硫产品 | 重汽油选择性加氢脱硫产品 | 取消加氢改质反应器，轻重汽油混合产品 |
| 总硫/μg/g | 361.8 | 7.0 | 25.0 | 18.6 |
| 烯烃/w％ | 33.78 | 40.01 | 14.65 | 23.36 |
| RON | 88.1 | 91.3 | 83.1 | 85.8 |
| RON损失 | / | -0.2 | -3.6 | -2.3 |
| 液收/wt％ | 100 | 99.8 | 99.9 |
实施例3
所用原料、催化剂及反应工艺条件与实施例1相同，所不同的是轻汽油采用传统的碱洗脱硫法进行脱硫，轻汽油经碱洗脱硫后，硫含量由72.0μg/g降低到50.2μg/g，脱硫效果明显劣于吸附脱硫法，轻汽油碱洗脱硫产品与重汽油产品调和后，硫含量为29.5μg/g，满足欧Ⅳ硫指标要求。具体反应结果见表4。
表4实施例3数据
| 项目 | 原料 | 轻汽油碱洗脱硫产品 | 轻重汽油混合产品 |
| 总硫/μg/g | 361.8 | 50.2 | 29.5 |
| 烯烃/w％ | 33.78 | 41.11 | 18.89 |
| RON | 88.1 | 91.5 | 87.0 |
| RON损失 | / | -1.1 | |
| 液收/wt％ | 100 | 98.9 |
实施例4
所用原料、催化剂及反应工艺条件与实施例1相同，所不同的是轻汽油采用传统的碱洗脱硫法进行脱硫，并且取消加氢改质反应器，重汽油选择性加氢脱硫后直接与轻汽油碱洗脱硫产品调和，轻重汽油产品调和后，硫含量为38.3μg/g，满足欧Ⅳ硫指标要求，辛烷值损失2.1单位，总液收99.8％。具体反应结果见表5。
表5实施例4数据
| 项目 | 原料 | 轻汽油碱洗脱硫产品 | 取消加氢改质反应器，轻重汽油混合产品 |
| 总硫/μg/g | 361.8 | 50.2 | 38.3 |
| 烯烃/w％ | 33.78 | 41.11 | 25.56 |
| RON | 88.1 | 91.5 | 86.0 |
| RON损失 | / | -2.1 | |
| 液收/wt％ | 100 | 99.8 |
综上所述，采用轻汽油吸附脱硫、重汽油选择性加氢脱硫后再进行加氢改质的组合工艺处理FCC汽油，工艺流程灵活，能够生产满足欧Ⅳ、兼顾欧Ⅴ清洁汽油，显著降低烯烃含量，同时辛烷值损失较少，总液收较高。
Claims (1)
1.一种降低汽油中硫和烯烃含量的生产方法，其特征在于：
(1)原料FCC汽油与氢气混合，加热后进入预加氢反应器进行选择性加氢反应，脱除汽油中的二烯烃；反应条件为氢分压1.0～6.0MPa、体积空速1.0～10.0h-1、反应温度100～250℃、氢油体积比100～800v/v；
(2)步骤(1)反应流出物进入分馏塔进行切割分馏，分馏为轻汽油和重汽油，分馏塔的操作条件为切割温度100℃，切割为轻汽油馏分：初馏点～100℃，重汽油馏分：100℃～终馏点；
(3)分馏塔塔顶出来的轻汽油与吸附脱硫剂进行接触，脱除轻汽油中的硫，得到轻汽油产品；轻汽油吸附脱硫条件为氢分压1.0～6.0MPa、体积空速1.0～8.0h-1、反应温度100～400℃、氢油体积比100～800v/v，催化剂以纳米ZnO、CuO、CaO、MgO中的一种或几种为载体，按载体重量100％计，金属组分为1～20％的Ni、Co、Mo中的一种或几种；
(4)分馏塔塔底出来的重汽油进入加氢脱硫反应器进行选择性加氢脱硫，脱除其中的有机硫化物和部分烯烃；重汽油选择性加氢脱硫反应条件为氢分压1.0～6.0MPa、体积空速1.0～8.0h-1、反应温度100～400℃、氢油体积比100～800v/v，催化剂以Al2O3、SiO2、MgO、TiO2单体或者复合物为载体，按载体重量100％计，活性组分为10～20％的VIB族和/或3～10％VIII族元素，Co、Mo、Ni、W的单体或复合物，添加1～3％助剂P；
(5)加氢脱硫反应流出物进入加氢改质反应器，进行芳构化、异构化和烷基化改质反应，提高汽油辛烷值；加氢改质反应条件为氢分压1.0～6.0MPa、体积空速1.0～8.0h-1、反应温度100～400℃、氢油体积比100～800v/v；催化剂为选择汽油加氢改质催化剂，在加氢改质反应器中装一种或两种加氢改质催化剂；催化剂按重量百分之百计，金属氧化物含量1～10％，分子筛含量为10～90％和余量为粘结剂；金属选自Mo、Ni、Co、W、Zn中的一种或几种；分子筛为HZSM-5、HSAPO-11、HZSM-22、HZSM-23、Hβ分子筛中的一种或几种；催化剂的比表面积为200m2/g～800m2/g，孔容0.10ml/g～0.55ml/g；
(6)改质后的重汽油产品采取以下两种途径进行处理：一是当改质后的重汽油产品与轻汽油吸附脱硫产品调和能达到国V要求时，采取改质后的重汽油产品与轻汽油吸附脱硫产品进行调和；二是当改质后的重汽油产品与轻汽油吸附脱硫产品调和不能达到国V要求时，采取改质后的重汽油产品与切割分馏得到的轻汽油进行混合后再进行吸附脱硫，最终得到满足欧IV、兼顾欧V硫指标要求的清洁汽油。
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| GR01 | Patent grant |