CN102212385A - 一种改质汽油的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改质汽油的方法和装置。其技术方案是：来自再生器的再生催化剂与冷却介质换热后进入密相流化床反应器与劣质汽油和干气接触反应，反应产物流在密相流化床反应器的沉降段进行分离，分离出的反应油气进常规吸收-稳定系统分离得清洁汽油，分离出的待生催化剂经汽提后进入再生器进行烧焦再生，再生后的再生催化剂循环使用。本发明尤其适用于苯含量为1～2体积％的劣质汽油，使用本发明方法可有效降低劣质汽油的苯含量，同时可利用炼厂干气，使其转化为有价值产品。
Description
技术领域
本发明属于劣质油品炼制领域，特别涉及一种改质劣质汽油的方法和装置。
背景技术
针对汽车尾气排放所带来的环境污染问题，中国环保总局颁布的《车用汽油有害物质控制标准》已于2003年7月1日起在全国范围内实施，该标准要求车用汽油硫含量低于0.08重量％，烯烃含量不大于35体积％，芳烃和苯含量分别低于40体积％和2.5体积％。2005年7月1日后车用汽油已开始实施汽油硫含量不大于0.05重量％的新标准，部分地区还将逐步实施汽油欧III排放标准(汽油烯烃含量不大于18体积％，硫含量低于0.015重量％，苯含量不大于1体积％)。国家计划在2009～2010年之后在全国执行硫含量不大于150μg/g，烯烃含量不大于30体积％，芳烃含量不大于40体积％，苯含量不大于1体积％的新标准。
在我国车用调和汽油组分中，催化汽油比例约占75％以上，大多数催化汽油苯含量在0.4体积％～0.8体积％之间，符合国III汽油标准；重整汽油占调和汽油一定比例，其苯含量较高，一般通过苯抽提装置处理；而某些催化装置或类似催化装置的裂解、改质汽油因原料芳烃含量高或反应苛刻度较高，存在汽油苯含量为1～2体积％的情况，这时应采取适当措施降低此类汽油的苯含量。
在降低汽油苯含量的相关技术中，苯抽提技术目前比较成熟，国内应用较广，但主要是针对重整汽油等苯含量较高的汽油，若苯含量较低，则抽提效果和效率就会大大降低，因此不太适合处理苯含量为1～2体积％的汽油。
苯加氢技术使苯(RON为99)加氢为环己烷(RON为83)，不可避免会使辛烷值有所降低，而且该工艺操作费用高，反应放热大，固定床取热较困难，目前实际工业应用很少。
发明内容
本发明是针对现有技术处理苯含量在1～2体积％的汽油较为困难的缺点，而提出了一种改质汽油的新方法及装置。使用本发明方法和装置可有效降低劣质汽油中的苯含量，并可实现连续运行。本发明尤其适用于苯含量为1～2体积％的劣质汽油，同时使用本发明还可有效利用炼厂干气，使其转化为有价值产品。
本发明是将含有苯的劣质汽油与干气，引入本发明的汽油改质装置，在与合适的催化剂接触反应后生成乙苯，使汽油的苯含量降低，达到改质汽油的目的。
本发明的技术方案是：一种改质汽油的方法，其特征在于：来自再生器的再生催化剂与冷却介质换热后进入反应器，劣质汽油和干气单独或混合后进入反应器，在反应器中劣质汽油和干气与催化剂接触反应，反应产物流在反应器的沉降段进行分离，分离出的反应油气进入常规吸收-稳定系统进行分离得到清洁汽油，分离出的待生催化剂经汽提后进入再生器进行烧焦再生，再生后的再生催化剂循环使用，其中所述反应器为密相流化床反应器。
本发明方法中所述冷却介质优选为水或空气。
本发明所述反应器反应温度为200～400℃，较好为220～350℃，最好为240～320℃；反应绝对压力为0.2～2Mpa，较好为0.4～1.5MPa，最好0.8～1.2MPa；劣质汽油重时空速为0.5～4.0h-1，干气重时空速以干气中乙烯重时空速计，干气中乙烯重时空速为0.03～0.5h-1，所用催化剂是活性组分为ZSM-5或Y型分子筛的催化剂，其活性组分ZSM-5或Y型分子筛占催化剂总重量的5～90重量％，较好为20～60重量％，最好为25～55重量％。所述再生器再生温度为380～600℃，较好为420～580℃，最好为480～550℃。
本发明还提供一种改质汽油的装置，其特征在于：该装置包括密相流化床反应器、提升管A、再生器、提升管B、再生斜管和待生斜管，再生斜管上设置有冷却夹套，提升管A顶部出口与密相流化床反应器相连通，底部通过再生斜管与再生器相连通，提升管B底部通过待生斜管与密相流化床反应器相连通，顶部出口与再生器相连通。
本发明方法可降低汽油中的苯含量，尤其适用于苯含量为1～2体积％的劣质汽油，如FCC汽油、重整汽油、热裂化/热裂解汽油、催化裂解汽油、乙烯裂解汽油、所述劣质汽油的轻汽油组分或其混合物。
本发明所述干气一般为炼厂干气，如催化裂化装置干气、焦化装置干气或其混合物等。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
1)本发明方法不仅能处理苯含量高的劣质汽油，而且还可有效处理苯含量为1～2体积％的劣质汽油。
2)本发明可利用催化剂反应-再生的循环，实现对劣质汽油的连续处理。
3)本发明可有效利用炼厂干气，并使其转化为汽油产品。
4)本发明方法可使苯含量为1～2体积％的汽油中的苯含量降低幅度达到40％～50％，使汽油中的苯含量满足不大于1体积％的新标准。
5)本发明可使汽油RON提高0.2～1个单位。
下面用附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明，但并不限制本发明的范围。
附图及附图说明
附图是本发明一种改质汽油装置示意图。
图中：
1-反应油气；2-密相流化床反应器；3-干气；4-劣质汽油；5-汽提段；6-汽提蒸汽；7-待生斜管；8-提升管A；9-再生斜管；10-提升蒸汽；11-提升风；12-提升管B；13-冷却介质；14-冷却夹套；15-预热主风；16-再生器；17-烟气。
具体实施方式
如图所示，改质汽油的方法所用的装置包括：密相流化床反应器2、提升管A 8、再生器16、提升管B 12、再生斜管9和待生斜管7，再生斜管9上设置有冷却夹套14，提升管A 8顶部出口与密相流化床反应器2相连通，底部通过再生斜管9与再生器16相连通，提升管B 12底部通过待生斜管7与密相流化床反应器2相连通，顶部出口与再生器16相连通。
劣质汽油4与干气3分别从密相流化床反应器2下部进入密相流化床反应器2，与催化剂充分接触反应后上行，通过密相流化床反应器2的沉降段实现反应油气1与待生催化剂的分离，分离出的反应油气1进入常规吸收-稳定系统进行分离得到清洁汽油；分离出的待生催化剂进入汽提段5，在汽提蒸汽6的作用下进行汽提，待生催化剂经汽提后通过待生斜管7进入提升管B 12底部，经提升风11提升后进入再生器16与预热主风15接触，实现烧焦再生。再生斜管9上设置冷却夹套14，再生后的温度较高的再生催化剂在冷却夹套14处与冷却介质13换热，冷却介质13优选为水或空气，冷却后的再生催化剂通过再生斜管9进入提升管A 8底部，经提升蒸汽10提升后进入密相流化床反应器2，然后进行反应和再生的循环。
所述密相流化床反应器2的平均反应温度为200～400℃，较好为220～350℃，最好为240～320℃；反应绝对压力为0.2～2Mpa，较好为0.4～1.5MPa，最好0.8～1.2MPa；劣质汽油重时空速为0.5～4.0h-1，干气重时空速以干气中乙烯重时空速计，干气中乙烯重时空速为0.03～0.5h-1，所用催化剂是活性组分为ZSM-5或Y型分子筛的催化剂，其活性组分ZSM-5或Y型分子筛占催化剂总重量的5～90重量％，较好为20～60重量％，最好为25～55重量％。所述再生器再生温度为380～600℃，较好为420～580℃，最好为480～550℃。
本发明方法和装置可降低汽油中的苯含量，尤其适用于苯含量为1～2体积％的劣质汽油，如FCC汽油、重整汽油、热裂化/热裂解汽油、催化裂解汽油、乙烯裂解汽油、所述劣质汽油的轻汽油组分或其混合物。
实施例
实施例1
在附图所示的汽油改质装置上进行试验，试验所用催化剂为ZSM-5分子筛催化剂，ZSM-5分子筛含量为25重量％。劣质汽油进料性质见表1，干气进料组成见表2，反应条件见表3，改质汽油(劣质汽油苯含量降低后的汽油)性质见表4。
实施例2
按实施例1，所不同的是反应温度为260℃，反应条件列于表3，改质汽油性质列于表4。
实施例3
按实施例1，所不同的是反应温度为280℃，反应条件列于表3，改质汽油性质列于表4。
实施例4
按实施例1，所不同的是反应温度为300℃，反应条件列于表3，改质汽油性质列于表4。
实施例5
按实施例1，所不同的是反应温度为320℃，反应条件列于表3，改质汽油性质列于表4。
表1劣质汽油进料性质
| 实施例编号 | 实施例1～5 |
| 项目 | 劣质汽油性质 |
| 密度(20℃)/kg.m-3 | 715 |
| 烯烃/体积％ | 32.0 |
| 芳烃/体积％ | 25.0 |
| 苯含量/体积％ | 1.4 |
| 硫含量/μg.g-1 | 420 |
| 辛烷值(RON) | 92.0 |
| 馏程/℃ | |
| IBP(初馏点) | 33 |
| 10重量％ | 49 |
| 50重量％ | 85 |
| 90重量％ | 156 |
| FBP(终馏点) | 180 |
表2进料干气组成
表3反应条件(实施例1～5)
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 密相流化床反应器平均反应温度/℃ | 240 | 260 | 280 | 300 | 320 |
| 反应压力/Mpa(绝压) | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| 汽油WHSV/h-1 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 干气中乙烯WHSV/h-1 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
表4改质汽油主要性质
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 苯含量/体积％ | 0.80 | 0.73 | 0.78 | 0.82 | 0.87 |
| 硫含量/μg.g-1 | 388 | 406 | 417 | 399 | 393 |
| 辛烷值(RON) | 92.3 | 92.3 | 92.5 | 92.6 | 92.6 |
| 烯烃含量/体积％ | 29.3 | 29.5 | 29.6 | 30.0 | 29.8 |
| 芳烃含量/体积％ | 26.1 | 26.2 | 26.6 | 26.3 | 26.9 |
| 干点/℃ | 183 | 181 | 180 | 181 | 182 |
实施例6
在图所示的汽油改质装置上进行试验，试验所用催化剂为ZSM-5分子筛催化剂，ZSM-5分子筛含量为35重量％。劣质汽油进料性质见表5，干气进料组成见表6，反应条件见表7，改质汽油(劣质汽油苯含量降低后的汽油)性质见表8。
实施例7
按实施例6，所不同的是反应压力为0.9MPa，反应条件列于表7，改质汽油性质列于表8。
实施例8
按实施例6，所不同的是反应压力为1.1MPa，反应条件列于表7，改质汽油性质列于表8。
实施例9
按实施例6，所不同的是反应压力为1.4MPa，反应条件列于表7，改质汽油性质列于表8。
实施例10
按实施例6，所不同的是试验所用催化剂为Y型分子筛催化剂，Y型分子筛含量为33重量％。反应条件列于表7，改质汽油性质列于表8。表中的WHSV表示重时空速。
表5劣质汽油进料性质
| 实施例编号 | 实施例6～11 |
| 项目 | 劣质汽油性质 |
| 密度(20℃)/kg.m-3 | 710 |
| 烯烃/体积％ | 25.0 |
| 芳烃/体积％ | 28.0 |
| 苯含量/体积％ | 1.5 |
| 硫含量/μg.g-1 | 360 |
| 辛烷值(RON) | 93.2 |
| 馏程/℃ | |
| IBP(初馏点) | 34 |
| 10体积％ | 50 |
| 50体积％ | 91 |
| 90体积％ | 172 |
| FBP(终馏点) | 190 |
表6进料干气组成
表7反应条件(实施例6～10)
| 项目 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
| 密相流化床反应器平均反应温度/℃ | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
| 反应压力/Mpa(绝压) | 0.6 | 0.9 | 1.1 | 1.4 | 1.4 |
| 汽油WHSV/h-1 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
| 干气中乙烯WHSV/h-1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
表8改质汽油主要性质
| 项目 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
| 苯含量/体积％ | 0.85 | 0.81 | 0.72 | 0.73 | 0.70 |
| 硫含量/μg.g-1 | 335 | 339 | 340 | 341 | 344 |
| 辛烷值(RON) | 93.3 | 93.5 | 93.8 | 94.0 | 94.1 |
| 烯烃含量/体积％ | 21.2 | 21.6 | 21.8 | 21.5 | 20.9 |
| 芳烃含量/体积％ | 29.1 | 29.3 | 29.5 | 30.3 | 30.7 |
| 干点/℃ | 190 | 189 | 191 | 190 | 191 |
Claims (15)
1.一种改质汽油方法，其特征在于：来自再生器的再生催化剂与冷却介质换热后进入反应器，劣质汽油和干气单独或混合后进入反应器，在反应器中劣质汽油和干气与催化剂接触反应，反应产物流在反应器的沉降段进行分离，分离出的反应油气进入常规吸收一稳定系统进行分离得到清洁汽油，分离出的待生催化剂经汽提后进入再生器进行烧焦再生，再生后的再生催化剂循环使用，其中所述反应器为密相流化床反应器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述冷却介质为水或空气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用催化剂是活性组分为ZSM-5或Y型分子筛的催化剂，其活性组分ZSM-5或Y型分子筛占催化剂总重量的5～90重量％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应器反应温度为200～400℃，反应绝对压力为0.2～2Mpa，劣质汽油重时空速为0.5～4.0h-1，干气重时空速以干气中乙烯重时空速计，干气中乙烯重时空速为0.03～0.5h-1。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：所述反应器反应温度为220～350℃，反应绝对压力为0.4～1.5MPa。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述反应器反应温度为240～320℃，反应绝对压力0.8～1.2MPa。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述再生器再生温度为380～600℃。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述再生器再生温度为420～580℃。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述再生器再生温度为480～550℃。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所用催化剂活性组分ZSM-5或Y型分子筛占催化剂总重量的20～60重量％。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所用催化剂活性组分ZSM-5或Y型分子筛占催化剂总重量的25～55重量％。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述劣质汽油为FCC汽油、重整汽油、热裂化/热裂解汽油、催化裂解汽油、乙烯裂解汽油、所述劣质汽油的轻汽油组分或其混合物。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述干气为炼厂干气。
14.根据权利要求1或13所述的方法，其特征在于：所述干气为催化裂化装置干气、焦化装置干气或其混合物。
15.一种权利要求1所述改质汽油方法所用的装置，其特征在于：该装置包括密相流化床反应器、提升管A、再生器、提升管B、再生斜管和待生斜管，再生斜管上设置有冷却夹套，提升管A顶部出口与密相流化床反应器相连通，底部通过再生斜管与再生器相连通，提升管B底部通过待生斜管与密相流化床反应器相连通，顶部出口与再生器相连通。
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| CN1154400A (zh) * | 1996-01-11 | 1997-07-16 | 中国石油化工总公司 | 石油烃类催化转化方法 |
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2010
- 2010-04-07 CN CN2010101399449A patent/CN102212385A/zh active Pending
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