CN104292067B - 一种石脑油多产芳烃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油炼制技术领域，公开了一种石脑油多产芳烃的方法，其步骤如下：石脑油进入预处理和精制单元后得到拔头油和重整原料；重整原料进入催化重整单元后进入脱戊烷塔得到脱戊烷油和戊烷油；脱戊烷油作为抽提原料，进入芳烃抽提塔经芳烃抽提后得到混合芳烃和抽余油；拔头油、戊烷油以及抽余油混合后进入芳构化单元，分离后得到富含芳烃的液体产品和液化气、干气；液体产品并入重整生成油一起进入脱戊烷塔，脱除戊烷后作为抽提原料进入芳烃抽提塔。本发明利用芳构化单元将催化重整无法处理的拔头油、戊烷油和抽余油一同进行芳构化反应，提高了芳烃收率，从而充分利用石油资源。
Description
技术领域
本发明是属于石油炼制技术领域，具体涉及一种石脑油多产芳烃的方法。
背景技术
芳烃是石油化工的重要基础原料，在总数约800万种的已知有机化合物中，芳烃化合物占了约30％，其中BTX芳烃(苯、甲苯、二甲苯)被称为一级基本有机原料。目前，芳烃的大规模生产是通过现代化的芳烃联合装置来实现的。典型的芳烃联合装置包括石脑油加氢、重整或裂解汽油加氢等芳烃生产装置，以及芳烃转化和芳烃分离装置。
催化重整是芳烃生产的主要方法之一，可将低辛烷值的石脑油转化为高辛烷值的燃料或苯、甲苯、二甲苯等芳烃产品。催化重整按催化剂的再生方式主要分为半再生(固定床)和连续再生(移动床)两种方式。近年来，随着催化重整从以生产汽油为主转向以生产芳烃为主及重整装置大型化的发展，采用低压连续再生工艺的重整技术已占据主导地位。但无论早期的半再生重整工艺还是经催化剂及工艺改进后的连续重整工艺，均要求原料具有一定的芳烃潜含量，对原料组成的要求事实上限制了由催化重整生产芳烃的原料资源。
中国专利CN200910089240.2公开了一种石脑油多产芳烃重整系统及其方法，其特征在于将反应装置分为两部分，分别与抽提系统相、抽余油切割系统连接，其方法的优点是：处理能力、液体收率、芳烃产率、氢气产量大大提高，而且由于采用了回收塔进行溶剂回收，使得混合芳烃中的苯被分离出来，不但增加了产品种类，而且降低了混合芳烃中的苯含量，进而使得调和汽油中的苯含量得到进一步的减少。该方法还是基于催化重整装置，是一种对现行工艺的改良，不能从根本上提高重整的芳烃产率。
中国专利CN200910057825.6公开了一种联合生产芳烃的组合方法，主要解决以往技术中存在的生产对二甲苯时混合二甲苯中对二甲苯浓度低、芳烃处理循环量大、反应原料要求苛刻和能耗高等问题。该方法基于甲苯歧化反应，降低了二甲苯异构化、吸附分离以及二甲苯分馏单元的能耗，对于芳烃总量的增产效果不明显。
中国专利CN201110139265.6公开了一种以石脑油为原料生产芳烃和乙烯的方法，该法通过浅度催化重整，充分利用有限的石脑油资源，在生产芳烃的同时，可以最大化地生产乙烯，但是由于该方法采用浅度催化重整的方式，因此在增产乙烯的同时芳烃产率与常规重整方式持平或略有提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的石脑油多产芳烃的方法，以解决现有技术中石脑油中通过催化重整难以转化为芳烃的组分的利用问题。该方法以石脑油中拔头油馏分以及催化重整和芳烃抽提过程中产生的戊烷油、抽余油为原料，通过芳构化反应将其转化为芳烃，最大限度的提高整套系统的芳烃收率，充分利用石脑油资源。
为解决上述问题，本发明的技术方案是：一种石脑油多产芳烃的方法，其特征在于：包括如下步骤
a.石脑油进入预处理和精制单元后得到拔头油和重整原料；
b.所述重整原料进入催化重整单元，重整生成油进入脱戊烷塔得到脱戊烷油和戊烷油；
c.从步骤b来的脱戊烷油作为抽提原料，进入芳烃抽提塔经芳烃抽提后得到混合芳烃和抽余油；
d.从步骤a来的拔头油、从步骤b来的脱戊烷塔脱去的戊烷油以及从步骤c来的抽余油混合后进入芳构化单元，经过芳构化反应分离后得到富含芳烃的液体产品和液化气、干气；
e.从步骤d来的经芳构化反应分离出的液体产品并入重整生成油一起进入脱戊烷塔，脱除戊烷后作为抽提原料进入芳烃抽提塔；
f.从芳烃抽提塔出来的混合芳烃通过芳烃精馏得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃产品。
本发明一种石脑油多产芳烃的方法，其进一步特征在于：步骤a)中所述石脑油馏程为30-180℃。
本发明一种石脑油多产芳烃的方法，其进一步特征在于：步骤a)中所述拔头油馏程为30-80℃。
本发明一种石脑油多产芳烃的方法，其进一步特征在于：步骤b)中所述重整生成油为催化重整液体产物。
本发明一种石脑油多产芳烃的方法，其进一步特征在于：步骤b)中所述戊烷油为脱戊烷塔顶馏出物，其戊烷含量为50％-100％。
本发明一种石脑油多产芳烃的方法，其进一步特征在于：步骤c)中所述抽余油主要成分为C6-C8的环烷烃和烷烃，含有少量芳烃(≯3％)。
本发明一种石脑油多产芳烃的方法，其进一步特征在于：所述芳构化反应器为固定床反应器。
本发明一种石脑油多产芳烃的方法，其进一步特征在于：所述芳构化单元的操作条件如下：反应压力0.1～1MPa，反应温度为400-600℃，液体重量空速为0.1～10h-1。
本发明一种石脑油多产芳烃的方法，其进一步特征在于：芳烃产率能提高10％-25％。
本发明与传统催化重整相比，本发明利用芳构化单元将催化重整无法处理的拔头油、戊烷油和抽余油一同进行芳构化反应，提高了芳烃收率，从而充分利用石油资源。
下面用附图和具体实施方式详细说明本发明，但并不限制本发明的范围。
附图说明
图1为本发明石脑油多产芳烃方法的流程示意图；
图中所示附图标记为：1-石脑油，2-预分馏塔，3-拔头油，4-精制单元，5-催化重整单元，6-脱戊烷塔，7-戊烷油，8-脱戊烷油，9-芳烃抽提塔，10-混合芳烃，11-抽余油，12-芳构化单元，13-液体产品，14-液化气，15-干气，16-芳烃精馏单元，17-苯，18-甲苯，19-二甲苯，20-重芳烃。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。
如图1所示：石脑油原料1首先进入预分馏塔2分馏，塔顶分离出拔头油3，塔底物料进入精制单元4后得到重整原料油，重整原料油进入催化重整单元5反应，反应后的液体产品进入脱戊烷塔6分离出戊烷油7和脱戊烷油8，脱戊烷油8进入芳烃抽提塔9，通过芳烃抽提得到混合芳烃10和抽余油11，抽余油11和拔头油3以及戊烷油7混合进入芳构化单元12反应并分离出液体产品13、液化气14和干气15，液体产品13返回脱戊烷塔6，最终混合芳烃10进入芳烃精馏单元16进行芳烃分离，得到苯17、甲苯18、二甲苯19和重芳烃20等芳烃产品。
本发明方法中所涉及的预分馏及精制、催化重整、芳烃抽提以及芳烃精馏均采用常规方法和催化剂
本发明中芳构化反应单元所用催化剂为市售LAC系列催化剂。
本发明中芳构化单元的操作条件如下：反应压力0.1～1MPa，反应温度为400-600℃，液体重量空速为0.1～10h-1。
实施例及对比例1
本实施例给出了一种直馏石脑油多产芳烃的效果
按图1所示流程，以典型重整工艺条件及产品分布为基础数据，考察了本发明对非芳烃产品转化为芳烃的能力以及各单元的物料平衡。其中直馏石脑油、拔头油、戊烷油和抽余油的性质见表1，催化重整等单元产品分布见表2，芳构化反应单元反应条件及产品分布见表3，催化重整和芳构化联合生成芳烃产品分布见表4
表1直馏石脑油、戊烷油、拔头油和抽余油的性质
| 项目 | 直馏石脑油 | 拔头油 | 戊烷油 | 抽余油 |
| 密度/kg·m-3 | 722.8 | 638.2 | 621.3 | 712.5 |
| 硫含量/μg·g-1 | 49 | 52 | 2.5 | 0 |
| 氮含量/μg·g-1 | 1.4 | ＜1 | ＜1 | ＜1 |
| 芳烃含量/w％ | 6.8 | 1.5 | 0.2 | 0.5 |
| 环烷烃含量/w％ | 35.2 | 5.1 | 0.8 | 8.2 |
| 烷烃/w％ | 58.0 | 93.9 | 99.0 | 91.3 |
| RON | 55.2 | 56.1 | ||
| 馏程/℃ | ||||
| IBP | 30.5 | 59.5 | ||
| 10％ | 67.3 | 70.0 | ||
| 50％ | 111.5 | 89.5 | ||
| 90％ | 146.4 | 128.5 | ||
| FBP | 168.2 | 169.0 |
表2各单元物料平衡
表3芳构化单元反应条件及产品分布
| 原料油 | 拔头油+戊烷油+抽余油 |
| 反应空速，h-1 | 1.0 |
| 反应温度，℃ | 520 |
| 反应压力，Mpa | 0.1 |
| 产品分布，w％ | |
| 干气 | 12.0 |
| 其中：氢气 | 2.2 |
| 液化气 | 25.2 |
| 液体产物 | 62.3 |
| 液体产品芳烃含量 | 85 |
| 焦炭+损失 | 0.5 |
表4多产芳烃方法产品分布，％
| 项目 | 数值 |
| 入方 | |
| 直馏石脑油 | 100 |
| 出方 | |
| 含氢气体(纯氢) | 6.8(2.98) |
| 燃料气 | 4.81(0.80) |
| 液化气 | 11.35 |
| 混合芳烃 | 76.87 |
| 损失 | 0.17 |
对比表4和表2可知，采用表1所示直馏汽油为原料时，与传统催化重整生产芳烃方法相比，本发明所述方法中芳烃产率提高了19.37个百分点，同时副产一定量的液化气和燃料气，但不副产其他油品，在提高芳烃产率的同时解决了拔头油、戊烷油和抽余油的出路问题。
实施例及对比例2
本实施例给出了一种直馏石脑油掺炼加氢焦化石脑油(低芳潜原料)多产芳烃的效果。掺炼原料、拔头油、戊烷油和抽余油的性质见表5，各操作单元物料平衡见表6，芳构化反应单元反应条件及产品分布见表7，催化重整和芳构化联合生成芳烃产品分布见表8。
表5掺炼原料、拔头油、戊烷油和抽余油的性质
| 项目 | 掺炼原料 | 拔头油 | 戊烷油 | 抽余油 |
| 密度/kg·m-3 | 725.3 | 634.2 | 622.5 | 714.8 |
| 硫含量/μg·g-1 | 38 | 25 | 1.8 | 0 |
| 氮含量/μg·g-1 | 1.8 | ＜1 | ＜1 | ＜1 |
| 芳烃含量/w％ | 7.0 | 1.5 | 0.2 | 0.6 |
| 环烷烃含量/w％ | 22.2 | 4.5 | 0.6 | 7.8 |
| 烷烃/w％ | 70.8 | 94.0 | 99.2 | 91.6 |
| RON | 50.5 | / | / | 54.8 |
| 馏程/℃ | / | / | / | / |
| IBP | 37.5 | / | / | 65.0 |
| 10％ | 70.5 | / | / | 70.5 |
| 50％ | 115.5 | / | / | 91.0 |
| 90％ | 146.4 | / | / | 130.1 |
| FBP | 175.0 | / | / | 175.2 |
表6各单元物料平衡
表7芳构化单元反应条件及产品分布
| 原料油 | 拔头油+戊烷油+抽余油 |
| 反应空速，h-1 | 1.0 |
| 反应温度，℃ | 530 |
| 反应压力，Mpa | 0.1 |
| 产品分布，w％ | / |
| 干气 | 10.9 |
| 其中：氢气 | 1.8 |
| 液化气 | 24.2 |
| 液体产物 | 64.5 |
| 液体产品芳烃含量 | 80 |
| 焦炭+损失 | 0.4 |
表8多产芳烃方法产品分布，％
| 项目 | |
| 入方 | |
| 掺炼原料 | 100 |
| 项目 | |
| 出方 | 数值 |
| 含氢气体(纯氢) | 7.83(3.31) |
| 燃料气 | 4.94(0.73) |
| 液化气 | 12.78 |
| 混合芳烃 | 74.29 |
| 损失 | 0.16 |
对比表6表8可知，采用表1所示芳潜较低原料时，与传统催化重整生产芳烃方法相比，本发明所述方法中芳烃产率提高了20.93个百分点，同时副产一定量的液化气和燃料气，但不副产其他油品，在提高芳烃产率的同时解决了拔头油、戊烷油和抽余油的出路问题。
Claims (7)
1.一种石脑油多产芳烃的方法，其特征在于：包括如下步骤
a.石脑油进入预处理和精制单元后得到拔头油和重整原料；
b.所述重整原料进入催化重整单元，重整生成油进入脱戊烷塔得到脱戊烷油和戊烷油；
c.从步骤b来的脱戊烷油作为抽提原料，进入芳烃抽提塔经芳烃抽提后得到混合芳烃和抽余油；
d.从步骤a来的拔头油、从步骤b来的脱戊烷塔脱去的戊烷油以及从步骤c来的抽余油混合后进入芳构化单元，经过芳构化反应分离后得到富含芳烃的液体产品和液化气、干气；
e.从步骤d来的经芳构化反应分离出的液体产品并入重整生成油一起进入脱戊烷塔，脱除戊烷后作为抽提原料进入芳烃抽提塔；
f.从芳烃抽提塔出来的混合芳烃通过芳烃精馏得到苯、甲苯、二甲苯芳烃产品。
2.根据权利要求1所述的石脑油多产芳烃的方法，其特征在于：步骤a)中所述石脑油馏程为30-180℃。
3.根据权利要求1所述的石脑油多产芳烃的方法，其特征在于：步骤a)中所述拔头油馏程为30-80℃。
4.根据权利要求1所述的石脑油多产芳烃的方法，其特征在于：步骤b)中所述戊烷油为脱戊烷塔顶馏出物，其戊烷含量为50％-100％。
5.根据权利要求1所述的石脑油多产芳烃的方法，其特征在于：步骤c)中所述抽余油为C6-C8的环烷烃和烷烃和少量芳烃。
6.根据权利要求1所述的石脑油多产芳烃的方法，其特征在于：所述芳构化单元的操作条件如下：反应压力0.1～1MPa，反应温度为400-600℃，液体重量空速为0.1～10h-1。
7.根据权利要求1所述的石脑油多产芳烃的方法，其特征在于：所述芳构化反应器为固定床反应器。
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