CN106281443A - 一种催化裂化汽油的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种催化裂化汽油的处理方法，该方法包括：a、将催化裂化汽油和氢气预热后送入脱硫反应器与吸附脱硫催化剂接触并在400‑440℃下进行吸附脱硫反应，得到脱硫产物；b、将步骤a中所得脱硫产物降温到110‑150℃后，直接进入热产物气液分离罐进行气液分离，得到热高分气体和热高分液体；c、将步骤b中所得热高分气体降温到35‑45℃后，直接进入冷产物气液分离罐进行气液分离，得到冷高分气体和冷高分液体；d、将步骤c中所得冷高分液体在芳构化催化剂的作用下进行芳构化反应，得到芳构化产物。本发明的方法能够在节省能耗的前提下降低催化裂化汽油的硫含量并将其中的低碳烷烃和低碳烯烃进行利用，提高汽油吸附脱硫装置的经济性。

Description

一种催化裂化汽油的处理方法

技术领域

本发明涉及一种催化裂化汽油的处理方法。

背景技术

随着环保要求的提高，我国对车用汽油硫含量的要求日益严格。根据车用汽油国家标准GB 17930，从2018年1月1日起车用汽油硫含量不大于10ppm。催化裂化汽油吸附脱硫技术因其脱硫率高、辛烷值损失小得到了广泛应用。

但是催化裂化汽油组份中的低碳烯烃和低碳烷烃部分无法作为汽油调和组分使用，从而造成汽油产量的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化裂化汽油的处理方法，该方法能够在节省能耗的前提下降低催化裂化汽油的硫含量并将其中的低碳烯烃和低碳烷烃进行利用，提高汽油吸附脱硫装置的经济性。

为了实现上述目的，本发明提供一种催化裂化汽油的处理方法，该方法包括：a、将催化裂化汽油和氢气预热后送入脱硫反应器与吸附脱硫催化剂接触并在400-440℃下进行吸附脱硫反应，得到脱硫产物；b、将步骤a中所得脱硫产物降温到110-150℃后，直接进入热产物气液分离罐进行气液分离，得到热高分气体和热高分液体；c、将步骤b中所得热高分气体降温到35-45℃后，直接进入冷产物气液分离罐进行气液分离，得到冷高分气体和冷高分液体；d、将步骤c中所得冷高分液体在芳构化催化剂的作用下进行芳构化反应，得到芳构化产物。

优选地，该处理方法还包括：将步骤a中所述催化裂化汽油和氢气在预热前与步骤a中所得脱硫产物换热。

优选地，该处理方法还包括：将步骤b中所得热高分液体进行脱液化气处理，得到汽油产品和液化气。

优选地，该处理方法还包括：将步骤c中所得冷高分气体循环回脱硫反应器中进行吸附脱硫反应。

优选地，其中，所述脱硫反应器为流化床反应器。

优选地，其中，所述吸附脱硫催化剂含有锌、镍、硅和铝。

优选地，其中，所述吸附脱硫的条件还包括：压力为2.2-3.5兆帕，体积空速为3.0-7.2小时^-1，氢油体积比为(0.1-0.8)：1。

优选地，其中，所述芳构化催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂。

优选地，其中，所述芳构化反应的条件为：温度为450-550℃，压力为0.1-1.0兆帕，重量空速为0.1-2.0小时^-1。

与现有技术相比，本发明的方法将吸附脱硫与芳构化过程相结合，使吸附脱硫过程脱除催化裂化汽油中S、N、碱性物质和金属等杂质，避免这些杂质对芳构化催化剂的毒害作用。经分离得到的富含低碳烯烃和低碳烷烃的冷高分液体进行芳构化反应，更利于得到高芳烃产率。并且芳构化产物的辛烷值高，为汽油产品提供了良好的高辛烷值组分。

另外，本发明的方法无需设置分馏塔对脱硫产物进行分馏，而是采用直接降温分离，将脱硫产物中的低碳烯烃和低碳烷烃分离出来，进行芳构化反应，不仅降低了因采用分馏塔进行产物分离的能耗，而且还降低了装置的投资。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明方法的一种具体实施方式所采用吸附脱硫装置的示意图。

附图标记说明

1催化裂化汽油 2外来新氢 3泵 5含氢气体

6混氢原料 7原料换热器 8热产物 9加热炉

11脱硫反应器 12过滤器 13脱硫产物 14热高分气体

15冷产物气液分离罐 16热产物气液分离罐 17热高分液体

18冷高分气体 19压缩机 20吸附反应产物冷却器

21冷高分液体 22芳构化过程 23芳构化产物 24水冷器

25回流罐罐顶气体 26稳定塔顶回流罐 27稳定塔回流泵

28稳定塔 29稳定塔底冷却器 30泵 31低硫催化裂化汽油产品

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种催化裂化汽油的处理方法，该方法包括：a、将催化裂化汽油和氢气预热后送入脱硫反应器与吸附脱硫催化剂接触并在400-440℃下进行吸附脱硫反应，得到脱硫产物；b、将步骤a中所得脱硫产物降温到110-150℃后，直接进入热产物气液分离罐进行气液分离，得到热高分气体和热高分液体；c、将步骤b中所得热高分气体降温到35-45℃后，直接进入冷产物气液分离罐进行气液分离，得到冷高分气体和冷高分液体；d、将步骤c中所得冷高分液体在芳构化催化剂的作用下进行芳构化反应，得到芳构化产物。

本发明的处理方法还可以包括：将步骤a中所述催化裂化汽油和氢气在预热前与步骤a中所得脱硫产物换热。所述换热的过程是本领域技术人员所熟知的，可以在换热器中进行，本发明不再赘述。

本发明的处理方法还可以包括：将步骤b中所得热高分液体进行脱液化气处理，得到汽油产品和液化气。所述脱液化气处理是本领域技术人员所熟知的，是指将热高分液体送入稳定塔将热高分液体中所溶解的液化气分离出来。

本发明的处理方法还可以包括：将步骤c中所得冷高分气体循环回脱硫反应器中进行吸附脱硫反应。所述冷高分气体的主要组成是氢气，含有少量的C4以下的其它气体，因此可以送入脱硫反应器中作为供氢原料。

根据本发明，所述脱硫反应器是本领域技术人员所熟知的，可以为固定床反应器、流化床反应器或移动床反应器，本发明优选采用流化床反应器，进一步优选采用气固流化床反应器。

根据本发明，所述吸附脱硫反应是指通过吸附反应脱除汽油原料中硫和氮等杂质，该吸附脱硫反应与选择性加氢反应机理的不同之处在于能够通过补充新氢来调节含氢气体的氢纯度，促使脱硫反应器内发生利于脱除硫和氮等杂质的吸附反应，而控制原料催化裂化汽油中烯烃组份发生烯烃加氢反应的程度，减少反应产物的烯烃和辛烷值的损失，其条件还可以包括：压力为2.2-3.5兆帕，体积空速为3.0-7.2小时^-1，氢油体积比为(0.1-0.8)：1。所述吸附脱硫催化剂也是本领域技术人员所熟知的，可以含有锌、镍、硅和铝等组分，也可以含有本领域技术人员所熟知的其它催化剂组分，本发明不再赘述。

根据本发明，所述热产物气液分离罐和冷产物气液分离罐是本领域技术人员所熟知的，可以将待分离的气液混合产物送入其中并在一定温度下在2-3兆帕的压力下进行气液分离。本发明通过适宜的换热温度控制，优选在热产物气液分离罐实现气体与脱硫产物的气液分离，在冷产物气液分离罐实现气体与热高分气体的气液分离。这种分离方式能够避免脱硫产物中的重汽油进入冷高分液体，保证冷高分液体中可芳构化的低碳烯烃和低碳烷烃维持较高的浓度，有利于减少芳构化过程的设备投资和能耗。冷产物气液分离罐底分离出的冷高分液体已脱除硫和氮等杂质，不会对芳构化催化剂产生毒害作用，适宜作为芳构化原料。

根据本发明，所述芳构化是指烷烃和烯烃等烃类环化后进一步进行氢转移反应，反应过程不断放出氢原子，最后生成芳烃的反应。由于芳烃的辛烷值通常比环烷烃、直链和支链烷烃要高，因此可以作为一种良好的组分增加汽油的辛烷值。所述芳构化催化剂是本领域技术人员所熟知的，可以为酸性催化剂或碱性催化剂。所述芳构化反应的条件可以为：温度为450-550℃，压力为0.1-1.0兆帕，重量空速为0.1-2.0小时^-1。

下面将结合附图通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。本发明实施例所采用的仪器和试剂，如果没有特别说明，均为本领域常规的仪器和试剂。

如图1所示，本发明的方法可以分为三步：

A、催化裂化汽油1经进料泵3升压至3.2-4.0MPag后与含氢气体5混合，混氢原料6先与反应产物在原料换热器7换热后，再经加热炉9升温至400-440℃后从装有吸附脱硫催化剂的脱硫反应器11底部进入，在脱硫反应器内部自下而上流动并发生吸附反应脱除硫和氮等杂质。脱硫反应器顶部设置过滤器12，吸附脱硫后的反应产物在顶部经过滤器12分离出其中携带的吸附脱硫剂粉尘后进入分离过程B。其中，脱硫反应器11的反应温度为400-440℃，反应压力为2.2-3.5MPag，体积空速为3.0-7.2h^-1，氢油体积比为(0.1-0.8)：1。

B、自脱硫反应过程A来的脱除硫和氮等杂质的脱硫产物13经原料换热器7换热冷却到110-150℃后进入热产物气液分离罐16中进行气液分离，热产物气液分离罐16上部分离出的热高分气体14经吸附反应产物冷却器20冷却到35-45℃后进入冷产物气液分离罐15分离，而热产物气液分离罐16底部分离出的热高分液体17则送至稳定塔28分离。稳定塔28塔顶分离得到的气体经水冷器24冷却后送至稳定塔顶回流罐26，并作为冷回流经稳定塔回流泵27打回稳定塔28，本装置不产液态液化气，但可通过降压后产生部分气体与回流罐罐顶气体混合后送出装置以回收C5组分；稳定塔顶回流罐26罐顶富含液化气的气体送至燃料气系统。稳定塔28塔底分离得到的低硫催化裂化汽油产品31先经稳定塔底冷却器29冷却后再由泵30压送出装置。

冷产物气液分离罐15顶部分离得到的冷高分气体18经压缩机19压缩后循环回到过程A，并通过补充自界区外来新氢2调整为适宜氢纯度的含氢气体5；冷产物气液分离罐15底部分离得到轻汽油则送至芳构化过程22；

冷产物气液分离罐15罐底分离出适宜作芳构化原料的冷高分液体；其适宜的操作温度为35-45℃，压力为2.2-2.7MPag。

C、自分离过程B冷产物气液分离罐15罐底分离来的冷高分液体21则送至芳构化过程C。芳构化的工艺过程如下：

自分离过程B来的冷高分液体先与芳构化反应产物换热再经加热炉加热升温后送至装有催化剂的反应器发生芳构化反应。自分离过程B来的冷高分液体中的低碳烯烃和低碳烷烃在反应器发生芳构化反应生成苯、甲苯和二甲苯等高辛烷值芳烃组份。芳构化反应产物经与自分离过程B来得冷高分液体换热冷却后进入气液分离罐分离出气相和液相，气液分离罐顶分离出的气相部分经压缩机增压后进入吸收解吸塔，气液分离罐底部分离出的液相与自稳定塔底来芳烃产品混合后经泵送至吸收解吸塔顶部，经过接触吸收分离后，于吸收解吸塔顶分离出富含氢气的干气，此干气组份可以进一步深冷分离得到高纯度氢气和燃料气。吸收解吸塔塔底分馏出的液相产物则送至稳定塔分馏，于稳定塔顶分离出液化气产物，而稳定塔底则分离出非芳烃含量很低的芳烃馏分，作为产品送出装置。

芳构化过程C中芳构化反应器反应压力可以为0.1～1.0MPag，反应温度可以为450～550℃，重量空速可以为0.1～2.0h^-1，芳构化反应器可以为固定床或者移动床反应器，芳构化反应催化剂可以是酸性催化剂或者碱性催化剂，反应产物的BTX和C9以上芳烃的产率可以达到40～65％。

自吸附脱硫装置中冷产物气液分离罐分离出的冷高分液体，因已在脱硫反应器中发生吸附反应脱除硫和氮等杂质并含适宜的低碳烯烃和低碳烷烃组份，适宜作为芳构化原料。采用本发明的吸附脱硫装置生产高辛烷值芳构化汽油的方法，既能利用吸附脱硫装置生产出的已脱除硫和氮等杂质且含适宜低碳烯烃和低碳烷烃的组分，又能将此部分组分结合芳构化工艺生产出具有较高辛烷值的汽油调和组份。

Claims (9)

1.一种催化裂化汽油的处理方法，该方法包括：

a、将催化裂化汽油和氢气预热后送入脱硫反应器与吸附脱硫催化剂接触并在400-440℃下进行吸附脱硫反应，得到脱硫产物；

b、将步骤a中所得脱硫产物降温到110-150℃后，直接进入热产物气液分离罐进行气液分离，得到热高分气体和热高分液体；

c、将步骤b中所得热高分气体降温到35-45℃后，直接进入冷产物气液分离罐进行气液分离，得到冷高分气体和冷高分液体；

d、将步骤c中所得冷高分液体在芳构化催化剂的作用下进行芳构化反应，得到芳构化产物。

2.根据权利要求1的处理方法，该处理方法还包括：将步骤a中所述催化裂化汽油和氢气在预热前与步骤a中所得脱硫产物换热。

3.根据权利要求1的处理方法，该处理方法还包括：将步骤b中所得热高分液体进行脱液化气处理，得到汽油产品和液化气。

4.根据权利要求1的处理方法，该处理方法还包括：将步骤c中所得冷高分气体循环回脱硫反应器中进行吸附脱硫反应。

5.根据权利要求1的处理方法，其中，所述脱硫反应器为流化床反应器。

6.根据权利要求1的处理方法，其中，所述吸附脱硫催化剂含有锌、镍、硅和铝。

7.根据权利要求1的处理方法，其中，所述吸附脱硫的条件还包括：压力为2.2-3.5兆帕，体积空速为3.0-7.2小时^-1，氢油体积比为(0.1-0.8)：1。

8.根据权利要求1的处理方法，其中，所述芳构化催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂。

9.根据权利要求1的处理方法，其中，所述芳构化反应的条件为：温度为450-550℃，压力为0.1-1.0兆帕，重量空速为0.1-2.0小时^-1。