CN1236018C

CN1236018C - 一种催化裂化汽油的分离方法

Info

Publication number: CN1236018C
Application number: CN 03128433
Authority: CN
Inventors: 曹湘洪; 刘怀伟; 杨启业; 李荣楣; 张必强
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Engineering Inc
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Engineering Inc
Priority date: 2003-04-29
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2023-04-29
Also published as: CN1542085A

Abstract

本发明涉及催化裂化装置汽油分馏工艺。本发明对常规催化裂化装置流程上进行延伸和创新，新增汽油分馏部分，并引入催化裂化主分馏塔中段回流作为新增汽油分馏塔底热源，热量利用合理；采用新增汽油分馏塔底馏份作原来吸收塔的补充吸收剂，使吸收效果更优。为汽油深度加工降烯烃和脱硫工艺、醚化工艺提供了原料。新增设备布置在催化裂化装置内，与催化裂化装置有联合性又有独立性，流程简单灵活，操作方便占地面积省。

Description

一种催化裂化汽油的分离方法

技术领域

本发明涉及一种催化裂化汽油的分离方法，更具体地说涉及催化裂化工艺方法的改进。

背景技术

2003年1月1日全国汽油均要执行新的国家标准(GB17930-1999)，目前京、沪、穗三大城市已经执行。新标准要求：硫含量不大于0.08％，烯烃不大于35％，芳烃不大于40％，苯含量不大于2.5％。由于我国原油大多属于石蜡基或中间石蜡基，催化裂化普遍掺炼常压或减压重油，致使催化裂化汽油烯烃含量偏高，一般为40-60％。加工含硫原油的企业，催化裂化原料未经处理，尤其是掺炼重油的装置，催化汽油的硫含量一般都不合格。由于我国汽油中主要组分为催化裂化汽油，因此降低催化裂化汽油的烯烃和硫含量就成为提高我国汽油质量的关键。

为适应新标准汽油生产要求和今后要进一步实现世界燃料油规范汽油II类或III类标准，对催化裂化装置拟采用分割汽油为轻重汽油。重汽油去加氢装置，轻汽油去醚化装置，以降低烯烃和硫含量。最后加氢后重汽油再与轻汽油或高辛烷值汽油调合出合格的汽油产品。为此原催化裂化工艺得到的稳定汽油需先分离为轻重汽油组分，为催化裂化汽油后续的脱硫和降烯烃工艺提供合适的原料。

CN1167810A公开了一种焦化汽、柴油混合加氢分馏方法及其设备，可用于具有较大沸点差的其他多组元物系的分馏中。该方法仅适用于焦化汽、柴油混合物的加氢分馏，与本发明在原料、工艺路线和设备上完全不同。

CN1172146A涉及一种加氢工艺的改进。该发明将传统的加氢工艺的高压换热器改成低压换热器，将高压分离器、高压冷却器等高压设备及管线，集中于反应器出口，便于安全管理，增大安全系数，节省高压设备及管线，投资低。与本发明的目的、采用的原料和工艺路线根本不同。

CN1144259是制造低硫汽油的一种方法，可把作为重整装置原料的直馏汽油分馏为三个馏份，然后加氢降硫。而本发明方法是把催化裂化汽油分成轻重两种馏份，并利用重馏份做吸收塔的补充吸收剂，其工艺流程与所述文献完全不同。

目前我国催化裂化装置一般包括反应、分馏、吸收稳定、汽油精制等部分。全部流程中吸收塔均采用稳定汽油作补充吸收剂吸收C3以上组分，但经过上述工艺流程处理后得到的汽油产品不能满足我国新的国家标准中规定的烯烃和硫含量要求，全馏份汽油产品不能直接用作现有加氢降烯烃工艺的原料。

发明内容

因此，本发明的目的是综合利用现有催化裂化系统装置，在此基础上增设汽油分馏部分将催化裂化汽油分馏为轻重汽油。轻汽油中的烯烃含量高，硫含量低，是醚化的原料，亦可作为高辛烷值汽油的调合组分；而将重汽油作为降低烯烃和脱硫的合适原料，进入后续加氢工艺。

为了能够生产降低催化裂化汽油产品中烯烃和硫含量的产品，本发明方法对我国现有催化裂化系统进行改进，通过在该现有催化裂化系统中新增汽油分馏塔，将催化汽油进一步分离为轻重两种产品：轻汽油用于制造调和汽油产品或送去醚化；重汽油作为降烯烃和脱硫后续工艺的合适原料。在本方法工艺流程中采用稳定汽油分馏后的产品重汽油作为补充吸收剂，吸收效果好于以前采用的稳定汽油作为补充吸收剂的情况，并采用催化裂化主分馏塔中段热源(优选一中段或二中段)作汽油分馏塔的重沸器热源，以降低能耗。

本发明提供一种催化裂化汽油的分离方法，其中催化裂化得到的反应油气经主分馏、吸收、脱吸、稳定部分得到稳定汽油，在催化裂化系统装置中，再增设汽油分离部分，得到的稳定汽油经过汽油分离部分分离出轻汽油和重汽油产品，其中催化裂化主分馏部分的中段回流为汽油分离部分中的分馏塔塔底提供热源，同时催化裂化的吸收部分采用稳定汽油分馏后的重汽油作为补充吸收剂。优选采用主分馏部分的一中段或二中段回流提供热源。另外，作为补充吸收剂的重汽油量优选占反应油气总重量的0.3-0.6。

本发明需新增汽油分馏部分，其设备主要包括汽油分馏塔，塔顶冷凝冷却器，塔底重沸器、后冷器、产品泵，中间产品罐及相关管线、仪表、阀门等部分。

本发明对催化裂化系统的分馏吸收稳定部分的整个流程进行了认真分析，确定了稳定汽油经与稳定塔前进料换热器换热后温度在110-140℃左右，进入汽油分馏塔进行分离，塔顶油气经冷凝冷却后在40-45℃进入塔顶产品罐。一部分产品作塔顶回流，另外一部分产品经过汽油碱洗装置碱洗后作为轻汽油组份去产品调和罐区或去作为轻汽油醚化装置的原料。塔底重沸器引入催化裂化主分馏塔中段回流作为热源，优选一中或二中回流作为热源，以保证分馏塔所需的热负荷。塔底产品经过冷凝冷却器后降温至40℃左右，一部分作为吸收塔的补充吸收剂，另外一部分作为重汽油产品去后部汽油加氢装置做原料。经加氢后的重汽油与经碱洗后的轻汽油或产品罐区的汽油调和后可作为降烯烃汽油成品出厂。轻重汽油产品质量可根据汽油产品质量要求或后续加工装置工艺条件要求，采用调节塔底重沸器热量大小或塔顶回流产品回流量大小的办法进行灵活控制。另外如果一中热源不富裕，也可以采用引入轻柴油作为热源的办法进行补充。

本发明获得的效果包括：本发明的流程把汽油分馏放在催化裂化系统装置内，产品质量与催化裂化主分馏塔、吸收塔密切相关。即新增汽油分馏塔部份与原催化裂化装置既有联合性又有独立性，为催化裂化系统装置的汽油灵活切割提供了一种实用方法，为催化汽油降烯烃工艺提供合适的原料。设备布置在催化裂化系统装置内，占地面积省，投资少，流程简单、操作方便。此外，由于采用部分重汽油代替原采用的未分馏稳定汽油作补充吸收剂，因而提高了催化裂化装置吸收塔的吸收效果。同时合理的利用了催化裂化主分馏塔二中或一中作为新增汽油分馏塔塔底重沸器热源，使热量利用非常合理。采用本发明并与其它工艺组合可降低汽油烯烃含量。本发明采用的流程为国内外首次采用，是一种优化的汽油分离方法。本发明适用于我国目前所有催化裂化装置，应用前景广阔。

附图说明

图1是常规催化裂化分馏吸收稳定系统方法和装置的示意流程图。

设备

A催化裂化主分馏塔

B富气压缩机

C分馏塔顶冷凝冷却器

C’气压机后冷器

D气液分离罐

E吸收塔

F脱吸塔

G脱吸塔底再沸器

H脱吸塔进料换热器

I稳定塔进料换热器

J稳定塔

K稳定塔底重沸器

物流

1反应油气混合物

2分馏塔顶油气

3压缩富气

4凝缩油

5富气

6贫气

7富吸收液

8脱乙烷汽油

9液化气

10稳定汽油

11稳定汽油作补充吸收剂

12稳定汽油出装置

13脱吸气

图2是本发明方法和装置的示意流程图。

其中，除新增的汽油分离塔外，其它部分包括装置A-K和物流1-13与图1相同。

A-K 1-13相同

L汽油分馏塔 14稳定汽油

M塔顶冷凝冷却器 15汽油分馏塔顶油气

N回流及产品罐 16、17、18轻汽油

0汽油塔底重沸器 19、20、21重汽油

具体实施方式

下面结合附图1和2分别对常规催化裂化的方法和本发明增加汽油分馏部分的方法进行说明。

图1(常规)流程说明

从催化裂化反应器出口来的反应油气(通常490～515℃左右)从分馏塔底引入主分馏塔A，从主分馏塔塔顶引出油气2从侧线引出轻柴油、重柴油、回炼油，以及塔底油浆。主分馏塔一般包括四个中段回流。即顶循环回流，一中回流，二中回流，和塔底油浆循环回流，以取出A的过剩热量。分馏塔顶油气2经分馏塔顶冷凝冷却器C冷却到40℃后进入压缩机B进行压缩(到14-18atm，优选16atm)，再经气压机后冷器C’进入气液分离罐D。从D上部引出富气物流5，进入吸收塔E以吸收富气中的C₃、C₄。塔底排出富吸收液7再进入D。从D下部引出物流4(凝缩油)经脱吸塔进料换热器H进入脱吸塔F，一般60-70℃，塔顶13经6再进入D。脱吸塔F塔底脱乙烷汽油8，经进料换热器I进入稳定塔J。从J塔顶得到液化气9。而J塔底得到稳定汽油10，物流10分成二路，一路进入吸收塔E作为补充吸收剂以提高吸收效果；另一路12作为产品汽油出装置。

图2(本发明)流程说明

前部催化裂化的分馏、吸收、脱吸和稳定部分的流程与上述图1说明相同。

稳定汽油14是从稳定塔J塔底排出，经稳定塔进料换热器I和脱吸收塔进料换热器H换热后进入汽油分馏塔L中部，经分馏后得到塔顶15和塔底重汽油19产品。塔顶气15经塔顶冷凝冷却器M进入回流及产品罐N冷至40℃，从N得到的轻汽油一部分作为L的回流物流17，一部分作为产品轻汽油18去下游装置或作为产品出装置。塔底重汽油19一部分以物流20作为吸收塔的补充吸收剂，代替原流程的物流11稳定汽油作为补充吸收剂以提高吸收效果。另一部分重汽油21冷至40℃后出装置。

实施例

本发明已在燕山石化股份公司炼油厂80万吨/年催化裂化装置上进行了试验。

以下为本发明的优选实施方案，通过该优选实施方案具体说明本发明的方法，但本发明的范围以权利要求的保护范围为准，不受所述

优选实施方案的限制。

a)首先要建一个分馏塔，此塔可根据催化裂化装置类型、装置规模、汽油产品收率及轻重汽油分离要求、塔盘分离效率来设计，确定塔板数为18-28层，塔径1.5至3米。

b)此汽油分馏塔进料为稳定汽油，该稳定汽油的进料为110-125℃，以节省塔底重沸器热源。

c)进入汽油分馏塔的汽油馏程范围随催化裂化原料及产品情况不同而不同，在燕山第二套催化裂化装置上进行试验情况如下：

ASTMD86(恩氏蒸馏流程)

0％ /5％ /10％ /30％ /50％ /70％ /90％ /95％ /100％

35 /44 /50 /66 88 /177 /152 /163 /182℃

一般可考虑进料流程范围ASTMD86在31-220℃。

d)稳定汽油分馏塔最少一个进料，一般设在塔的中部10-14层塔盘处。塔顶出轻汽油气相产品，并经冷却至35-45℃，优选大约40℃，一部分返塔作塔顶冷回流，回流比基于a)同样的原因，可取1-3，其余作产品送至汽油罐区。塔顶温度68-78℃，塔底温度130-140℃，塔的操作压力：塔顶一般可选为2-3kg/cm²(绝对压力)，全塔压降0.1-0.25kg/cm²，优选约0.2kg/cm²。

e)本方法的一个特点是新建汽油分馏塔与常规催化裂化装置分馏吸收稳定系统的联合性，体现在新增汽油分馏塔塔底重沸器热源来自催化裂化装置主分馏塔中段回流取热，通常可采用轻柴油抽出板下的一中循环回流或二中循环回流。基于a)同样的考虑，塔底重沸器负荷为100-500×10⁴千卡/小时。

f)经汽油分馏塔后，塔顶轻汽油和塔底重汽油性质如下：

稳定塔底得到的稳定汽油经稳定塔前进料换热器换热后或脱吸塔进料换热器换热后，在120℃左右进入汽油分馏塔进行分离。通过控制塔顶回流比和塔底热负荷使轻重汽油达到分离。

分离后产品馏程如下：

馏程 0％ /5％ /10％ /30％ /50％ /70％ /90％ /95％ /100％

(ASTM D86)

轻汽油26 /31 /32 /36 /40.3 /47.1 /58.6 /65.6 /72.6(℃)

重汽油70 /79 /91.3 /103.3 /118.7 /135 /164.9 /177 /189(℃)

比重d₄ ²⁰进料稳定汽油大约0.7166；

比重d₄ ²⁰产品轻汽油大约0.6502

PONA(气相色谱分析)34.78/65.22/0/0；

其中：PONA是指烷烃/烯烃/环烷烃/芳烃的气相色谱分析。

比重d₄ ²⁰产品重汽油大约0.7509；

PONA(气相色谱分析)27.38/34.38/10.20/26.64.

操作时可以通过改变塔的回流比和塔底热负荷来满足不同产品的分离要求。具体地说，要得到高的分离精度，提高回流比，增加塔底重沸器热源；要降低塔的分离精度，则减少回流比，减少塔底重沸器热源。

g)本方法的另一个特点也是新增汽油分馏塔与常规催化裂化装置分馏吸收稳定系统的联合性，体现在新增汽油分馏塔塔底重汽油冷却至大约40℃，针对80吨/小时的油气处理量，一部分作为吸收塔的补充吸收剂，其量一般20-40吨/小时，补充吸收剂的重汽油量占反应油气总重量的0.3-0.6，优选0.35-0.5。其余作为重汽油产品送至罐区。重汽油代替稳定汽油作补充吸收剂，同样吸收效果的情况下重汽油只需20T/h，而现有技术采用的稳定汽油则需26T/h，因而可以减少补充吸收剂的用量，而且降低了全装置能耗其综合能耗降低1.2％。

h)有关说明：当然，不同的催化裂化装置，由于装置类型不同，处理原料不同，催化剂不同，操作条件不同，所得稳定汽油馏程会有不同。此时主要表现在馏程轻重和烯烃含量多少上不一样，具体流程可采用与本发明一样的流程，主要通过调节汽油分馏塔回流比和塔底热负荷达到满足后续加工原料的要求。

实施例1

按照上述方式操作，其工艺参数选用如下：

回流比R＝1.0，塔顶温度＝66-76℃，塔底温度＝120-130℃，塔底

热负荷＝100～300×10⁴千卡/小时。其它参数为：(ASTM D86)

轻汽油馏程26-73(℃)

重汽油馏程70-220(℃)

稳定汽油馏程31-219(℃)

实施例2

按照上述方式操作，其工艺参数选用如下：

回流比R＝1.2，塔顶温度＝70-72℃，塔底温度＝130-135℃，塔底热负荷＝180-260×10⁴千卡/小时。其它参数相同。

实施例3

按照上述方式操作，其工艺参数选用如下：

回流比R＝3.0，塔顶温度＝74-80℃，塔底温度＝134-140℃，塔底热负荷＝300-500×10⁴千卡/小时。其它参数相同。

实施例4

按照上述方式操作，其工艺参数选用如下：

回流比R＝2.0，塔顶温度＝72-78℃，塔底温度＝132-138℃，塔底热负荷＝260-330×10⁴千卡/小时。其它参数相同。

Claims

1.一种催化裂化汽油的分离方法，其中催化裂化得到的反应油气经主分馏、吸收、脱吸、稳定部分得到稳定汽油，其特征在于在催化裂化系统装置中再增设汽油分馏部分，得到的稳定汽油经过汽油分馏部分分离出轻汽油和重汽油产品，其中催化裂化主分馏部分的中段回流为汽油分离部分中的塔底提供热源，同时催化裂化的吸收部分采用稳定汽油分馏后的重汽油作为补充吸收剂，且其中汽油分离中塔顶温度为68-78℃，塔底温度为130-140℃，塔顶压力2-3kg/cm²，全塔压降0.1-0.25kg/cm²。

2.根据权利要求1的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于采用催化裂化的主分馏塔的一中段或二中段循环回流提供热源。

3.根据权利要求1的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于补充吸收剂的重汽油量占反应油气总重量的0.3-0.6。

4.根据权利要求2的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于补充吸收剂的重汽油量占反应油气总重量的0.3-0.6。

5.根据权利要求1-4任一项的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于汽油分离中的回流比1-3。

6.根据权利要求5的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于汽油分离中的回流比1.2，全塔压降0.2kg/cm²。

7.根据权利要求1-4任一项的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于稳定汽油于110-140℃进入汽油分离部分，塔顶油气冷却到35-45℃。

8.根据权利要求5的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于稳定汽油于110-140℃进入汽油分离部分，塔顶油气冷却到35-45℃。

9.根据权利要求6的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于稳定汽油于110-140℃进入汽油分离部分，塔顶油气冷却到35-45℃。

10.根据权利要求7的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于稳定汽油于110-120℃进入汽油分离，塔顶油气冷却到40-45℃。

11.根据权利要求1-4任一项的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于塔底重沸器热负荷为100-500×10⁴千卡/小时。

12.根据权利要求5的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于塔底重沸器热负荷为100-500×10⁴千卡/小时。

13.根据权利要求6的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于塔底重沸器热负荷为100-500×10⁴千卡/小时。

14.根据权利要求7的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于塔底重沸器热负荷为100-500×10⁴千卡/小时。

15.根据权利要求10的催化裂化汽油的分离方法，其特征在于塔底重沸器热负荷为100-500×10⁴千卡/小时。