CN1458226A

CN1458226A - 简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法及装置

Info

Publication number: CN1458226A
Application number: CN 02116786
Authority: CN
Inventors: 高金森; 徐春明; 白跃华; 卢春喜; 刘耀芳
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-11-26
Anticipated expiration: 2022-05-13
Also published as: CN1208431C

Abstract

一种简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法及装置，在原有常规冷凝冷却系统上建立分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统，用于分离出粗汽油的轻馏分；对由分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统分离出的粗汽油的轻馏分(＜80～110℃馏分)再进行用以降低烯烃的催化改质反应；本发明通过对现有的重油催化裂化装置进行改进，使催化裂化汽油进行催化改质反应，降低了催化裂化汽油中烯烃的含量，同时保证了改质汽油的辛烷值不降低。该装置对催化裂化汽油进行催化改质的工艺简单，技术成熟，投资少，易于实现；本发明的工艺技术的优点为不需要对改质汽油进行额外的分离、热量回收等处理，易于控制，操作稳定；满足相应的环保要求。

Description

简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法及装置

技术领域：

本发明涉及一种简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法及装置，具体是指一种用于降低催化裂化汽油烯烃含量的催化转化的方法及其装置，属于石油烃的催化转化技术领域。

背景技术：

近年来随着对环保要求的日益严格，美国、日本及欧洲各国均相继颁发了新的汽油标准。我国也对汽油标准进行了重大调整。1999年国家环保局制定了“车用汽油有害物质标准”要求汽油中的烯烃含量≯35(v)％，辛烷值(研究法)≮90，芳烃含量≯40(v)％，硫含量≯800ppm。并规定第一阶段2000年7月1日起在北京、上海、广州等大城市实施，2003年1月1日起在全国范围内实施。目前，我国车用汽油仍以催化裂化(FCC)汽油为主，有资料表明我国催化裂化汽油占成品汽油的量高达74％。催化裂化汽油中烯烃的体积分数为45％-50％，远高于新配方的汽油标准。

烯烃的辛烷值较高，但化学性质活泼，挥发后和大气中NO_x混合在一起，经太阳紫外线照射形成以臭氧为主的有毒光化学烟雾，对大气造成严重污染；另外，汽油中烯烃含量高时，会引起电喷发动机喷嘴、进料阀积炭严重，导致控制偏差，造成燃油消耗增加。因此，降低汽油中的烯烃含量成为当前炼油工业中的迫切任务。由于炼厂加工的是石蜡基原油，其汽油辛烷值(研究法)一般在89-90，勉强达到标准，若使烯烃含量大幅度下降，势必辛烷值无法满足要求。如何同时满足汽油中烯烃含量不超过35(v)％的要求，又保证辛烷值达到标准，就成为一个非常迫切而又非常困难的问题。

另一方面，我国生产高辛烷值的清洁汽油组份的装置(催化重整+异构化+烷基化+醚化)能力仅占5.1％，原料油和成品油加氢改质能力又明显不足。这造成我国汽油具有明显的高烯烃高硫氮含量等特点，难以满足新标准的要求和适应世界技术进步的大趋势。因此，降低汽油中的烯烃含量特别是催化裂化汽油的烯烃含量以生产清洁汽油成为当前炼油工业中的迫切任务。

为了降低催化裂化汽油的烯烃含量，炼油工业生产上一般采用的措施是：

催化原料预加氢处理，改善产品质量；

催化裂化采用降烯烃催化剂，可使汽油烯烃含量下降8-10个体积百分点，轻烯烃产率和辛烷值基本不变；

优化催化裂化装置操作条件，降低催化汽油烯烃含量。

但是，上述这些方法的效果是有限的，汽油烯烃含量最多只能下降10-12个体积百分点，不能够满足符合环保要求的汽油新标准要求。对催化裂化汽油进行单独改质的一些研究报道也主要是降低催化裂化汽油的烯烃含量的手段，例如：粗汽油轻馏分醚化、催化裂化汽油脱硫降烯烃、催化裂化汽油加氢异构芳构化、催化裂化汽油加氢脱硫—重整等；这些方法和技术要么工艺复杂、投资大，许多炼油厂采用尚有很大困难，要么工艺技术还不成熟，尚不能工业化应用。

发明内容：

本发明主要目的在于提供一种简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法及装置，使催化裂化汽油进行催化改质反应，降低催化裂化汽油中烯烃的含量，同时保证改质汽油的辛烷值不降低。

本发明又一目的在于提供一种简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法及装置，其对催化裂化汽油进行催化改质的工艺简单，技术成熟，投资少，易于实现。

本发明的目的是这样实现的：

一种简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法，在原有常规冷凝冷却系统上建立分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统，用于分离出粗汽油的轻馏分；对由分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统分离出的粗汽油的轻馏分(＜80～110℃馏分)再进行用以降低烯烃的催化改质反应。

所述的用以降低烯烃的催化改质反应的步骤具体为：

首先，将粗汽油在分馏塔塔顶建立的二级冷凝冷却系统分离出轻馏分，该轻馏分与水蒸气和高温催化剂混合，并在辅助改质提升装置中进行反应；

然后，将反应后的油气、催化剂的混合体经过简易的气固快速分离装置分离；

最后，分离后的改质油气再进入主分馏塔进行相应的分离。

所述的催化改质反应的反应条件为：

反应温度为350～550℃；

汽油原料预热温度为40～200℃；

催化剂油料重量比为2～20；

催化剂活性为55～65；

反应时间为1.0～4.0s；

反应压力为0.1～0.4MPa。

所述的催化剂为催化裂化过程中使用的任何催化剂。

一种简易的催化裂化汽油改质降烯烃的装置，它至少包括：在原分馏塔塔顶建立的二级冷凝冷却系统、改质提升管反应器、简易的气固快速分离装置；其中，

分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统建立在原分馏塔塔顶，即：在原催化裂化装置分馏塔顶常规冷凝冷却器前再加一级冷凝冷却器，用于将催化裂化粗汽油分离成轻馏分和重馏分；

该辅助改质提升管反应器是从原有重油催化裂化装置的再生器上引入一高温再生催化剂物流，粗汽油的轻馏分、水蒸气和来自原再生器的催化剂由其底部的进口进入进行催化改质反应，其出口插入到原催化裂化装置的沉降器内，出口设有简易的气固快速分离装置；

该简易的气固快速分离装置设在改质提升管反应器的出口和原催化裂化装置的沉降器内。

所述的催化改质反应的条件为：

反应温度为350～550℃；

汽油原料预热温度为40～200℃；

催化剂油料重量比为2～20；

催化剂活性为55～65；

反应时间为1.0～4.0s；

反应压力为0.1～0.4MPa。

所述的催化剂为催化裂化过程中使用的任何催化剂。

本发明通过对现有的重油催化裂化装置进行改进，使催化裂化汽油进行催化改质反应，降低了催化裂化汽油中烯烃的含量，同时保证了改质汽油的辛烷值不降低。该装置对催化裂化汽油进行催化改质的工艺简单，技术成熟，投资少，易于实现。

本发明的工艺技术的优点为不需要对改质汽油进行额外的分离、热量回收等处理，易于控制，操作稳定；满足相应的环保要求。

附图说明：

图1为本发明一实施例的流程示意图。

具体实施方式：

以下结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的详细说明：

本发明的出发点是：在重油催化裂化装置上，对分馏塔塔顶建立二级冷凝系统和在再生器上增设一个改质提升管反应器，对催化裂化汽油进行催化改质反应，以达到降低烯烃的目的，同时还要保证改质汽油的辛烷值不降低。

参见图1，其为本发明在整个重油催化裂化的系统中一实施例的总流程。粗汽油由分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统分离出轻馏分(＜80～110℃的馏分)的流程可见图1，简述如下：粗汽油和富气1由分馏塔2的顶部出来，经过冷凝器3冷凝冷却到62～80℃后进入分离罐4进行油水气的分离，凝结水5由凝结水泵6抽离分离罐4。冷凝下来的液体产物是粗汽油重馏分7，经过粗汽油重馏分泵8从分离罐4中抽出，一部分作为分馏塔2的顶部回流9，另一部分10经过冷却器11进一步冷却至40℃后与粗汽油轻馏分21混合成全馏分粗汽油23后进入吸收稳定系统。

从分离罐4中出来的未冷凝油气12经过冷凝器13冷凝冷却到40℃后进入分离罐14进行油水气的分离，凝结水15由凝结水泵16抽离分离罐14。从分离罐14中出来的未冷凝油气为富气17，进入富气压缩机。由气压机机间分离罐分离出来的凝析油18返回到分离罐14。分离罐14中冷凝下来的液体产物是粗汽油轻馏分19由粗汽油轻馏分泵20抽出分成两部分，一部分粗汽油轻馏分21与粗汽油重馏分10混合成全馏分粗汽油23后进入吸收稳定系统，另一部分粗汽油轻馏分22进入改质提升管反应器进行改质降烯烃。

原催化裂化反再系统的操作不变，即原料24与水蒸气一起从底部进入主提升管25，与来自再生器26的由水蒸气27汽提的高温再生剂28在反应温度为460～530℃，催化原料预热温度为160～250℃，催化剂油料重量比为5～8，催化剂活性为50～65，反应时间为2.5～3.0s，反应压力为0.1～0.4MPa下进行接触、气化、混合和反应。油气、水蒸气与催化剂一起通过主提升管反应器25，到主提升管反应器出口由简易的气固快速分离装置29和沉降器顶旋30将主反应油气33和催化剂分开，催化剂进入经过沉降器31进入汽提段32，经过汽提后进入原再生器26。主反应油气33与改质提升管反应器出口油气34混合成油气35离开沉降器31进入主分馏塔2底部进行富气、粗汽油轻馏分、粗汽油重馏分、柴油、回炼油、油浆的分离。

粗汽油由分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统分离出轻馏分22(＜80～110℃的馏分)后，与水蒸气一起从底部进入辅助改质提升管反应器36，与来自再生器26的由水蒸气37汽提的高温再生剂38在反应温度为350～550℃，汽油原料预热温度为40～200℃，催化剂油料重量比为2～20，催化剂活性为55～65，反应时间为1.0～4.0s，反应压力为0.1～0.4MPa下进行接触、气化、混合和反应，油气、水蒸气与催化剂一起通过辅助改质提升管反应器36，到改质提升管反应器出口由简易的气固快速分离装置39将改质油气34和催化剂分开，催化剂进入原催化裂化装置的沉降器31和汽提段32，经过汽提后进入原再生器26。改质油气34与主提升管反应器的反应油气33在沉降器31混合后离开沉降器31而进入主分馏塔2下部进行富气、粗汽油轻馏分、粗汽油重馏分、柴油、回炼油、油浆的分离。

本实施例的催化剂可以是适应于催化裂化过程的任何催化剂，即催化裂化汽油改质反应由原重油催化裂化装置催化剂实现。

以上的实施方式仅用以说明而并非限制本发明的技术方案；尽管参照上述所有的实施方式对本发明已经进行了详细的说明，本领域的普通技术人员不能否认：本发明中的各技术特征依然可以做相应的修改、调整或者等同替换；但是，一切不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，均应为本发明所揭示的技术特征，并均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1、一种简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法，其特征在于：在原有常规冷凝冷却系统上建立分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统，用于分离出粗汽油的轻馏分；对由分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统分离出的粗汽油的轻馏分(＜80～110℃馏分)再进行用以降低烯烃的催化改质反应。

2、根据权利要求1所述的简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法，其特征在于：所述的用以降低烯烃的催化改质反应的步骤具体为：

最后，分离后的改质油气再进入主分馏塔进行相应的分离。

3、根据权利要求1或2所述的简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法，其特征在于：所述的催化改质反应的反应条件为：

反应温度为350～550℃；

汽油原料预热温度为40～200℃；

催化剂油料重量比为2～20；

催化剂活性为55～65；

反应时间为1.0～4.0s；

反应压力为0.1～0.4MPa。

4、根据权利要求2或3所述的简易的催化裂化汽油改质降烯烃的方法，其特征在于：所述的催化剂为催化裂化过程中使用的任何催化剂。

5、一种简易的催化裂化汽油改质降烯烃的装置，其特征在于：它至少包括：在原分馏塔塔顶建立的二级冷凝冷却系统、改质提升管反应器、简易的气固快速分离装置；其中，

该分馏塔塔顶二级冷凝冷却系统建立在原分馏塔塔顶，其将催化裂化粗汽油分离成轻馏分和重馏分；

该辅助改质提升管反应器从原有重油催化裂化装置的再生器上引入一高温再生催化剂物流，粗汽油的轻馏分、水蒸气和来自原再生器的催化剂由其底部的进口进入，进行催化改质反应；其出口插入到原催化裂化装置的沉降器内，出口设有简易的气固快速分离装置；

6、根据权利要求5所述的简易的催化裂化汽油改质降烯烃的装置，所述的催化改质反应的条件为：

反应温度为350～550℃；

汽油原料预热温度为40～200℃；

催化剂油料重量比为2～20；

催化剂活性为55～65；

反应时间为1.0～4.0s；

反应压力为0.1～0.4MPa。

7、根据权利要求5或6所述的简易的催化裂化汽油改质降烯烃的装置，其特征在于：所述的催化剂为催化裂化过程中使用的任何催化剂。