碳九原料油催化加氢制备高辛烷值汽油的方法技术

本申请提供一种碳九原料油催化加氢制备高辛烷值汽油的方法。该方法包括以下步骤：将经过预还原和钝化处理后的一段加氢催化剂装填入一段加氢反应器中，将二段加氢催化剂装填入二段加氢反应器中，然后激活；碳九原料油通过蒸馏除去胶质，然后进入原料油缓冲罐；从原料油缓冲罐中输出的碳九原料油与氢气混合得到混氢原料油；混氢原料油进入一段加氢反应器中反应，第二部分加热或换热后进入二段加氢反应器中反应；二段加氢反应器的反应输出物进入高压分离器进行一次分离，高压分离器的下部分离物进入低压分离器进行二次分离；物料在低压分离器内分离后，底部液体分离物为高辛烷值汽油。本方法能够降低系统能耗，同时能够长时间稳定高效运转和反应。

【技术实现步骤摘要】
碳九原料油催化加氢制备高辛烷值汽油的方法
本专利技术涉及化学领域，具体而言，涉及一种碳九原料油催化加氢制备高辛烷值汽油的方法。
技术介绍
碳九是石脑油、柴油、瓦斯油等在裂解过程中所产生的一系列副产的一定量的馏分。绝多数碳九作为廉价的初级原料，仅仅少数装置将其进行初步加工后作为汽油、柴油组分、溶剂油或者抽提混合芳烃、混合二甲苯、系列重芳烃等产品。碳九原料油的主要特点是，组成不稳定，胶质含量高、杂质较多。碳九原料油中含有大量可聚合的不饱和烃，主要是苯乙烯及其衍生物、双环戊二烯及其衍生物、茚及其衍生物等。如果将碳九原料油用于生产高辛烷值汽油、高品质芳烃溶剂油、汽油调和组分、制备轻质理解原料或者轻质化增产BTX芳烃，必须先对这些不饱和烃进行选择性加氢，脱除二烯烃、苯乙烯及其衍生物、部分烯烃和胶质，提高产品的稳定性。现有的工艺一般也采用两段加氢方法进行处理。大致情况为：一般是先将催化剂装填到反应器中，然后将反应器内温度升至400-500℃对一段加氢催化剂进行还原处理；但是一段的反应温度一般在50-180℃即可，因此，需要在催化剂还原处理后先冷却，再进原料油反应；这样做存在两个问题：第一，由于催化剂还原温度较高，所以对装置的要求也较高，但是反应温度相对较低，使得装置的高能力、高标准实际上长时间处于浪费状态，造成建设成本居高不下，进而使得成本上升；第二，催化剂在反应器内还原需要先将整个装置升温、再冷却、最后再进料反应，实际上造成能耗的提高，极大的浪费了能源。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳九原料油催化加氢制备高辛烷值汽油的方法，所述方法能够降低系统能耗和生产成本，同时能够使得系统长时间稳定高效运转和平稳反应。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种碳九原料油催化加氢制备高辛烷值汽油的方法，所述方法包括以下步骤：a)将经过预还原和钝化处理后的一段加氢催化剂装填入一段加氢反应器中，将二段加氢催化剂装填入二段加氢反应器中，然后激活；b)碳九原料油通过蒸馏除去胶质，然后进入原料油缓冲罐；从所述原料油缓冲罐中输出的碳九原料油与氢气混合得到混氢原料油；c)所述混氢原料油进入一段加氢反应器中反应，所述一段加氢反应器的反应输出物分为第一部分和第二部分，所述第一部分回到所述一段加氢反应器的入口进行循环，所述第二部分加热或换热后进入二段加氢反应器中反应；所述一段加氢反应器内设置有一段加氢催化剂，所述一段加氢催化剂包括第一载体、第一活性金属和第一助剂，所述第一载体为上载有第一基础催化成分的大孔氧化铝，所述第一基础催化成分为碱金属、碱土金属、碱金属或碱土金属的金属盐、碱金属或碱土金属的金属氧化物中的一种或多种；所述第一活性金属为还原态的Ni，所述第一助剂为P、Mo、W、Zn、Zr、稀土金属中的一种或多种；所述二段加氢反应器内设置有二段加氢催化剂，所述二段加氢催化剂包括第二载体和第二活性金属，所述第二载体为上载有第二基础催化成分的大孔氧化铝，所述第二基础催化成分为碱金属、碱土金属、碱金属或碱土金属的金属盐、碱金属或碱土金属的金属氧化物中的一种或多种；所述第二活性金属为氧化态的W、Mo、Ni、Co中的一种或多种；d)所述二段加氢反应器的反应输出物进入高压分离器进行一次分离，所述一次分离结束后，所述高压分离器的下部分离物进入低压分离器进行二次分离，所述高压分离器的顶部分离物进入循环氢分液罐进行气液分离，所述高压分离器的底部输出含硫污水；e)物料在所述低压分离器内分离后，顶部气体分离物回收，底部液体分离物为高辛烷值汽油；物料在所述循环氢分液罐内分离后，顶部气体经循环氢压缩机送回反应体系内循环使用，底部输出含硫污水。将一段加氢催化剂先在装置外进行还原、钝化，然后在装置内低温激活，可以降低反应装置要求，无需先高温还原再冷却然后进料反应，从而降低成本、减少能耗；装置外进行催化剂还原的难点在于，催化剂还原之后不稳定，接触空气会剧烈燃烧；因此，本申请使用先钝化后激活的方式解决该问题。去除胶质的作用是为了减少反应过程中胶质高温结焦造成催化剂堵塞中毒失活，延长催化剂寿命。步骤c中，一段反应物循环回到一段加氢反应器入口的主要作用是稀释进入一段加氢反应器的物料中可反应物的浓度，使得一段加氢反应器内保持相对平和稳定的反应(一段反应放热较多，浓度大会使得反应体系温度快速升高，副反应增加，体系稳定性变差)。一段加氢催化剂的载体、活性金属、助剂的选择是与钝化、激活和一段反应的具体情况相适应的；此种选择可以保证一段加氢催化剂在钝化后比较稳定、装入反应器后容易激活、反应中催化效率高、寿命长、催化稳定；上述二段加氢催化剂，脱硫、脱烯烃活性高，起活温度较低，整体反应平和，综合效果好；高压分离器和低压分离器可以将产品分出，然后回收部分物料、排出含硫污水，达到节能环保的效果。优选地，所述钝化处理是将催化剂置于以下一种或者依次置于多种物质中钝化；所述物质为惰性油、含有氧气的氮气、含有二氧化碳的氮气、含有硫化剂的氮气。钝化处理的主要原理是通过将一段加氢催化剂置于钝化物质氛围内，在催化剂的表面形成一层隔离层，将其与空气中的氧气隔离，如惰性油膜、氧化膜、二氧化碳钝化层和硫化剂钝化层。可选地，可以将多种钝化方式组合使用，例如先用含有氧气的氮气进行钝化再用惰性油钝化，可以强化钝化效果。进一步优选地，所述氮气中氧气、二氧化碳或硫化剂的体积含量为万分之一到百分之一。控制氮气中氧气、二氧化碳或硫化剂的体积含量，是为了使催化剂表面的隔离层保持适当的厚度，降低后期激活的难度。优选地，所述激活的方法为：在反应开始之前使用惰性气体对反应装置整体进行排空气和干燥处理，处理的条件为：惰性气体压力0.1-4.0MPa，装置温度为100-300℃；然后用氢气置换装置内的惰性气体。使用这种方法可以使得催化剂在安全的环境内去除表面的钝化得到的隔离层，重新获得催化活性。优选地，所述第一活性金属上载到第一载体上的方法为：将所述第一载体用硝酸镍溶液浸渍后焙烧，然后重复2-5次，直至所述第一活性金属的质量占所述一段催化剂的总质量10-45％为止。该浸渍方法可以获得强度高、活性金属含量高、活性金属分散均匀、催化性能好的催化剂。更加优选地，所述第一基础催化成分占所述一段加氢催化剂总质量的0.5-5％，所述第一助剂占所述一段加氢催化剂总质量的0.5-5％。第一基础催化成分是为了给第一载体改性，同时，助剂与第一载体、第一活性金属、第一基础催化成分之间形成合理的空间构成，提高一段加氢催化剂的活性，不易中毒，延长寿命。可选地，所述第二基础催化成分占所述二段加氢催化剂总质量的1-5％，所述第二活性金属占所述二段加氢催化剂的总质量的10-46％。第二基础催化成分也是为了对第二载体进行改性，同时第二载体与第二基础催化成分、第二活性金属之间协同作用，提高二段加氢催化剂的活性和寿命。优选地，所述一段加氢反应器的入口温度为40-110℃，出口温度为100-180℃，氢油体积比为600-800:1，反应压力为2.0—5.0MPa，体积空速为0.6-1.2h-1。更加优选地，所述二段加氢反应器的入口温度为210-310℃，出口温度为310-360℃，氢油体积比为600-800:1，反应压力为2.0—5.0M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳九原料油催化加氢制备高辛烷值汽油的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)将经过预还原和钝化处理后的一段加氢催化剂装填入一段加氢反应器中，将二段加氢催化剂装填入二段加氢反应器中，然后激活；b)碳九原料油通过蒸馏除去胶质，然后进入原料油缓冲罐；从所述原料油缓冲罐中输出的碳九原料油与氢气混合得到混氢原料油；c)所述混氢原料油进入一段加氢反应器中反应，所述一段加氢反应器的反应输出物分为第一部分和第二部分，所述第一部分回到所述一段加氢反应器的入口进行循环，所述第二部分加热或换热后进入二段加氢反应器中反应；所述一段加氢反应器内设置有一段加氢催化剂，所述一段加氢催化剂包括第一载体、第一活性金属和第一助剂，所述第一载体为上载有第一基础催化成分的大孔氧化铝，所述第一基础催化成分为碱金属、碱土金属、碱金属或碱土金属的金属盐、碱金属或碱土金属的金属氧化物中的一种或多种；所述第一活性金属为还原态的Ni，所述第一助剂为P、Mo、W、Zn、Zr、稀土金属中的一种或多种；所述二段加氢反应器内设置有二段加氢催化剂，所述二段加氢催化剂包括第二载体和第二活性金属，所述第二载体为上载有第二基础催化成分的大孔氧化铝，所述第二基础催化成分为碱金属、碱土金属、碱金属或碱土金属的金属盐、碱金属或碱土金属的金属氧化物中的一种或多种；所述第二活性金属为氧化态的W、Mo、Ni、Co中的一种或多种；d)所述二段加氢反应器的反应输出物进入高压分离器进行一次分离，所述一次分离结束后，所述高压分离器的下部分离物进入低压分离器进行二次分离，所述高压分离器的顶部分离物进入循环氢分液罐进行气液分离，所述高压分离器的底部输出含硫污水；e)物料在所述低压分离器内分离后，顶部气体分离物回收，底部液体分离物为高辛烷值汽油；物料在所述循环氢分液罐内分离后，顶部气体经循环氢压缩机送回反应体系内循环使用，底部输出含硫污水。...

【技术特征摘要】
1.一种碳九原料油催化加氢制备高辛烷值汽油的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)将经过预还原和钝化处理后的一段加氢催化剂装填入一段加氢反应器中，将二段加氢催化剂装填入二段加氢反应器中，然后激活；b)碳九原料油通过蒸馏除去胶质，然后进入原料油缓冲罐；从所述原料油缓冲罐中输出的碳九原料油与氢气混合得到混氢原料油；c)所述混氢原料油进入一段加氢反应器中反应，所述一段加氢反应器的反应输出物分为第一部分和第二部分，所述第一部分回到所述一段加氢反应器的入口进行循环，所述第二部分加热或换热后进入二段加氢反应器中反应；所述一段加氢反应器内设置有一段加氢催化剂，所述一段加氢催化剂包括第一载体、第一活性金属和第一助剂，所述第一载体为上载有第一基础催化成分的大孔氧化铝，所述第一基础催化成分为碱金属、碱土金属、碱金属或碱土金属的金属盐、碱金属或碱土金属的金属氧化物中的一种或多种；所述第一活性金属为还原态的Ni，所述第一助剂为P、Mo、W、Zn、Zr、稀土金属中的一种或多种；所述二段加氢反应器内设置有二段加氢催化剂，所述二段加氢催化剂包括第二载体和第二活性金属，所述第二载体为上载有第二基础催化成分的大孔氧化铝，所述第二基础催化成分为碱金属、碱土金属、碱金属或碱土金属的金属盐、碱金属或碱土金属的金属氧化物中的一种或多种；所述第二活性金属为氧化态的W、Mo、Ni、Co中的一种或多种；d)所述二段加氢反应器的反应输出物进入高压分离器进行一次分离，所述一次分离结束后，所述高压分离器的下部分离物进入低压分离器进行二次分离，所述高压分离器的顶部分离物进入循环氢分液罐进行气液分离，所述高压分离器的底部输出含硫污水；e)物料在所述低压分离器内分离后，顶部气体分离物回收，底部液体分离物为高辛烷值汽油；物料在所述循环氢分液罐内分离后，顶部气体经循环氢压缩机送回反应体系内循环使用，底部输出含硫污水。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小斌，
申请(专利权)人：抚顺新瑞催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21