汽油脱硫和芳构化的方法以及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种汽油脱硫和芳构化的方法以及系统，该方法包括：将汽油原料进行第一切割，得到第一轻汽油馏分和第一重汽油馏分；将所得第一重汽油馏分送入第一套流态化反应器中与混合催化剂接触并在临氢状态下进行脱硫和芳构化反应，得到脱硫和芳构化产物；将所得第一轻汽油馏分送入第二套流态化反应器与吸附脱硫催化剂进行脱硫反应，得到脱硫产物；将所得脱硫和芳构化产物进行第二切割，得到第二轻汽油馏分和第二重汽油馏分；将所得第二轻汽油馏分和所述脱硫产物一起进行醚化处理，得到醚化油。本发明专利技术提供的方法和系统能够降低汽油中的硫和烯烃含量，并能够同时减少汽油的辛烷值损失和保持高汽油收率。

【技术实现步骤摘要】
汽油脱硫和芳构化的方法以及系统
本专利技术涉及一种汽油脱硫和芳构化的方法以及系统。
技术介绍
汽车尾气排放导致的大气污染日益严重。随着人们对环境保护的日益重视，我国加快了车用燃料质量升级的步伐，国家标准GB17930-2013要求汽油中硫含量不大于10μg/g，烯烃体积分数不大于24％。催化裂化汽油是我国车用汽油的主要组成部分，在汽油池中占75％左右，而其特点是具有较高的烯烃和硫含量。采用加氢技术实现汽油的深度脱硫和降低催化裂化汽油中的烯烃含量并不困难，但由于烯烃是高辛烷值组分，其含量的大幅降低将导致汽油辛烷值的严重损失，从而影响汽油的车用性能和炼油厂的经济效益，因此在实现汽油的深度脱硫同时保持汽油辛烷值成为我国清洁汽油生产的热点。目前，汽油的深度脱硫主要是采用加氢脱硫或吸附脱硫的方法。选择性加氢脱硫是目前脱除噻吩类硫化物的主要方式之一，但烯烃饱和等反应同样大量发生，造成辛烷值损失较大。此外，恢复辛烷值的深度加氢方法也同样被人们认可，是在进行深度脱硫和烯烃饱和的同时，设置第二反应器以促进低辛烷值的烃类裂化、异构化和烷基化反应，从而达到恢复辛烷值的目的。吸附法脱除燃油中的含硫化合物，是采用吸附剂对轻质油进行临氢反应吸附，生成金属硫化物或利用硫化物极性脱除硫，氢耗较低，脱硫效率高，可以生产硫含量在10μg/g以下汽油。虽然吸附工艺在低氢耗条件下实现了汽油的深度脱硫，汽油产物辛烷值仍然略有损失。尤其是当处理烯烃含量高和硫含量高的汽油原料时，仍然造成汽油辛烷值损失较大。中国专利CN101845322A公开了一种降低汽油中硫和烯烃含量的方法，原料催化裂化汽油先经过预加氢反应器脱除二烯烃，然后进入分馏塔切割分馏成轻、重汽油，轻汽油进行临氢吸附脱硫，重汽油进入选择性加氢反应器加氢脱硫，反应流出物再进入加氢改质反应器进行加氢改质，降低烯烃含量，改质后的重汽油与轻汽油吸附脱硫产品调和得到满足标准要求的清洁汽油。中国专利CN1766057A公开了生产低硫低烯烃汽油的方法，是将全沸程裂化石脑油分离为至少两种馏分，选择性地氢化多不饱和化合物，然后将轻汽油馏分醚化、重汽油馏分加氢脱硫或化学吸附进行硫去除，最后合并两种馏分得到低硫低烯烃汽油。本专利技术将处理得到低硫低烯烃汽油，但汽油产物辛烷值预计会一定程度降低。中国专利CN103657709A公开了一种反应吸附脱硫-芳构化反应工艺及其催化剂，该催化剂在加氢处理催化裂化汽油原料时不仅具有反应吸附脱硫功能，而且能够耦合吸附脱硫反应和芳构化反应，达到深度脱硫同时汽油辛烷值不发生明显降低，催化剂主要成分为Ni/ZnO-ZSM-5。上述专利技术均提供了一种很好的催化裂化汽油全馏分改质工艺和催化剂。对于大多数催化裂化装置而言，为了增产丙烯和丁烯产量并提高汽油的辛烷值，采用含有具有MFI结构分子筛的催化剂或助剂是有效的方法。美国专利USP3758403专利技术了在催化裂化催化剂中添加ZSM-5分子筛的方法可以提高汽油的辛烷值和增加C3～C4烯烃的产率。但是，正如本领域技术人员所知，增产丙烯和丁烯产量是以牺牲汽油产量为代价的。另外，低碳烷烃芳构化是提高低碳烷烃利用价值的有效方法。人们对以高硅铝比分子筛为催化剂的芳构化过程进行了大量的研究，尤其以ZSM-5、ZSM-11、ZSM-21分子筛为催化剂的过程进行了大量的研究，并采用具有MFI结构的沸石用于来自焦化或热解汽油生产的低碳烃类的芳构化。正如本领域技术人员所知，常规的催化裂化主分馏塔塔顶一般采用一段冷凝，冷后温度为40℃左右，冷凝液(催化汽油)一部分作为回流返回主分馏塔塔顶，另一部分作为粗汽油送至吸收稳定系统。由于汽油吸附脱硫(简称SZorb)工艺在降低催化裂化汽油硫含量时，汽油辛烷值损失较少，同时装置能耗较低。因此，国内很多炼油厂选用SZorb技术来处理催化裂化汽油，建设多套SZorb装置，这样存在着优化催化裂化汽油处理工艺流程的空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽油脱硫和芳构化的方法以及系统，本专利技术提供的方法和系统能够降低汽油中的硫和烯烃含量，并能够同时减少汽油的辛烷值损失和保持高汽油收率。为了实现上述目的，本专利技术提供一种汽油脱硫和芳构化的方法，该方法包括：将汽油原料进行第一切割，得到第一轻汽油馏分和第一重汽油馏分；将所得第一重汽油馏分送入第一套流态化反应器中与混合催化剂接触并在临氢状态下进行脱硫和芳构化反应，得到脱硫和芳构化产物；其中，所述混合催化剂包括吸附脱硫催化剂和烯烃芳构化催化剂；将所得第一轻汽油馏分送入第二套流态化反应器与吸附脱硫催化剂接触并进行脱硫反应，得到脱硫产物；将所得脱硫和芳构化产物进行第二切割，得到第二轻汽油馏分和第二重汽油馏分；将所得第二轻汽油馏分和所述脱硫产物一起进行醚化处理，得到醚化油。可选的，该方法还包括：将所得第二重汽油馏分与醚化油混合，得到汽油产品。可选的，所述烯烃芳构化催化剂包括选自新鲜芳构化催化剂、钝化芳构化催化剂和老化芳构化催化剂中的至少一种；其中，所述钝化芳构化催化剂中，钝化物含量为0.1-5.0重量％，所述钝化物包括选自碳、硫和氮中的至少一种元素。可选的，所述汽油原料中烯烃体积分数大于10体％。可选的，所述汽油原料中硫含量在10μg/g以上。可选的，所述汽油原料为选自催化裂化汽油、催化裂解汽油、焦化汽油、热裂化汽油和直馏汽油中的至少一种。可选的，所述汽油原料为催化裂化汽油，所述将汽油原料进行切割的步骤包括：将来自催化裂化主蒸馏塔的塔顶油气进行两段冷凝，将第一段冷凝所得汽油产物作为所述第一重汽油馏分，将第二段冷凝所得汽油产物作为所述第一轻汽油馏分。可选的，所述第一轻汽油馏分和第一重汽油馏分的切割点为60-100℃，所述第二轻汽油馏分和第二重汽油馏分的切割点为60-100℃。可选的，所述第一套流态化反应器和第二套流态化反应器各自独立地选自流化床、提升管、下行式输送线反应器、由提升管与流化床构成的复合反应器、由提升管与下行式输送线构成的复合反应器、由两个或两个以上的提升管构成的复合反应器、由两个或两个以上的流化床构成的复合反应器和由两个或两个以上的下行式输送线构成的复合反应器中的至少一种，优选为等直径提升管、变直径提升管、密相流化床反应器中的一种或几种，第一套流态化反应器属于汽油吸附脱硫和芳构化装置，而第二套流态化反应器属于汽油吸附脱硫装置。可选的，所述吸附脱硫催化剂含有二氧化硅、氧化铝、氧化锌和脱硫活性金属，所述脱硫活性金属为选自钴、镍、铜、铁、锰、钼、钨、银、锡和钒中的至少一种。可选的，以所述吸附脱硫催化剂的干基重量为基准并以氧化物重量计，所述吸附脱硫催化剂中所述氧化锌占10-90重量％，二氧化硅占5-85重量％，氧化铝占5-30重量％；以所述吸附脱硫催化剂的干基重量为基准并以元素重量计，所述吸附脱硫催化剂中所述脱硫活性金属的含量为5-30重量％。可选的，以干基计并以所述烯烃芳构化催化剂的总重量为基准，所述烯烃芳构化催化剂含有10-30重量％的分子筛、0.1-20重量％的芳构化活性金属氧化物和50-89重量％的载体；其中，所述分子筛包括Y分子筛和/或MFI结构分子筛，所述芳构化活性金属为选自第IVB族的金属元素、第VB族的金属元素、第VIB族的金属元素、第VIII族的金属元素、第IB族的金属元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽油脱硫和芳构化的方法，该方法包括：将汽油原料进行第一切割，得到第一轻汽油馏分和第一重汽油馏分；将所得第一重汽油馏分送入第一套流态化反应器中与混合催化剂接触并在临氢状态下进行脱硫和芳构化反应，得到脱硫和芳构化产物；其中，所述混合催化剂包括吸附脱硫催化剂和烯烃芳构化催化剂；将所得第一轻汽油馏分送入第二套流态化反应器与吸附脱硫催化剂接触并进行脱硫反应，得到脱硫产物；将所得脱硫和芳构化产物进行第二切割，得到第二轻汽油馏分和第二重汽油馏分；将所得第二轻汽油馏分和所述脱硫产物一起进行醚化处理，得到醚化油。

【技术特征摘要】
1.一种汽油脱硫和芳构化的方法，该方法包括：将汽油原料进行第一切割，得到第一轻汽油馏分和第一重汽油馏分；将所得第一重汽油馏分送入第一套流态化反应器中与混合催化剂接触并在临氢状态下进行脱硫和芳构化反应，得到脱硫和芳构化产物；其中，所述混合催化剂包括吸附脱硫催化剂和烯烃芳构化催化剂；将所得第一轻汽油馏分送入第二套流态化反应器与吸附脱硫催化剂接触并进行脱硫反应，得到脱硫产物；将所得脱硫和芳构化产物进行第二切割，得到第二轻汽油馏分和第二重汽油馏分；将所得第二轻汽油馏分和所述脱硫产物一起进行醚化处理，得到醚化油。2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：将所得第二重汽油馏分与醚化油混合，得到汽油产品。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述烯烃芳构化催化剂包括选自新鲜芳构化催化剂、钝化芳构化催化剂和老化芳构化催化剂中的至少一种；其中，所述钝化芳构化催化剂中，钝化物含量为0.1-5.0重量％，所述钝化物包括选自碳、硫和氮中的至少一种元素。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述汽油原料中烯烃体积分数大于10体％。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述汽油原料中硫含量在10μg/g以上。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述汽油原料为选自催化裂化汽油、催化裂解汽油、焦化汽油、热裂化汽油和直馏汽油中的至少一种。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述汽油原料为催化裂化汽油，所述将汽油原料进行切割的步骤包括：将来自催化裂化主蒸馏塔的塔顶油气进行两段冷凝，将第一段冷凝所得汽油产物作为所述第一重汽油馏分，将第二段冷凝所得汽油产物作为所述第一轻汽油馏分。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一轻汽油馏分和第一重汽油馏分的切割点为60-100℃，所述第二轻汽油馏分和第二重汽油馏分的切割点为60-100℃。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一套流态化反应器和第二套流态化反应器各自独立地选自流化床、提升管、下行式输送线反应器、由提升管与流化床构成的复合反应器、由提升管与下行式输送线构成的复合反应器、由两个或两个以上的提升管构成的复合反应器、由两个或两个以上的流化床构成的复合反应器和由两个或两个以上的下行式输送线构成的复合反应器中的至少一种。10.根据权利要求1或9所述的方法，其中，所述第一套流态化反应器和第二套流态化反应器各自独立地为等直径提升管、变直径提升管、密相流化床反应器中的一种或几种，第一套流态化反应器属于汽油吸附脱硫和芳构化装置，而第二套流态化反应器属于汽油吸附脱硫装置。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸附脱硫催化剂含有二氧化硅、氧化铝、氧化锌和脱硫活性金属，所述脱硫活性金属为选自钴、镍、铜、铁、锰、钼、钨、银、锡和钒中的至少一种。12.根据权利要求11所述的方法，其中，以所述吸附脱硫催化剂的干基重量为基准并以氧化物重量计，所述吸附脱硫催化剂中所述氧化锌占10-90重量％，二氧化硅占5-85重量％，氧化铝占5-30重量％；以所述吸附脱硫催化剂的干基重量为基准并以元素重量计，所述吸附脱硫催化剂中所述脱硫活性金属的含量为5-30重量％。13.根据权利要求1所述的方法，其中，以干基计并以所述烯烃芳构化催化剂的总重量为基准，所述烯烃芳构化催化剂含有10-30重量％的分子筛、0.1-20重量％的芳构化活性金属氧化物和50-89重量％的载体；其中，所述分子筛包括Y分子筛和/或MFI结构分子筛，所述芳构化活性金属为选自第IVB族的金属元素、第VB族的金属元素、第VIB族的金属元素、第VIII族的金属元素、第IB族的金属元素、第IIB族的金属元素和第IIIA族的金属元素中的至少一种，所述载体包括氧化硅和/或氧化铝。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述MFI结构分子筛选自ZSM-5、ZSM-8和ZSM-11中的至少一种，所述芳构化活性金属选自Fe、Zn和Ga中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：许友好，王新，徐莉，于敬川，汪燮卿，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11