一种生产清洁汽油的醚化方法技术

一种生产清洁汽油的醚化方法，烃类醚化原料与脂肪醇混合后进入醚化反应器，与醚化催化剂接触进行反应，其反应生成物不经分离直接进入催化裂化稳定塔进行分馏，分离所得的液化气由稳定塔的塔顶得到，在稳定塔的塔底得到含有醚类化合物的稳定汽油，所述的醚化催化剂选自强酸性阳离子交换树脂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂中的一种或几种。本发明专利技术将烃类醚化与现有的催化裂化吸收稳定系统进行了有效地结合，充分利用了催化裂化吸收稳定系统来进行醚化反应产物的分离，不但有效地降低了能耗和操作成本，而且得到了烯烃含量降低、辛烷值提高以及蒸汽压合格的稳定汽油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烃类原料与脂肪醇发生醚化反应的方法，更具体地说，是一种烃类醚化方法与催化裂化吸收稳定系统相组合的方法。
技术介绍
近年来随着环境保护法规的日益严格，世界各国和地区对于汽油中烯烃含量的限制也日趋严格，而市场对于高标号汽油的需要也随着汽车市场的发展不断增加。我国从2003年1月开始，在全国范围内实施《车用无铅汽油》的国家标准(GB 17930-1999)，此标准限制烯烃含量不大于35体积％，预计此限制今后还会进一步降低。我国近80％汽油来自催化裂化工艺，其余汽油组分较少，调和能力差；我国催化裂化汽油呈现高烯烃、低芳烃含量的特征，烯烃含量通常在40～50体积％左右，芳烃含量不到20体积％，基本上没有含氧化合物。而将烯烃组分与脂肪醇进行反应生成相应的醚，是降低汽油中的烯烃含量和蒸汽压，提高汽油辛烷值，改善汽油质量的有效方法。目前已有比较成熟的异丁烯醚化技术、C5馏分醚化技术和轻汽油醚化技术，工业上绝大多数是以强酸性阳离子交换树脂为醚化催化剂，也有少量的工业应用是以负载型的杂多酸为醚化催化剂。典型的醚化工艺通常包括原料净化、醚化反应和甲醇回收等几个部分。二烯烃和碱氮是醚化催化剂的毒物，因此对于从全馏分汽油中切割出的醚化原料有严格要求。现有C5馏分醚化技术和轻汽油醚化技术都是先从全馏分汽油中切割出相应组分作为醚化原料，醚化原料一般再通过碱洗脱硫，水洗脱碱氮，选择性加氢脱二烯烃等预处理后，再进行醚化反应。由于现有技术的工艺步骤较多，需要重复冷却、降压、加热和升压，所以操作能耗高。US 5015782公开了一种生产醚类化合物的工艺方法，该方法以C4及C4以上的异构烯烃为醚化原料采用两段法工艺流程，在第一段为两个串联的固定床反应器，以酸性的中孔分子筛作为催化剂，第二段为催化蒸馏塔，以强酸性阳离子交换树脂为醚化催化剂，水洗后的醚化原料在第一段进行部分醚化反应，同时脱除碱氮、二烯烃和金属等杂质，随后在第二段进行-->进一步醚化，最后得到甲基叔丁基醚(MTBE)。该方法是一个独立的醚化工艺过程，没有与催化裂化工艺进行结合。US 5188725公开了一种流化催化裂化工艺与醚化反应组合的方法，该方法是一个连续的多步骤工艺方法，主要包括重质烃类原料在第一流化床催化裂化、催化裂化催化剂再生、烯烃物料在第二流化床醚化、向第二流化床补充新鲜催化剂和抽出第二流化床部分失活的催化剂到第一流化床反应器等步骤。在第一流化床主要采用大孔沸石催化剂，第二流化床主要采用中孔沸石催化剂。此外，烯烃物料在进行醚化反应前要经过水洗的预处理步骤。该方法流程复杂，工艺步骤多。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上提供一种生产清洁汽油的醚化方法。本专利技术提供的方法是烃类醚化原料与脂肪醇混合后进入醚化反应器，与醚化催化剂接触进行反应，其反应生成物不经分离直接进入催化裂化稳定塔进行分馏，分离所得的液化气由稳定塔的塔顶得到，在稳定塔的塔底得到含有醚类化合物的稳定汽油，所述的醚化催化剂选自强酸性阳离子交换树脂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂中的一种或几种。本专利技术将烃类醚化与现有的催化裂化吸收稳定系统进行了有效地结合，充分利用了催化裂化吸收稳定系统来进行醚化反应产物的分离，不但有效地降低了能耗和操作成本，而且得到了烯烃含量降低、辛烷值提高以及蒸汽压合格的稳定汽油。本专利技术对于国内催化裂化汽油烯烃含量较高这一特点具有较好的适应性，可为炼厂生产高标号汽油提供更多的操作灵活性。附图说明附图是本专利技术提供的生产清洁汽油的醚化方法的流程示意图。具体实施方式本专利技术提供的生产清洁汽油的醚化方法是：烃类醚化原料与脂肪醇混合后进入醚化反应器，与醚化催化剂接触进行反应，其反应生成物不经分离直接进入催化裂化稳定塔进行分馏，分离所得的液化气由稳定塔的塔顶-->得到，在稳定塔的塔底得到含有醚类化合物的稳定汽油，所述的醚化催化剂选自强酸性阳离子交换树脂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂中的一种或几种。本专利技术所述的催化裂化包括催化裂化家族的所有工艺，如流化催化裂化(FCC)、渣油催化裂化(RFCC)、催化裂解(DCC)、催化热裂解(CPP)、多产气体和汽油催化裂化(MGG)、多产异构烯烃催化裂化(MIO)、多产异构烷烃催化裂化(MIP)、多产气体和柴油催化裂化(MGD)等。基本所有的催化裂化工艺都由反应再生系统、分馏系统和吸收稳定系统三部分组成。在各种型式的催化裂化工艺装置中，分馏系统和吸收稳定系统都是一样的，吸收稳定系统通常包括吸收塔、解吸塔和稳定塔，主要作用是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气(≤C2)、液化气(C3、C4)和稳定汽油。常规的稳定塔就是一个精馏塔，来自解吸塔的脱乙烷汽油在稳定塔进行分馏，塔顶产品是液化气，塔底产品是蒸汽压合格的稳定汽油。本专利技术所述的催化裂化稳定塔包括上述催化裂化家族所有工艺装置的稳定塔。所述的烃类醚化原料中至少含有一种叔碳烯烃。所述的叔碳烯烃是指双键位于叔碳原子上的单烯烃，如C4仅有一种叔碳烯烃，即异丁烯，C5有两种叔碳烯烃，即2-甲基-2-丁烯和2-甲基-1-丁烯，而C6有8种叔碳烯烃，C7则有22种叔碳烯烃。叔碳烯烃与脂肪醇在催化剂的作用下可发生醚化反应生成低蒸汽压和高辛烷值的醚类化合物，反应式如下所示：式中：R1为CnH2n，R2和R3为烷基。例如，异丁烯与甲醇反应生成甲基叔丁基醚(MTBE)；2-甲基-2丁烯或2-甲基-1-丁烯与甲醇反应生成甲基叔戊基醚(TAME)；C6叔碳烯烃与甲醇反应可生成4种醚类化合物；C7叔碳烯烃与甲醇反应可生成11种醚类化合物。由于C8以上的叔碳烯烃在汽油中含量低，反应活性低，在本专利技术的醚化过程中可以忽略。所述的烃类醚化原料选自液化气、C5馏分、催化裂化汽油和裂解汽油中的一种或几种。所述的液化气是指从炼厂气得到C3、C4组分，优选从催化裂化副产物和/或裂解副产物分离出的含有四个碳原子的混合物，或者异丁烯；C5馏分是指从催化裂化副产物和/或裂解副产物中分离出的含有五个-->碳原子的混合物；所述的催化裂化汽油是指来自催化裂化家族工艺的全馏分汽油、脱乙烷汽油、稳定汽油和轻汽油(≤105℃)中的一种或几种的混合物；所述的裂解汽油是指来自蒸汽裂解制乙烯装置的汽油馏分。在催化裂化汽油和裂解汽油中含有大量的C4～C7多种叔碳烯烃，是很好的醚化原料。所述的醚化反应器选自固定床反应器、流化床反应器、鼓泡床反应器和磁稳定床反应器中的一种或几种的组合。反应器的数量设置为1～3个，可以串联和/或并联。所述的醚化反应的反应条件：醇/烃质量比(脂肪醇/烃类醚化原料质量比)为0.1～0.6，反应温度为40～160℃，反应压力为1.0～1.7MPa，以烃类醚化原料计，进料液时重量空速为1.0～20.0h-1。所述的催化裂化稳定塔：塔顶温度为40～60℃，塔底温度为140～170℃，压力为0.9～1.7MPa，塔顶回流比为1～5。稳定塔可以是各种型式的填料塔、筛板塔、浮阀塔、栅板塔或其组合。所述的脂肪醇选自甲醇、乙醇和丙醇中的一种或几种，优选甲醇。本专利技术所采用的醚化催化剂是选自强酸性阳离子交换树脂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂中的一种或几种。所述的强酸性阳离子交换树脂优选大孔型强酸性阳离子交换树脂，其为经磺化处理的大孔网状结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产清洁汽油的醚化方法，其特征在于烃类醚化原料与脂肪醇混合后进入醚化反应器，与醚化催化剂接触进行反应，其反应生成物不经分离直接进入催化裂化稳定塔进行分馏，分离所得的液化气由稳定塔的塔顶得到，在稳定塔的塔底得到含有醚类化合物的稳定汽油，所述的醚化催化剂选自强酸性阳离子交换树脂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1. 一种生产清洁汽油的醚化方法，其特征在于烃类醚化原料与脂肪醇混合后进入醚化反应器，与醚化催化剂接触进行反应，其反应生成物不经分离直接进入催化裂化稳定塔进行分馏，分离所得的液化气由稳定塔的塔顶得到，在稳定塔的塔底得到含有醚类化合物的稳定汽油，所述的醚化催化剂选自强酸性阳离子交换树脂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂中的一种或几种。2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的烃类醚化原料中至少含有一种叔碳烯烃。3. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的烃类醚化原料选自液化气、C5馏分、催化裂化汽油和裂解汽油中的一种或几种。4. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的醚化反应器选自固定床反应器、流化床反应器、鼓泡床反应器和磁稳定床反应器中的一种或几种的组合。5. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的醚化反应的反应条件：醇/烃质量比为0.1～0.6，反应温度为40～160℃，反应压力为1.0～1.7MPa，以烃类醚化原料计，进料液时重量空速为1.0～20.0h-1。6. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的催...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢文华，邢恩会，刘强，慕旭宏，罗一斌，舒兴田，
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：11[中国|北京]