一种降低汽油烯烃含量及硫、氮含量的催化转化方法技术

一种降低汽油烯烃含量及硫、氮含量的催化转化方法，是在提升管或流化床反应器中，使预热后的汽油与炭含量为０．１～１．０重％的催化剂接触，在３００～６５０℃、１３０～４５０Ｋｐａ、重量空速为１～１２０ｈ↑［－１］、催化剂与汽油的重量比为２～１５、水蒸气与汽油的重量比为０～０．１的条件下发生反应；分离反应产物和待生剂；待生剂经汽提、不完全再生后进入催化剂冷却器，冷却后的催化剂循环使用。采用本发明专利技术提供的方法，汽油的烯烃含量可以降低到２２．５重％以下，同时使硫、氮含量明显降低。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种降低汽油烯烃含量及硫、氮含量的催化转化方法本专利技术属于石油烃的催化转化方法，具体地说，是属于降低汽油烯烃含量及硫、氮含量的催化转化方法。近些年来，世界各国的环保法规都对汽、柴油的质量提出了日益严格的要求，尤其是对汽油的烯烃含量、硫含量、苯含量等指标的要求越来越苛刻。因此，来自环保方面的要求已经成为促进各项炼油技术进一步向前发展的主要推动力，而较为传统的催化裂化技术更是首当其冲。与许多发达国家相比，我国炼油企业的工艺流程较短，加工深度相对较浅。因而，商品汽油的调和组分较少，且不近合理。例如，我国的催化裂化汽油约占商品汽油的70重％，而美国催化裂化汽油仅占35重％左右。与此相对应的，美国来自催化重整、烷基化、异构化和醚化等装置的汽油占商品汽油的比例分别为：～33重％、～13重％、～5重％和～8重％；而上述四类汽油在我国商品汽油中所占的比例是很小的。众所周知，催化裂化汽油的烯烃含量为35～65重％，是一种比较有代表性的富含烯烃的汽油馏分。这种汽油虽然具有较高的辛烷值，但其热稳定性差，易形成胶质；燃烧后还会增加排放物中活性烃类物和多烯等毒性物的数量。此外，随着催化裂化原料油的不断重质化和劣质化，其汽油产品中的硫含量、氮含量也在增加；燃烧后会增加SOx和NOx的排放，对环境污染严重。除催化裂化汽油外，直馏汽油、焦化汽油、减粘裂化汽油等也存在类似的问题，不宜直接作为商品汽油的调和组分。加氢精制是解决上述问题的一种有效措施。通过加氢精制在氢压下实现油品的催化改质，达到脱硫、脱氮、烯烃饱和、芳烃饱和的目的，以提高油品质量、满足环保要求。但是，目前国内多数炼油企业不是缺乏加氢精制的手段，就是加氢精制的处理能力不足或缺乏氢源。所以，占商品汽油70重％的催化裂化汽油全部通过加氢精制来提高油品质量是不现实的，更何况还有相当数量的焦化、减粘等劣质汽油需要改质。综上所述，为了满足环保方面对油品的要求，给人类创造一个清洁、美好的环境，我们一方面要逐步调整炼油行业的工艺流程，增加加氢精制、加氢裂化、催化重整、烷基化、醚化等装置的数量，并提高它们的加工能力；另一方面要加紧开发符合我国国情的工艺技术，尤其是催化裂化工艺技术，以便在尽可能短的时间内，利用有限的投资解决油品质量问题。-->为了解决上述问题，提高汽油产品的质量，国外炼油界也做了大量的研究工作。例如，USP5,154,818公开了一种催化裂化加工汽油的方法，其主要内容如下：将提升管反应器自下而上划分为第一反应区和第二反应区；在第一反应区，石油液化气、轻汽油馏分、重汽油馏分等轻质石油烃与含有择形分子筛或中孔分子筛的待生催化剂反应，反应产物及催化剂沿提升管上行进入第二反应区；在第二反应区，常压瓦斯油、减压瓦斯油、脱沥青油等重质石油烃与含有Y型或USY型分子筛的再生催化剂反应；反应产物的分离及催化剂的再生均按常规方法进行。在该方法中，与汽油馏分发生反应的催化剂是含有择形分子筛或中孔分子筛的待生催化剂，且上述反应是在提升管反应器的中下部进行的。在上述现有技术的基础上，本专利技术的目的是提供一种降低汽油烯烃含量及硫、氮含量的经济而有效的新方法，以解决当前汽油升级换代过程中所遇到的问题。本专利技术提供的方法是：预热后的汽油馏分与炭含量为0.1～1.0重％的裂化催化剂进入提升管反应器或流化床反应器中，在300～650℃、130～450Kpa、重量空速为1～120h-1、催化剂与汽油馏分的重量比为2～15、水蒸气与汽油馏分的重量比为0～0.1的条件下发生反应；分离反应产物和待生催化剂；待生催化剂经汽提、不完全再生后进入催化剂冷却器，冷却后的催化剂返回提升管反应器或流化床反应器循环使用。本专利技术主要包括以下内容：本专利技术适用的烃类原料为汽油馏分。该汽油馏分可以是全馏分，例如，初馏点至220℃左右的馏分；也可以是其中的部分窄馏分，例如，70～145℃的馏分。该汽油馏分可以是一次加工汽油馏分、二次加工汽油馏分或一种以上的汽油馏分的混合物。该汽油馏分的烯烃含量可以为20～90重％，并含有少量的硫、氮等杂质，例如，硫含量在200ppm以上，氮含量在30ppm以上。本专利技术所用的催化剂可以是适用于催化裂化过程的任何催化剂，例如，无定型硅铝催化剂或分子筛催化剂，其中，分子筛催化剂的活性组分选自含或不含稀土的Y型或HY型沸石、含或不含稀土的超稳Y型沸石、ZSM-5系列沸石或具有五元环结构的高硅沸石、β沸石、镁碱沸石中的一种或多种。在本专利技术中，与汽油馏分发生反应的催化剂选自：半再生催化剂、半再生催化剂与再生催化剂的混合物或单段再生的不完全再生催化剂。本专利技术适用的反应器型式为提升管反应器或流化床反应器。本专利技术适用的主要反应条件为：汽油馏分的预热温度为40～300℃，优选-->60～250℃；与汽油馏分接触前，催化剂上的炭含量为0.1～1.0重％，优选0.15～0.8重％，最优选0.2～0.7重％；反应温度为300～650℃，优选350～600℃；反应压力为130～450Kpa，优选250～400Kpa；重量空速为1～120h-1，优选2～100h-1；催化剂与汽油馏分的重量比(以下简称剂油比)为2～15，优选3～10；水蒸气与汽油馏分的重量比(以下简称水油比)为0～0.1，优选0.01～0.05。本专利技术可以单独实施，即独立完成反应、再生、分离等过程；也可以与另一套提升管或流化床的催化裂化装置联合实施，在完成常规催化裂化反应的同时，实现对汽油馏分的催化转化。下面对单独实施和联合实施进行具体说明。(1)本专利技术单独实施本专利技术在提升管或流化床催化裂化装置上单独实施时，经再生器不完全再生的碳含量符合本专利技术要求的催化剂与预热后的汽油原料进入提升管反应器或流化床反应器，在或不在水蒸汽存在下进行反应；反应油气、水蒸汽和反应后的待生剂进行气固分离；分离反应产物得到汽油产品和少量的干气、液化气、柴油；待生剂经水蒸汽汽提后输入再生器，在含氧气体的存在下进行烧焦再生；再生后的催化剂经冷却后返回反应器循环使用。(2)本专利技术联合实施现有的催化裂化装置一般设有两个再生器，并配备有外取热设备，即，催化剂冷却器。本专利技术将第一再生器内的半再生催化剂分为两部分，其中一部分进入第二再生器继续再生，另一部分进入催化剂冷却器；冷却后的半再生催化剂，不是象常规催化裂化那样返回第一再生器，而是进入用于转化汽油馏分的提升管或流化床反应器内；与预热后的汽油馏分接触，在或不在水蒸汽存在下进行反应。常规催化裂化烃类原料和来自第二再生器的再生催化剂进入用于转化常规烃类原料的提升管或流化床反应器内，进行常规的催化裂化反应。汽油馏分的反应产物和常规催化裂化烃类原料的反应产物可以分别在两套后续系统中进行分离，也可以将上述两者混合后共用一套分离系统。完成汽油馏分转化后的待生催化剂和完成常规催化裂化烃类原料转化后的待生催化剂可以分别汽提，也可以混合后共同汽提。汽提后的待生催化剂在含氧气体存在下共用一套再生系统进行烧焦再生。部分半再生催化剂进入催化剂冷却器、经冷却后返回汽油馏分的反应器循环使用，而来自第二再生器的完全再生的催化剂返回常规催化裂化烃类原料的反应器循环使用。上述的催化剂冷却器可以与再生器连为一体，也可以通过管线与再生器相连。下面列举四种具体的实施方式，以进一步说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低汽油烯烃含量及硫、氮含量的催化转化方法，其特征在于预热后的汽油馏分与炭含量为０．１～１．０重％的裂化催化剂进入提升管反应器或流化床反应器中，在３００～６５０℃、１３０～４５０Ｋｐａ、重量空速为１～１２０ｈ↑［－１］、催化剂与汽油馏分的重量比为２～１５、水蒸气与汽油馏分的重量比为０～０．１的条件下发生反应；分离反应产物和待生催化剂；待生催化剂经汽提、不完全再生后进入催化剂冷却器，冷却后的催化剂返回提升管反应器或流化床反应器循环使用。

【技术特征摘要】
1、一种降低汽油烯烃含量及硫、氮含量的催化转化方法，其特征在于预热后的汽油馏分与炭含量为0.1～1.0重％的裂化催化剂进入提升管反应器或流化床反应器中，在300～650℃、130～450Kpa、重量空速为1～120h-1、催化剂与汽油馏分的重量比为2～15、水蒸气与汽油馏分的重量比为0～0.1的条件下发生反应；分离反应产物和待生催化剂；待生催化剂经汽提、不完全再生后进入催化剂冷却器，冷却后的催化剂返回提升管反应器或流化床反应器循环使用。2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的汽油馏分选自一次加工汽油馏分、二次加工汽油馏分或上述一种以上的汽油馏分的混合物。3、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的汽油馏分可以是全馏分，也可以是部分窄馏分。4、按照权利要求1的所述方法，其特征在于所述的与汽油馏分反应的催化剂选自下述三类催化剂之一：半再生催化剂、半再生催化剂与再生催化剂的混合物、单段再生的不完全再生催化剂。5、按照权利要求1或4所述的催化剂，其特征在于所述与汽油馏分反应的催化剂的炭含量为0.15～0.8重％。6、按照权利要求5所述的催化剂，其特征在于所述催化剂的炭含量为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：许友好，张久顺，杨轶男，龚剑洪，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]