一种石脑油和轻烃改质方法技术

本发明专利技术涉及一种石脑油和轻烃改质方法，包括：将石脑油引入固定床反应区与脱氢催化剂接触并在脱氢反应条件下进行脱氢反应，使石脑油中的部分环烷烃转化为芳烃；其中，所述脱氢催化剂包括载体和负载在载体上的氯元素和VIII族金属；将固定床反应区所得反应产物与轻烃混合后引入移动床反应区与改质催化剂接触并进行改质反应，得到反应产物和待生催化剂；将移动床反应区所得反应产物经冷却分离得到气相产物和液相产物，将至少部分气相产物返回固定床反应区中；将待生催化剂引入再生器进行烧焦再生，所得再生催化剂返回移动床反应区中。本发明专利技术改质方法的液体产品收率和辛烷值高。

A method of naphtha and light hydrocarbon upgrading

【技术实现步骤摘要】
一种石脑油和轻烃改质方法
本专利技术涉及一种石脑油和轻烃改质方法，具体地，涉及一种通过两段反应对石脑油和轻烃进行改质的方法。
技术介绍
近年来，随着环保要求的升级，汽油中的芳烃含量被进一步限制。重整汽油中芳烃含量过高，不利于汽油调和。另外，催化重整工艺对原料杂质要求苛刻，装置投资和生产能耗巨大。因此，对于重整拔头油、凝析油、部分加氢焦化汽油和直馏汽油等石脑油原料，需要开发更加适合的加工技术，以生产优质汽油调和组分。芳构化技术可以将石脑油和轻烃等原料在非贵金属催化剂的作用下转化为含芳烃的低硫、低烯烃汽油组分，同时副产氢气和优质液化气。该技术原料适应性强，对原料杂质含量、芳烃潜含量以及馏程范围要求低，同时反应体系非临氢并可在低压下操作，装置投资少、能耗低，为炼厂石脑油和轻烃的利用开辟了一条有效途径。CN1063121A和CN1080313A均公开了油田凝析油、直馏汽油、焦化汽油等低辛烷值劣质汽油芳构化改质的催化剂和工艺方法，利用改性的ZSM-5分子筛催化剂可以将低辛烷值劣质汽油转化为辛烷值为90左右的高辛烷值汽油，汽油收率55～65％，同时副产35～45％的液化石油气和燃料气。CN101747933A公开了一种石脑油和轻烃芳构化改质方法，包括将石脑油和C3～C5的轻烃在含氢气体的存在下，在移动床反应-再生装置的移动床反应区内与芳构化催化剂接触进行芳构化改质反应，所述改质反应温度为250～600℃、氢气与石脑油的体积比为20～400。该法可将低辛烷值的石脑油和低碳烃转化为高辛烷值的汽油组分和优质液化气，液体产品终馏点和催化剂积碳速率显著降低，催化剂使用寿命延长。CN103361116A公开了一种生产高辛烷值汽油组分的方法，富含碳四碳五碳六链烷烃的原料与氢气混合先进入装有脱氢催化剂的反应器进行高温烷烃脱氢反应，脱氢产物经过不凝气体分离装置后与氢气混合进入装有芳构化催化剂的反应器进行芳构化，反应后的产物通过分离，分为干气、液化气、汽油组分、柴油组分。该专利技术大幅度减低C1～C4等低碳烃生成量，提高汽油产率。生产的汽油组分烯烃含量低、非苯芳烃含量高、辛烷值高且符合目前环保要求，柴油组分可以直接使用。US6190534公开了一种石脑油选择性改质获得富含芳烃高辛烷值产品的组合工艺。石脑油原料先在脱氢段与含铂族金属的非酸性、非分子筛的催化剂在脱氢条件下接触反应，得到含烯烃的中间产物；含烯烃的中间产物在芳构化段与含铂族金属的固体酸芳构化催化剂在芳构化条件下接触反应，得到富含芳烃的产品。CN1600836A公开了一种直馏汽油改质制备低烯烃含量汽油的方法，包括将直馏汽油与碳四烯烃馏分混合后，在0.2～0.6MPa、300～500℃条件下与含HZSM-5的催化剂接触反应，然后分离产物中的干气、液化气和汽油组分。该方法可有效利用炼厂中的碳四组分对直馏汽油进行改质，生产高辛烷值和烯烃含量低的汽油组分。CN101397510A公开了一种劣质汽油改质方法，将劣质汽油掺和碳四馏分作为反应原料通入反应器，在非临氢条件下与催化剂接触反应，碳四馏分分为多股，其中第一股与劣质汽油混合后进入反应器，其它股则从不同部位分别进入反应器，该方法可减少反应器温升，提高碳四馏分的掺合比例和改质产物的汽油收率并延长催化剂寿命。固定床和移动床串联的组合床反应器在催化重整工艺中得到过应用。固定床中装填铂铼重整催化剂，移动床中装填铂锡重整催化剂，可以充分发挥两种催化剂各自的优势，提高重整反应的效果。CN1111584C公开了一种低压组合床两段催化重整工艺。原料油先进入固定床反应器，与铂铼催化剂接触反应，得到的流出物不经过分离器或减压阀直接进入移动床反应器，与铂锡催化剂接触反应，得到重整产物。移动床中的催化剂连续在再生器中再生后循环使用。利用该方法可以使催化剂的生焦量减少，提升固定床中催化剂的运转周期。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种石脑油和轻烃改质方法，本专利技术改质方法的液体产品的收率和辛烷值高。为了实现上述目的，本专利技术提供一种石脑油和轻烃改质方法，包括：将石脑油引入固定床反应区与脱氢催化剂接触并在脱氢反应条件下进行脱氢反应，使石脑油中的部分环烷烃转化为芳烃；其中，所述脱氢催化剂包括载体和负载在载体上的氯元素和VIII族金属；将固定床反应区所得反应产物与轻烃混合后引入移动床反应区与改质催化剂接触并进行改质反应，反应产物经冷却分离得到气相产物和液相产物，将部分气相产物返回固定床反应区中；将从移动床反应区流出的待生催化剂引入再生器进行烧焦再生，所得再生催化剂返回移动床反应区中。本专利技术先将石脑油在固定床反应区中进行脱氢反应，使部分环烷烃脱氢转化为芳烃，然后将脱氢反应产物和轻烃引入移动床反应区中进行改质反应，可提高液体产品的收率和辛烷值，生产优质汽油调和组分，符合新汽油标准的要求。另外，采用移动床反应器进行改质反应能够实现改质催化剂的连续再生，延长装置的运行周期。附图说明图1是本专利技术方法一种具体实施方式的流程示意图。附图标记说明11石脑油12轻烃13气相产物14液相产物21固定床反应区22移动床反应区23再生器24气液分离器25气体压缩机具体实施方式石脑油中含部分环烷烃，环烷烃在改质条件下容易裂化成气体产物，本专利技术先将石脑油在固定床反应区进行脱氢反应，使其中的部分环烷烃转化为芳烃，然后再将脱氢反应产物与轻烃混合通入移动床反应区进行改质反应，可减少石脑油中环烷烃在改质反应过程中的裂解。本专利技术在改质反应中加入轻烃，一方面可增加轻烃的利用价值，另一方面还可大幅增加改质反应的液体收率和液体产品辛烷值。使用移动床进行改质反应，可使改质反应连续进行，保持催化剂性能。另外，使部分气相产物返回固定床反应器，可降低脱氢催化剂的积炭速率。本专利技术中，所述固定床反应区可以包括一个或多个固定床反应器，多个固定床反应器可以串联连接；所述移动床反应区可以包括一个或多个移动床反应器，多个移动床反应器可以串联连接。在两个反应区中，所述脱氢催化剂的装填量可以占催化剂总装填量的10-60质量％，优选占10-40质量％。本专利技术方法适量地将石脑油中的环烷烃转化为芳烃，这一方面提高了产品的芳烃含量和辛烷值，同时也减少了原料中的环烷烃在改质反应过程中的裂解，有效地提高了石脑油改质过程的选择性。在固定床反应区中，可以使石脑油中10-80质量％、优选30-70质量％的环烷烃转化为芳烃。控制环烷烃转化为芳烃的比例的方法包括检测固定床反应区反应产物的组成，通过其液体产物中环烷烃和芳烃含量与石脑油组成的对比来确定环烷烃转化为芳烃的情况，并通过调节固定床反应区的反应温度来控制环烷烃脱氢转化为芳烃的比例。移动床反应区的反应产物，经过与石脑油换热、冷却后，分离为气相产物和液相产物，可以将部分气相产物返回到固定床反应区中，液相产物和剩余的气相产物进入产物后处理单元进行吸收、解析和稳定等工艺步骤，得到优质汽油调和组分和优质液化气组分。本专利技术中的气相产物是氢气和低碳烃类的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石脑油和轻烃改质方法，包括：/n将石脑油引入固定床反应区与脱氢催化剂接触并在脱氢反应条件下进行脱氢反应，使石脑油中的部分环烷烃转化为芳烃；其中，所述脱氢催化剂包括载体和负载在载体上的氯元素和VIII族金属；/n将固定床反应区所得反应产物与轻烃混合后引入移动床反应区与改质催化剂接触并进行改质反应，反应产物经冷却分离得到气相产物和液相产物，将部分气相产物返回固定床反应区中；/n将从移动床反应区流出的待生催化剂引入再生器进行烧焦再生，所得再生催化剂返回移动床反应区中。/n

【技术特征摘要】
1.一种石脑油和轻烃改质方法，包括：
将石脑油引入固定床反应区与脱氢催化剂接触并在脱氢反应条件下进行脱氢反应，使石脑油中的部分环烷烃转化为芳烃；其中，所述脱氢催化剂包括载体和负载在载体上的氯元素和VIII族金属；
将固定床反应区所得反应产物与轻烃混合后引入移动床反应区与改质催化剂接触并进行改质反应，反应产物经冷却分离得到气相产物和液相产物，将部分气相产物返回固定床反应区中；
将从移动床反应区流出的待生催化剂引入再生器进行烧焦再生，所得再生催化剂返回移动床反应区中。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述固定床反应区包括一个或多个固定床反应器，多个固定床反应器串联连接；
所述移动床反应区包括一个或多个移动床反应器，多个移动床反应器串联连接。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，在两个反应区中，所述脱氢催化剂的装填量占催化剂总装填量的10-60质量％。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，在固定床反应区中，使石脑油中10-80质量％的环烷烃转化为芳烃。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石脑油占石脑油和轻烃总质量的比例为10-90％。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，将20-90体积％的气相产物返回至固定床反应区中。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脱氢反应条件包括：反应温度为360-500℃，反应压力为0.1-1.0MPa，石脑油的进料质量空速为1-10h-1。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述改质反应的条件包括：反应温度为280-480℃，反应压力为0.1-1.0MPa，进料质量空速为0.5-5.0h-1。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石脑油含有C5-C12的烃类，其中环烷烃含量为10-60质量％，硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：董晨，任坚强，刘彤，王杰广，张新宽，马冲，马云超，
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