一种生产高辛烷值低苯汽油的方法技术

本发明专利技术涉及一种生产高辛烷值低苯汽油的方法，将炼厂富苯汽油先经过切割，分离出的碳五碳六组分送入加氢单元，加氢后的产物送入脱碳五单元将碳五和碳六组分分离，含苯的碳六组分送入多段绝热固定床反应器使苯先与炼厂干气中的乙烯接触反应，反应产物和未反应的苯与甲醇继续反应，实现降苯，产物和反应物通过各段催化剂床层下移，总产物送入分离单元经分离得到燃料气、轻烃、低苯芳烃和水，低苯芳烃与分离出的碳五组分混合后成为高辛烷值低苯调和汽油组分。本发明专利技术可根据炼厂干气中的乙烯量与炼厂富苯汽油中苯量的匹配度，灵活调整甲醇加入量，既能充分回收干气中的乙烯，又能满足降苯的要求，同时还能生成高清洁低苯调和汽油组分。

【技术实现步骤摘要】
一种生产高辛烷值低苯汽油的方法
本专利技术涉及一种综合利用炼厂富苯汽油(如催化裂化汽油、重整汽油、裂解汽油等)和催化裂化装置等产出的干气来生产高辛烷值低苯汽油的方法。尤其是在炼厂干气中乙烯与富苯汽油中苯量不匹配的情况下，通过加入甲醇以实现全厂汽油降苯的目的。该工艺既可达到汽油降苯的效果，又可解决干气出路问题，更加符合目前市场形势，经济可行。
技术介绍
随着环保意识的不断提高及汽车尾气污染的日益严重，环保法规对汽车尾气排放的限制也日趋严格。由于苯是致癌物质，燃烧不充分会使尾气排放物中的污染物增加，危害公众健康，所以世界各国对汽油中苯含量的要求十分严格，对苯含量的限制也有进一步严格的趋势。我国ⅥA车用汽油标准明确要求，芳烃含量不超过35％(v)，烯烃含量不超过18％(v)，苯含量不超过0.8％(v)。催化裂化汽油、催化重整汽油是我国车用汽油的主要成分，其苯含量往往大于1.0％(v)，这就造成一部分企业生产的车用汽油的苯含量不达标。因此，如何降低炼厂汽油中的苯含量一直是业界关心的课题。目前化学转化法降苯技术主要有加氢饱和降苯与烷基化降苯两种技术路线。加氢饱和降苯技术是将重整生成油切割出富苯馏分，在加氢反应器中，苯加氢饱和转化为环己烷，但是作为汽油组分，加氢饱和将高辛烷值的苯(RON为101)转化为了低辛烷值的环己烷(RON为83)，不可避免的带来了汽油的辛烷值损失，同时还产生了一定的氢耗。而通过烷基化降苯就可以轻松的避免这些问题。炼厂干气主要来自原油的二次加工过程，如重油催化裂化、热裂化、延迟焦化等，其中催化裂化(FCC)产生的干气量较大，一般占原油加工量的4％～5％。虽然炼厂干气中轻烃和氢气有较高的利用价值，但其通常都被送入瓦斯管网用作燃料气，有些甚至放入火炬燃烧掉，造成了资源的极大浪费。目前工业化应用的炼厂干气回收工艺技术主要有深冷分离法、变压吸附分离(PSA)法和油吸收分离法，还有干气制乙苯等干气利用方法。从目前国内外对干气中稀乙烯利用的技术开发情况来看，由于将乙烯通过分离提纯进行利用的方法投资较大，经济性差，因此稀乙烯的利用倾向于将其直接加工。目前的技术中有一些是单纯利用干气制备乙苯，但不能实现炼厂汽油降苯的目的。有文献公开的降苯方法无法解决当干气与汽油中苯量不匹配时，多余的富苯汽油原料如何处理的问题。还有文献公开的降苯方法单独使用甲醇降苯，但是不能解决炼厂干气的出路问题，且单独使用甲醇降苯也增加了降苯投资。当前的技术均未解决当炼厂干气中乙烯不能满足全厂降苯需要时，多余苯的处理问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生产高辛烷值低苯汽油的方法，综合利用炼厂富苯汽油及炼厂干气和甲醇来生产高辛烷值低苯汽油，以解决现有的降苯工艺及炼厂干气乙烯回收技术中所存在的炼厂干气中乙烯与炼厂富苯汽油多余苯不匹配、炼厂干气中乙烯回收代价高等各种问题。本专利技术的方法可根据炼厂干气中的乙烯量与炼厂富苯汽油中苯量的匹配度，灵活调整甲醇的加入量，以达到企业降苯的要求，该方法既能充分回收干气中的乙烯，又能满足炼厂富苯汽油降苯的要求，同时还能生成高清洁低苯调和汽油组分。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种生产高辛烷值低苯汽油的方法，包括以下步骤：(1)首先将富苯汽油送入切割单元进行原料切割，切割单元的操作条件包括：进料温度为60～120℃、塔底温度为130～190℃，塔顶温度为55～80℃，塔顶压力为0.1～0.3MPa；原料切割后得到碳五碳六汽油组分和调和汽油Ⅱ；调和汽油Ⅱ主要是碳七及碳七以上汽油组分，调和汽油Ⅱ送入加氢装置或芳构化装置继续加工；得到的碳五碳六汽油组分送入加氢单元或直接进入步骤(3)；(2)在加氢单元中，碳五碳六汽油组分中的二烯烃与氢气发生加成反应生成单烯烃；该步骤根据原料中的二烯烃含量而定，当二烯烃含量低于0.1w％时，该步骤(2)省略，碳五碳六汽油组分直接进入步骤(3)；(3)将步骤(2)加氢后的产物经气液分离后的液相物流或步骤(1)分离后的碳五碳六汽油组分送入脱碳五单元，在脱碳五单元中将碳五汽油组分和碳六汽油组分进行分离，分离操作的条件包括：进料温度为70～100℃、塔底温度80～150℃，塔顶温度为50～60℃，塔顶压力为0.1～0.3MPa；从脱碳五单元顶部分离出碳五汽油组分，作为调和汽油Ⅰ的一个组分；从脱碳五单元底部分离出碳六汽油组分，送至多段绝热固定床反应器；(4)多段绝热固定床反应器内设置有多个催化剂床层，床层间距从上至下逐渐增加，每个催化剂床层均对应有相应的加料口，加料口设置于多段绝热固定床反应器侧面，且加料口位置高于对应的催化剂床层顶面的位置；将步骤(3)所得碳六汽油组分从多段绝热固定床反应器顶部进入，干气或甲醇从多段绝热固定床反应器侧面的加料口进入，第一段催化剂床层的加料口通入干气，在催化剂的作用下，碳六汽油组分与干气接触反应，主反应为干气中的乙烯与富苯汽油中的苯反应生成乙苯；甲醇分一段或多段进入催化剂床层，与未反应的苯及生成的乙苯发生进一步反应，反应物与产物依次通过各段催化剂床层下移，最终得到烷基化反应总产物；具体地，干气等分n段进入催化剂床层，n≧1，反应物与产物依次通过各段催化剂床层下移；则甲醇从第n+1段进料，进料干气中的乙烯、碳六汽油组分中的苯和甲醇的进料摩尔比为乙烯:苯:甲醇＝1:(n+2):(1～4)；所述的多段绝热固定床反应器的各催化剂床层间有空腔，空腔内设置有气体分布器、液体分布器，烷基化反应中产生的热量通过调整各催化剂床层的进料量与段间急冷物流的流量来稀释反应热，控制床层温升，从上到下使各催化剂床层温度逐步上升，保证产品分布；(5)将步骤(4)所得烷基化反应总产物送入分离单元，分离单元的操作条件包括：进料温度为75～150℃、塔底温度为130～170℃，塔顶温度为40～60℃，塔顶压力为0.1～0.3MPa；经分离单元分离后得到燃料气、轻烃、低苯芳烃和水，其中，燃料气用作燃料或者放火炬烧掉；轻烃送入催化裂化富气压缩机，低苯芳烃与步骤(3)分离出的碳五汽油组分混合作为调和汽油Ⅰ或分别单独出售。前述的生产高辛烷值低苯汽油的方法，其降苯率达到97％以上。前述的生产高辛烷值低苯汽油的方法，所得调和汽油Ⅰ的辛烷值为85～107，苯含量为0.1～1w％。进一步地，所述的富苯汽油为炼厂重整装置产出的重整汽油、裂解装置产出的裂解芳烃汽油、裂化装置产出的裂化汽油、焦化汽油等中的一种或两种或两种以上的混合物；所述干气来自炼厂催化裂化装置产出的干气，干气中乙烯的重量含量为10～25％。进一步地，所述多段绝热固定床反应器内设置有4-7段催化剂床层。前述的生产高辛烷值低苯汽油的方法，所用装置包括切割单元(2)、加氢单元(6)、脱碳五单元(8)、多段绝热固定床反应器(15)、分离单元(17)；其中切割单元(2)顶部与加氢单元(6)连接，加氢单元(6)与脱碳五单元(8)连接，脱碳五单元(8)底部与多段绝热固定床反应器(15)顶部连接，多段绝热固定床反应器(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产高辛烷值低苯汽油的方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)首先将富苯汽油送入切割单元进行原料切割，切割单元的操作条件包括：进料温度为60～120℃、塔底温度为130～190℃，塔顶温度为55～80℃，塔顶压力为0.1～0.3MPa；原料切割后得到碳五碳六汽油组分和调和汽油Ⅱ；调和汽油Ⅱ主要是碳七及碳七以上汽油组分，调和汽油Ⅱ送入加氢装置或芳构化装置继续加工；得到的碳五碳六汽油组分送入加氢单元或直接进入步骤(3)；/n(2)在加氢单元中，碳五碳六汽油组分中的二烯烃与氢气发生加成反应生成单烯烃；该步骤根据原料中的二烯烃含量而定，当二烯烃含量低于0.1w％时，该步骤(2)省略，碳五碳六汽油组分直接进入步骤(3)；/n(3)将步骤(2)加氢后的产物经气液分离后的液相物流或步骤(1)分离后的碳五碳六汽油组分送入脱碳五单元，在脱碳五单元中将碳五汽油组分和碳六汽油组分进行分离，分离操作的条件包括：进料温度为70～100℃、塔底温度80～150℃，塔顶温度为50～60℃，塔顶压力为0.1～0.3MPa；从脱碳五单元顶部分离出碳五汽油组分，作为调和汽油Ⅰ的一个组分；从脱碳五单元底部分离出碳六汽油组分，送至多段绝热固定床反应器；/n(4)多段绝热固定床反应器内设置有多个催化剂床层，床层间距从上至下逐渐增加，每个催化剂床层均对应有相应的加料口，加料口设置于多段绝热固定床反应器侧面，且加料口位置高于对应的催化剂床层顶面的位置；/n将步骤(3)所得碳六汽油组分从多段绝热固定床反应器顶部进入，干气或甲醇从多段绝热固定床反应器侧面的加料口进入，第一段催化剂床层的加料口通入干气，在催化剂的作用下，碳六汽油组分与干气接触反应，主反应为干气中的乙烯与富苯汽油中的苯反应生成乙苯；甲醇分一段或多段进入催化剂床层，与未反应的苯及生成的乙苯发生进一步反应，反应物与产物依次通过各段催化剂床层下移，最终得到烷基化反应总产物；/n具体地，干气等分n段进入催化剂床层，n≧1，反应物与产物依次通过各段催化剂床层下移；则甲醇从第n+1段进料，进料干气中的乙烯、碳六汽油组分中的苯和甲醇的进料摩尔比为乙烯:苯:甲醇＝1:(n+2):(1～4)；/n所述的多段绝热固定床反应器的各催化剂床层间有空腔，空腔内设置有气体分布器、液体分布器，烷基化反应中产生的热量通过调整各催化剂床层的进料量与段间急冷物流的流量来稀释反应热，控制床层温升，从上到下使各催化剂床层温度逐步上升，保证产品分布；/n(5)将步骤(4)所得烷基化反应总产物送入分离单元，分离单元的操作条件包括：进料温度为75～150℃、塔底温度为130～170℃，塔顶温度为40～60℃，塔顶压力为0.1～0.3MPa；经分离单元分离后得到燃料气、轻烃、低苯芳烃和水，其中，燃料气用作燃料或者放火炬烧掉；轻烃送入催化裂化富气压缩机，低苯芳烃与步骤(3)分离出的碳五汽油组分混合作为调和汽油Ⅰ或分别单独出售。/n...

【技术特征摘要】
1.一种生产高辛烷值低苯汽油的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)首先将富苯汽油送入切割单元进行原料切割，切割单元的操作条件包括：进料温度为60～120℃、塔底温度为130～190℃，塔顶温度为55～80℃，塔顶压力为0.1～0.3MPa；原料切割后得到碳五碳六汽油组分和调和汽油Ⅱ；调和汽油Ⅱ主要是碳七及碳七以上汽油组分，调和汽油Ⅱ送入加氢装置或芳构化装置继续加工；得到的碳五碳六汽油组分送入加氢单元或直接进入步骤(3)；
(2)在加氢单元中，碳五碳六汽油组分中的二烯烃与氢气发生加成反应生成单烯烃；该步骤根据原料中的二烯烃含量而定，当二烯烃含量低于0.1w％时，该步骤(2)省略，碳五碳六汽油组分直接进入步骤(3)；
(3)将步骤(2)加氢后的产物经气液分离后的液相物流或步骤(1)分离后的碳五碳六汽油组分送入脱碳五单元，在脱碳五单元中将碳五汽油组分和碳六汽油组分进行分离，分离操作的条件包括：进料温度为70～100℃、塔底温度80～150℃，塔顶温度为50～60℃，塔顶压力为0.1～0.3MPa；从脱碳五单元顶部分离出碳五汽油组分，作为调和汽油Ⅰ的一个组分；从脱碳五单元底部分离出碳六汽油组分，送至多段绝热固定床反应器；
(4)多段绝热固定床反应器内设置有多个催化剂床层，床层间距从上至下逐渐增加，每个催化剂床层均对应有相应的加料口，加料口设置于多段绝热固定床反应器侧面，且加料口位置高于对应的催化剂床层顶面的位置；
将步骤(3)所得碳六汽油组分从多段绝热固定床反应器顶部进入，干气或甲醇从多段绝热固定床反应器侧面的加料口进入，第一段催化剂床层的加料口通入干气，在催化剂的作用下，碳六汽油组分与干气接触反应，主反应为干气中的乙烯与富苯汽油中的苯反应生成乙苯；甲醇分一段或多段进入催化剂床层，与未反应的苯及生成的乙苯发生进一步反应，反应物与产物依次通过各段催化剂床层下移，最终得到烷基化反应总产物；
具体地，干气等分n段进入催化剂床层，n≧1，反应物与产物依次通过各段催化剂床层下移；则甲醇从第n+1段进料，进料干气中的乙烯、碳六汽油组分中的苯和甲醇的进料摩尔比为乙烯:苯:甲醇＝1:(n+2):(1～4)；
所述的多段绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚旭辉，
申请(专利权)人：洛阳市科创石化科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41