一种制备高辛烷值汽油的方法及用于实施该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种制备清洁的高辛烷值汽油的方法及用于实施该方法的装置，具体而言，所述方法以费托合成重质油、费托合成蜡以及任选的费托合成轻质油作为原料经二次加工、分馏、重整反应、重整分馏和可选的异构化反应生成高辛烷值汽油，同时副产氢气、LPG以及苯、甲苯和二甲苯等芳烃产品，而且还可选得到异构化汽油。所述方法能够使费托合成产物得到更加有效的利用，提高了费托合成工厂的经济效益，减少环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种制备高辛烷值汽油的方法及用于实施该方法的装置
本专利技术属于费托合成产物深加工的
，具体涉及一种由费托合成产物(费托合成轻质油、重质油、蜡等)二次加工后得到的石脑油来制备清洁的高辛烷值汽油，并副产苯、甲苯和二甲苯等芳烃产品的方法及装置。
技术介绍
近年来随着环境法规日益严格以及石油资源日益短缺，世界各国正在积极开发利用石油资源的可代替品。我国能源结构总的特点是“富煤、缺油、少气”，以煤为原料生产合成气经费托合成生产液态烃类是解决液体燃料供应不足的重要途径之一。费托合成油是一种混合烃类，主要由直链烷烃和烯烃构成，且含有一定量的氧化合物，基本不含硫、氮等元素。费托合成工艺主要有钴基催化剂费托合成工艺和铁基催化剂费托合成工艺。钴基催化剂的成本较高，采用铁基催化剂的费托合成工艺路线在工业上更具优势。由中科合成油技术有限公司历经多年的自主技术开发，获得了以费托合成高温浆态床工艺与高温浆态床铁基催化剂为技术核心的成套的煤炭间接液化工程技术(见中国专利技术专利ZL200410012189.2；ZL200410012191.X；ZL200710161575.1)。费托合成油各馏分需要经过相应的再加工处理，才能得到符合使用规格的液体产品。近年来雾霾天气频繁，PM2.5指数居高不下，空气污染成为社会各界讨论的焦点。燃油中的硫、氮、烯烃等是造成雾霾天气的元凶之一，对汽油的升级、提质是解决空气污染的有效途经之一。低硫、低氮、低烯烃等特点是清洁油品的未来发展趋势，是解决我国环境污染的重要课题之一。目前对费托合成油的改质主要是加氢处理。例如采用加氢精制、加氢裂化、加氢异构降凝工艺可使含氧化合物和烯烃饱和、使长链烃类断裂成低温性能好的短链正构烃或异构烃，从而得到柴油和石脑油组分。因此，将费托合成产物加工成具有高经济效益的汽油产品可以缓解我国的油品供需矛盾，减少原油的进口量，同时由于费托合成油品低硫、低氮的特点，将费托合成产物加工成高辛烷值汽油是减少环境污染的重要举措。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现从费托合成产物制备超清洁的高辛烷值汽油，根据费托合成产物的特点，提出一种改进的、经济性更好的汽油生产流程，制取清洁的高辛烷值汽油，并可副产苯、甲苯、二甲苯等芳烃产品，并且还可副产LPG(液化石油气)和氢气等。本专利技术一个方面涉及一种制备清洁的高辛烷值汽油的方法，其中，所述方法包括如下步骤：(1)将费托合成重质油和费托合成蜡分别进行二次加工，得到石脑油，然后使所述石脑油进行分馏和/或重整反应；当使所述石脑油进行分馏时，通过所述分馏产生C5馏分、C6馏分或者C5和C6混合馏分、以及C6+馏分；(2)使所述石脑油和/或所述C6馏分和C6+馏分进行重整反应，得到富含芳烃的重整油，同时副产氢气；以及(3)使所述重整油进行重整分馏，得到高辛烷值汽油、LPG以及芳烃产品。本专利技术另一方面涉及一种用于实施上述方法的装置，其中，所述装置包括：二次加工单元；任选的分馏单元，所述分馏单元以流体连通的方式连接至所述二次加工单元；重整反应单元，所述重整反应单元以流体连通的方式连接至所述二次加工单元和/或分馏单元；以及重整分馏单元，所述重整分馏单元以流体连通的方式连接至所述重整反应单元。本专利技术的技术方案能够实现如下优点以及其它的优点：(1)通过对费托合成产物进行加工，能够使费托合成产物得到更加有效的利用。(2)通过将二次加工得到的低品质的石脑油转化为清洁的高辛烷值汽油产品(基本上不含硫、不含氮且不含烯烃)，提高了费托合成工厂的经济效益；并且使用该汽油可减少有害气体的排放，减少环境污染。(3)分馏得到的C5馏分或者C5和C6混合馏分(在本文中也称为“C5/C6馏分”)可以进行异构化反应，进一步生产得到异构化汽油。(4)副产得到的氢气纯度可高达50％～99％。附图说明图1为示例性的利用费托合成重质油和费托合成蜡二次加工得到的石脑油以及费托合成轻质油生产高辛烷值汽油，并副产LPG、氢气、芳烃产品和异构化汽油的流程的示意图。图2为示例性的利用费托合成轻质油和费托合成重质油二次加工得到的石脑油以及费托合成蜡二次加工得到的石脑油生产高辛烷值汽油，并副产LPG、氢气、C6和C7混合馏分(在本文中也称为“C6/C7馏分”和“C6和C7馏分”)、二甲苯和异构化汽油的流程的示意图。图3为示例性的利用费托合成轻质油和费托合成重质油二次加工得到的石脑油以及费托合成蜡二次加工得到的石脑油生产高辛烷值汽油、并副产氢气、LPG、C5馏分、C6和C7混合馏分以及二甲苯的流程的示意图。图4为示例性的利用费托合成重质油和费托合成蜡以及费托合成轻质油生产高辛烷值汽油，并副产LPG、氢气、芳烃产品和异构化汽油的流程的示意图。具体实施方式为更好地理解本专利技术，下面结合具体实施方式进一步阐述，但这些实施方式不应理解为对本专利技术的任何限制。在本专利技术中，除非另有说明，术语“轻质油”或“费托合成轻质油”是指馏程在35～190℃烃类的混合物。在本专利技术中，除非另有说明，术语“重质油”或“费托合成重质油”是指馏程在150～370℃的烃类混合物。在本专利技术中，除非另有说明，术语“蜡”或“费托合成蜡”是指馏程在330℃以上的烃类混合物。在本专利技术中，除非另有说明，术语“高辛烷值汽油”是指RON为82以上的汽油。在本专利技术中，除非另有说明，术语“芳烃产品”是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，包括但不限于苯、甲苯和/或二甲苯。在一个实施方式中，本专利技术涉及一种制备清洁的高辛烷值汽油的方法，其中，所述方法包括如下步骤：(1)将费托合成重质油和费托合成蜡分别进行二次加工，得到石脑油，然后使所述石脑油进行分馏和/或重整反应；当使所述石脑油进行分馏时，通过所述分馏产生C5馏分、C6馏分或者C5和C6混合馏分、以及C6+馏分；(2)使所述石脑油和/或所述C6馏分和C6+馏分进行重整反应，得到富含芳烃的重整油，同时副产氢气；以及(3)使所述重整油进行重整分馏，得到高辛烷值汽油、LPG以及芳烃产品。在一个优选的实施方式中，上述步骤(1)中，进一步包括使费托合成轻质油进行二次加工后，得到的产物进行分馏和/或重整反应。在一个优选的实施方式中，上述步骤(1)中，进一步包括使费托合成轻质油与所述石脑油一起进行所述分馏。在一些优选的实施方式中，上述步骤(1)中，所述二次加工包括但不限于：加氢精制、加氢裂化、加氢改质、催化裂化、催化裂解、加氢降凝、深冷分离、异辛烷烷基化、叠合反应和/或低温油洗等。优选地，所述二次加工选自加氢精制、加氢裂化和/或催化裂化。在一些优选的实施方式中，上述步骤(1)中，将所述费托合成重质油通过加氢精制进行二次加工。优选地，所述加氢精制采用以氧化铝或含硅氧化铝为载体且以VIB(如Mo、W等)和/或VIII(如Ni、Fe、Co等)族非贵金属为活性组分的催化剂，该催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备清洁的高辛烷值汽油的方法，其中，所述方法包括如下步骤：/n(1)将费托合成重质油和费托合成蜡分别进行二次加工，得到石脑油，然后使所述石脑油进行分馏和/或重整反应；当使所述石脑油进行分馏时，通过所述分馏产生C5馏分、C6馏分或者C5和C6混合馏分、以及C6+馏分；/n(2)使所述石脑油和/或所述C6馏分和C6+馏分进行重整反应，得到富含芳烃的重整油，同时副产氢气；以及/n(3)使所述重整油进行重整分馏，得到高辛烷值汽油、LPG以及芳烃产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备清洁的高辛烷值汽油的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
(1)将费托合成重质油和费托合成蜡分别进行二次加工，得到石脑油，然后使所述石脑油进行分馏和/或重整反应；当使所述石脑油进行分馏时，通过所述分馏产生C5馏分、C6馏分或者C5和C6混合馏分、以及C6+馏分；
(2)使所述石脑油和/或所述C6馏分和C6+馏分进行重整反应，得到富含芳烃的重整油，同时副产氢气；以及
(3)使所述重整油进行重整分馏，得到高辛烷值汽油、LPG以及芳烃产品。


2.如权利要求1所述的方法，在所述步骤(1)中，进一步包括使费托合成轻质油进行二次加工后，得到的产物进行分馏和/或重整反应；
优选地，进一步包括使费托合成轻质油与所述石脑油一起进行所述分馏；
优选地，在所述步骤(1)中，所述二次加工选自加氢精制、加氢裂化、加氢改质、催化裂化、催化裂解、加氢降凝、深冷分离、异辛烷烷基化、叠合反应和/或低温油洗；优选地，所述二次加工选自加氢精制、加氢裂化和/或催化裂化；
优选地，在所述步骤(1)中，将所述费托合成重质油通过加氢精制进行二次加工；优选地，所述加氢精制采用以氧化铝或含硅氧化铝为载体且以VIB和/或VIII族非贵金属为活性组分的催化剂；优选地，所述加氢精制的催化剂选自FZC-33催化剂、FZC-203催化剂、ZKM催化剂和/或ZKH催化剂；优选地，所述加氢精制的反应条件为：氢分压2～15MPaG，反应温度200～400℃，液相物料液时体积空速0.2～6.0h-1，氢油体积比200～1000；优选地，所述加氢精制的反应条件为：氢分压5～10MPaG，反应温度250～350℃，液相物料液时体积空速0.5～4.0h-1，氢油体积比300～800。


3.如权利要求1或2所述的方法，在所述步骤(1)中，将所述费托合成蜡通过加氢裂化进行二次加工；优选地，所述加氢裂化采用以氧化铝或含硅氧化铝为载体且以VIB和/或VIII族非贵金属为活性组分的催化剂；优选地，所述加氢裂化的催化剂选自FC-12催化剂、FC-14催化剂、FC-16催化剂、FC-20催化剂、FC-22催化剂、FC-24催化剂、FC-26催化剂、FC-28催化剂和/或ZHC-02催化剂；优选地，所述加氢裂化的反应条件为：氢分压2～15MPaG，反应温度200～450℃，液相物料液时体积空速0.2～6.0h-1，氢油体积比300～2000；优选地，所述加氢裂化的反应条件为：氢分压5～10MPaG，反应温度300～400℃，液相物料液时体积空速，氢油体积比400～1000；
或者优选地，将所述费托合成蜡通过催化裂化进行二次加工；优选地，所述催化裂化的催化剂为硅酸铝催化剂、粘土催化剂或沸石分子筛催化剂；优选地，所述催化裂化的反应条件为：进料温度150～300℃，雾化蒸汽占进料量3wt％～10wt％，提升管出口温度480～550℃，油气停留时间0.5～4秒；优选地，所述催化裂化的反应条件为：进料温度为180～250℃，雾化蒸汽占进料量6wt％～7wt％，提升管出口温度500～530℃，油气停留时间1～2秒。


4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，在所述步骤(1)中，所述二次加工进一步包含初步分馏；优选地，所述初步分馏的反应条件为：理论塔板数10～60，塔顶温度60～200℃，塔底温度150～450℃，操作压力0.01～1.0MPaG；优选地，所述初步分馏的反应条件为：理论板数20～40，塔顶温度80～150℃，塔底温度250～400℃，操作压力为0.02～0.2MPaG。


5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，在所述步骤(1)中，所述分馏的反应条件为：理论塔板数10～50，塔顶温度50～180℃，塔底温度100～350℃，操作压力0.05～2.0MPaG；优选地，所述分馏的反应条件为：理论塔板数20～35，塔顶温度60～140℃，塔底温度120～200℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，万会军，陶智超，郝坤，黄丽华，杨德祥，刘明辉，白亮，余晓忠，杨勇，李永旺，
申请(专利权)人：中科合成油工程有限公司，中科合成油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11