一种含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法技术

本发明专利技术提供了一种含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，将含烯烃低碳烃分成多路进入多级冷激式固定床反应器的各反应床层，与从反应器顶部进入的原料苯混合后在分子筛催化剂上发生烷基化反应，生成高辛烷值的芳烃组分；烃化反应产物气液分离后，尾气经低温吸收排出装置，液体产物经粗分塔和苯塔分离出苯和烃化液。其中，分离出的苯循环回烷基化反应器，烃化液经分馏得到高辛烷值汽油调和组分及少量轻柴油组分。采用本发明专利技术利用含烯烃低碳烃与苯反应生产高品质车用燃料，具有流程简单、汽油产品辛烷值高、能耗低、操作方案灵活性强的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于清洁车用燃料生产
，具体地说，涉及一种由含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，对于石油资源的需求量越来越大。2010年我国石油需求量达4.55亿吨，其中原油和成品油进口2.5亿吨左右，石油资源的短缺已成为制约我国经济与社会可持续发展的瓶颈。而未来几十年内，石油下游产品中最短缺的是车用运输燃料，主要为汽油和柴油(当代石油石化，2009年第17卷第11期，我国炼油及石化工业可持续发展的对策思考)。随着对环保问题的日益关注，近年来，各国均对成品油的质量标准提出了更高的要求，特别是对硫含量的限制指标不断升级。而我国汽油生产的现状是近80％的汽油来自催化裂化，其烯烃含量和硫含量高(成品汽油中＞95％的硫来自催化裂化汽油)，而芳烃含量较低(～20％)，为达到国III或国IV标准要求，需进一步加氢脱硫降低汽油中硫、烯烃含量，而该过程面临的最大问题是过程中产生的辛烷值损失。而我国重整汽油、烷基化油、异构化油等高辛烷值汽油调和组分紧缺。另一方面，目前我国石化行业每年副产干气、富丙烯气、液化气等含烯烃低碳烃资源2000余万吨/年，优化利用这些低碳烃资源并生产我国紧缺的高辛烷值汽油调和组分具有重要意义。本专利技术人在CN200910012119.X、CN200910006307.1、CN01104361.X、CN98113983.3中公开了低浓度乙烯/丙烯与苯烷基化生产乙苯/异丙苯的方法及催化剂，并在催化干气生产乙苯等过程中获得了很好的应用。催化干气生产乙苯整个流程包括干气水洗、干气脱丙烯、烷基化反应器、烷基转移反应器、尾气吸收塔、粗分塔、苯塔、乙苯塔、丙苯塔、多乙苯塔等过程，但对于原料干气量较少、较小规模的干气生产乙苯装置而言，其反应单位能耗相对较高，达不到规模效益；而采用该流程将干气与苯烷基化得到的烃化液用作高辛烷值的汽油调合组分时，则上述操作流程较长，造成投资和操作费用相对较高。本专利技术针对上述问题，为优化利用干气、富丙烯气、液化气、醚后碳四等含烯烃低碳烃资源，将其与苯通过烷基化过程生产高辛烷值的汽油调合组分，提供了一种含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，具有流程简单、汽油产品辛烷值高、能耗低、操作方案灵活性强的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，本专利技术具有流程简单、汽油产品辛烷值高、能耗低、操作方案灵活性强的特点。本专利技术提供了一种含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，将含烯烃低碳烃分成多路进入多级冷激式固定床反应器的各反应床层，与从反应器顶部进入的原料苯混合后在分子筛催化剂上发生烷基化反应，生成高辛烷值的芳烃组分；烃化反应产物气液分离后，尾气经低温吸收排出装置，液体产物经粗分塔和苯塔分离出苯和烃化液。其中，分离出的苯循环回烷基化反应器，烃化液经分馏得到高辛烷值汽油调和组分及少量轻柴油组分。本专利技术提供的含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，所述原料含烯烃低碳烃为干气、富丙烯气、液化气、醚后碳四中之一种或多种的混合物，烯烃含量不小于8wt％。为满足国IV、国V汽油标准要求及提高催化剂使用寿命，本方案可根据低碳烃原料所含杂质含量灵活设置原料预处理系统：①如低碳烃原料中硫含量＞50ppm，优选设置原料脱硫及水洗系统，控制原料脱硫后硫含量＜20ppm；②如原料中二烯烃及炔烃组分总含量＞200ppm，优选原料先经选择性加氢反应器反应，控制原料中双烯及炔烃总含量＜20ppm；③如低碳烃原料中硫含量＜50ppm且二烯烃及炔烃组分总含量＜200ppm，所述低碳烃原料优选直接进入烷基化反应器。本专利技术提供的含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，所述原料苯为石油苯、焦化加氢苯、苯含量＞60％的轻馏份油中之一种或多种的混合物。其中，原料为石油苯或焦化加氢苯时，满足其对应的国家标准要求的合格品标准；原料为苯含量＞60％的轻馏份油时，要求其硫含量＜20ppm，双烯及炔烃总含量＜20ppm。本专利技术提供的含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，所述的多级冷激式固定床催化反应器，其床层级数为2～5级；所述反应器中装填的烷基化催化剂为中国科学院大连化学物理研究所生产的DL0801、DL0802、DL0804、DL0806商品催化剂中之一种或几种的混合物；所述的含烯烃低碳烃与苯烷基化过程的反应条件为：温度为180～450℃，压力0.2～4.0MPa，富烯烃低碳烃进料空速为0.1～3.0h-1，苯烯比2-5，每个反应床层温升5～60℃。本专利技术提供的含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，其烃化反应尾气进入吸收塔与低温吸收剂逆向接触，以回收尾气携带的烃类物质，所述吸收剂为本装置苯塔底分离出的烃化液。与先期稀乙烯/丙烯生产乙苯/异丙苯工艺流程相比，采用本专利技术提供的含烯低碳烃与苯烷基化生产汽油技术方案省去了干气脱丙烯、烷基转移反应器、乙苯塔、丙苯塔、多乙苯塔等单元，有效降低装置投资和操作能耗，原料中的碳三碳四烯烃无须脱除精制，进一步提高汽油产品收率；同时，该过程可用于富丙烯气、液化气、醚后碳四等与苯烷基化生产高辛烷值汽油过程，具有流程简单、汽油产品辛烷值高、能耗低、操作方案灵活性强的特点。具体实施方式以下实施例将对本专利技术予以进一步的说明，但并不因此而限制本专利技术。实施例1采用本专利技术提供的方法，以催化裂化干气为原料，其组成见表1，苯以石油苯为原料。DL0802催化剂在反应器中分5段等段装填。表1催化裂化干气组成  H2  O2  N2  COx  CH4  C2H4  C2H6  C3H6  C3H8  C4  Others  wt％  15.21  0.43  22.37  2.98  25.93  19.52  11.62  1.29  0.43  0.12  0.1反应条件如下：各段反应床层入口温度360℃，出口400℃，压力0.8MPa，苯烯摩尔比3.5，烯烃空速0.8h-1。原料干气无须精制直接分段进入烷基化反应器，与苯在烷基化催化剂上发生反应。乙烯转化率和总烯烃转化率均＞99％，烯烃烷基化选择性＞99％。产物经分离，苯循环回烷基化反应器，烃化液经分馏得到高辛烷值汽油(＞95本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，其特征在于：将含烯烃低碳烃分成多路进入多级冷激式固定床催化反应器的各反应床层，与从反应器顶部进入的原料苯混合后在烷基化催化剂上发生烷基化反应，生成高辛烷值的芳烃组分。

【技术特征摘要】
1.一种含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油的方法，其特征在
于：将含烯烃低碳烃分成多路进入多级冷激式固定床催化反应器的各反应
床层，与从反应器顶部进入的原料苯混合后在烷基化催化剂上发生烷基化
反应，生成高辛烷值的芳烃组分。
2.按照权利要求1所述的含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油
的方法，其特征在于：所述原料含烯烃低碳烃为干气、富丙烯气、液化气、
醚后碳四中的一种或多种的混合物，烯烃含量不小于8wt％。
3.按照权利要求1和2所述的含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值
汽油的方法，其特征在于：所述原料含烯烃低碳烃根据低碳烃原料所含杂
质含量灵活设置原料预处理系统：①如低碳烃原料中硫含量＞50ppm，优选
设置原料脱硫及水洗系统，控制原料脱硫后硫含量＜20ppm；②如原料中二
烯烃及炔烃组分总含量＞200ppm，优选原料先经选择性加氢反应器反应，控
制原料中双烯及炔烃总含量＜20ppm；③如低碳烃原料中硫含量＜50ppm且
二烯烃及炔烃组分总含量＜200ppm，所述低碳烃原料优选直接进入烷基化反
应器。
4.按照权利要求1所述的含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油
的方法，其特征在于：所述原料苯为石油苯、焦化加氢苯、苯含量＞60％的
轻馏份油中之一种或多种的混合物。
5.按照权利要求1所述的含烯烃低碳烃与苯烷基化生产高辛烷值汽油

【专利技术属性】
技术研发人员：朱向学，陈福存，安杰，谢素娟，王玉忠，刘盛林，曾蓬，徐龙伢，王清遐，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：