本發(fā)明涉及一種催化裂化汽油的處理方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保要求的提高，我國(guó)對(duì)車用汽油硫含量的要求日益嚴(yán)格。根據(jù)車用汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 17930，從2018年1月1日起車用汽油硫含量不大于10ppm。催化裂化汽油吸附脫硫技術(shù)因其脫硫率高、辛烷值損失小得到了廣泛應(yīng)用。

但是催化裂化汽油組份中的低碳烯烴和低碳烷烴部分無法作為汽油調(diào)和組分使用，從而造成汽油產(chǎn)量的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種催化裂化汽油的處理方法，該方法能夠在節(jié)省能耗的前提下降低催化裂化汽油的硫含量并將其中的低碳烯烴和低碳烷烴進(jìn)行利用，提高汽油吸附脫硫裝置的經(jīng)濟(jì)性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種催化裂化汽油的處理方法，該方法包括：a、將催化裂化汽油和氫氣預(yù)熱后送入脫硫反應(yīng)器與吸附脫硫催化劑接觸并在400-440℃下進(jìn)行吸附脫硫反應(yīng)，得到脫硫產(chǎn)物；b、將步驟a中所得脫硫產(chǎn)物降溫到110-150℃后，直接進(jìn)入熱產(chǎn)物氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，得到熱高分氣體和熱高分液體；c、將步驟b中所得熱高分氣體降溫到35-45℃后，直接進(jìn)入冷產(chǎn)物氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，得到冷高分氣體和冷高分液體；d、將步驟c中所得冷高分液體在芳構(gòu)化催化劑的作用下進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)，得到芳構(gòu)化產(chǎn)物。

優(yōu)選地，該處理方法還包括：將步驟a中所述催化裂化汽油和氫氣在預(yù)熱前與步驟a中所得脫硫產(chǎn)物換熱。

優(yōu)選地，該處理方法還包括：將步驟b中所得熱高分液體進(jìn)行脫液化氣處理，得到汽油產(chǎn)品和液化氣。

優(yōu)選地，該處理方法還包括：將步驟c中所得冷高分氣體循環(huán)回脫硫反應(yīng)器中進(jìn)行吸附脫硫反應(yīng)。

優(yōu)選地，其中，所述脫硫反應(yīng)器為流化床反應(yīng)器。

優(yōu)選地，其中，所述吸附脫硫催化劑含有鋅、鎳、硅和鋁。

優(yōu)選地，其中，所述吸附脫硫的條件還包括：壓力為2.2-3.5兆帕，體積空速為3.0-7.2小時(shí)^-1，氫油體積比為(0.1-0.8)：1。

優(yōu)選地，其中，所述芳構(gòu)化催化劑為酸性催化劑或堿性催化劑。

優(yōu)選地，其中，所述芳構(gòu)化反應(yīng)的條件為：溫度為450-550℃，壓力為0.1-1.0兆帕，重量空速為0.1-2.0小時(shí)^-1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法將吸附脫硫與芳構(gòu)化過程相結(jié)合，使吸附脫硫過程脫除催化裂化汽油中S、N、堿性物質(zhì)和金屬等雜質(zhì)，避免這些雜質(zhì)對(duì)芳構(gòu)化催化劑的毒害作用。經(jīng)分離得到的富含低碳烯烴和低碳烷烴的冷高分液體進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)，更利于得到高芳烴產(chǎn)率。并且芳構(gòu)化產(chǎn)物的辛烷值高，為汽油產(chǎn)品提供了良好的高辛烷值組分。

另外，本發(fā)明的方法無需設(shè)置分餾塔對(duì)脫硫產(chǎn)物進(jìn)行分餾，而是采用直接降溫分離，將脫硫產(chǎn)物中的低碳烯烴和低碳烷烴分離出來，進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)，不僅降低了因采用分餾塔進(jìn)行產(chǎn)物分離的能耗，而且還降低了裝置的投資。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明方法的一種具體實(shí)施方式所采用吸附脫硫裝置的示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1催化裂化汽油 2外來新氫 3泵 5含氫氣體

6混氫原料 7原料換熱器 8熱產(chǎn)物 9加熱爐

11脫硫反應(yīng)器 12過濾器 13脫硫產(chǎn)物 14熱高分氣體

15冷產(chǎn)物氣液分離罐 16熱產(chǎn)物氣液分離罐 17熱高分液體

18冷高分氣體 19壓縮機(jī) 20吸附反應(yīng)產(chǎn)物冷卻器

21冷高分液體 22芳構(gòu)化過程 23芳構(gòu)化產(chǎn)物 24水冷器

25回流罐罐頂氣體 26穩(wěn)定塔頂回流罐 27穩(wěn)定塔回流泵

28穩(wěn)定塔 29穩(wěn)定塔底冷卻器 30泵 31低硫催化裂化汽油產(chǎn)品

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種催化裂化汽油的處理方法，該方法包括：a、將催化裂化汽油和氫氣預(yù)熱后送入脫硫反應(yīng)器與吸附脫硫催化劑接觸并在400-440℃下進(jìn)行吸附脫硫反應(yīng)，得到脫硫產(chǎn)物；b、將步驟a中所得脫硫產(chǎn)物降溫到110-150℃后，直接進(jìn)入熱產(chǎn)物氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，得到熱高分氣體和熱高分液體；c、將步驟b中所得熱高分氣體降溫到35-45℃后，直接進(jìn)入冷產(chǎn)物氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，得到冷高分氣體和冷高分液體；d、將步驟c 中所得冷高分液體在芳構(gòu)化催化劑的作用下進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)，得到芳構(gòu)化產(chǎn)物。

本發(fā)明的處理方法還可以包括：將步驟a中所述催化裂化汽油和氫氣在預(yù)熱前與步驟a中所得脫硫產(chǎn)物換熱。所述換熱的過程是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，可以在換熱器中進(jìn)行，本發(fā)明不再贅述。

本發(fā)明的處理方法還可以包括：將步驟b中所得熱高分液體進(jìn)行脫液化氣處理，得到汽油產(chǎn)品和液化氣。所述脫液化氣處理是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，是指將熱高分液體送入穩(wěn)定塔將熱高分液體中所溶解的液化氣分離出來。

本發(fā)明的處理方法還可以包括：將步驟c中所得冷高分氣體循環(huán)回脫硫反應(yīng)器中進(jìn)行吸附脫硫反應(yīng)。所述冷高分氣體的主要組成是氫氣，含有少量的C4以下的其它氣體，因此可以送入脫硫反應(yīng)器中作為供氫原料。

根據(jù)本發(fā)明，所述脫硫反應(yīng)器是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，可以為固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器或移動(dòng)床反應(yīng)器，本發(fā)明優(yōu)選采用流化床反應(yīng)器，進(jìn)一步優(yōu)選采用氣固流化床反應(yīng)器。

根據(jù)本發(fā)明，所述吸附脫硫反應(yīng)是指通過吸附反應(yīng)脫除汽油原料中硫和氮等雜質(zhì)，該吸附脫硫反應(yīng)與選擇性加氫反應(yīng)機(jī)理的不同之處在于能夠通過補(bǔ)充新氫來調(diào)節(jié)含氫氣體的氫純度，促使脫硫反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生利于脫除硫和氮等雜質(zhì)的吸附反應(yīng)，而控制原料催化裂化汽油中烯烴組份發(fā)生烯烴加氫反應(yīng)的程度，減少反應(yīng)產(chǎn)物的烯烴和辛烷值的損失，其條件還可以包括：壓力為2.2-3.5兆帕，體積空速為3.0-7.2小時(shí)^-1，氫油體積比為(0.1-0.8)：1。所述吸附脫硫催化劑也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，可以含有鋅、鎳、硅和鋁等組分，也可以含有本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其它催化劑組分，本發(fā)明不再贅述。

根據(jù)本發(fā)明，所述熱產(chǎn)物氣液分離罐和冷產(chǎn)物氣液分離罐是本領(lǐng)域技術(shù) 人員所熟知的，可以將待分離的氣液混合產(chǎn)物送入其中并在一定溫度下在2-3兆帕的壓力下進(jìn)行氣液分離。本發(fā)明通過適宜的換熱溫度控制，優(yōu)選在熱產(chǎn)物氣液分離罐實(shí)現(xiàn)氣體與脫硫產(chǎn)物的氣液分離，在冷產(chǎn)物氣液分離罐實(shí)現(xiàn)氣體與熱高分氣體的氣液分離。這種分離方式能夠避免脫硫產(chǎn)物中的重汽油進(jìn)入冷高分液體，保證冷高分液體中可芳構(gòu)化的低碳烯烴和低碳烷烴維持較高的濃度，有利于減少芳構(gòu)化過程的設(shè)備投資和能耗。冷產(chǎn)物氣液分離罐底分離出的冷高分液體已脫除硫和氮等雜質(zhì)，不會(huì)對(duì)芳構(gòu)化催化劑產(chǎn)生毒害作用，適宜作為芳構(gòu)化原料。

根據(jù)本發(fā)明，所述芳構(gòu)化是指烷烴和烯烴等烴類環(huán)化后進(jìn)一步進(jìn)行氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，反應(yīng)過程不斷放出氫原子，最后生成芳烴的反應(yīng)。由于芳烴的辛烷值通常比環(huán)烷烴、直鏈和支鏈烷烴要高，因此可以作為一種良好的組分增加汽油的辛烷值。所述芳構(gòu)化催化劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，可以為酸性催化劑或堿性催化劑。所述芳構(gòu)化反應(yīng)的條件可以為：溫度為450-550℃，壓力為0.1-1.0兆帕，重量空速為0.1-2.0小時(shí)^-1。

下面將結(jié)合附圖通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不因此而受到任何限制。本發(fā)明實(shí)施例所采用的儀器和試劑，如果沒有特別說明，均為本領(lǐng)域常規(guī)的儀器和試劑。

如圖1所示，本發(fā)明的方法可以分為三步：

A、催化裂化汽油1經(jīng)進(jìn)料泵3升壓至3.2-4.0MPag后與含氫氣體5混合，混氫原料6先與反應(yīng)產(chǎn)物在原料換熱器7換熱后，再經(jīng)加熱爐9升溫至400-440℃后從裝有吸附脫硫催化劑的脫硫反應(yīng)器11底部進(jìn)入，在脫硫反應(yīng)器內(nèi)部自下而上流動(dòng)并發(fā)生吸附反應(yīng)脫除硫和氮等雜質(zhì)。脫硫反應(yīng)器頂部設(shè)置過濾器12，吸附脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物在頂部經(jīng)過濾器12分離出其中攜帶的吸附脫硫劑粉塵后進(jìn)入分離過程B。其中，脫硫反應(yīng)器11的反應(yīng)溫度為400-440℃，反應(yīng)壓力為2.2-3.5MPag，體積空速為3.0-7.2h^-1，氫油體積比為 (0.1-0.8)：1。

B、自脫硫反應(yīng)過程A來的脫除硫和氮等雜質(zhì)的脫硫產(chǎn)物13經(jīng)原料換熱器7換熱冷卻到110-150℃后進(jìn)入熱產(chǎn)物氣液分離罐16中進(jìn)行氣液分離，熱產(chǎn)物氣液分離罐16上部分離出的熱高分氣體14經(jīng)吸附反應(yīng)產(chǎn)物冷卻器20冷卻到35-45℃后進(jìn)入冷產(chǎn)物氣液分離罐15分離，而熱產(chǎn)物氣液分離罐16底部分離出的熱高分液體17則送至穩(wěn)定塔28分離。穩(wěn)定塔28塔頂分離得到的氣體經(jīng)水冷器24冷卻后送至穩(wěn)定塔頂回流罐26，并作為冷回流經(jīng)穩(wěn)定塔回流泵27打回穩(wěn)定塔28，本裝置不產(chǎn)液態(tài)液化氣，但可通過降壓后產(chǎn)生部分氣體與回流罐罐頂氣體混合后送出裝置以回收C5組分；穩(wěn)定塔頂回流罐26罐頂富含液化氣的氣體送至燃料氣系統(tǒng)。穩(wěn)定塔28塔底分離得到的低硫催化裂化汽油產(chǎn)品31先經(jīng)穩(wěn)定塔底冷卻器29冷卻后再由泵30壓送出裝置。

冷產(chǎn)物氣液分離罐15頂部分離得到的冷高分氣體18經(jīng)壓縮機(jī)19壓縮后循環(huán)回到過程A，并通過補(bǔ)充自界區(qū)外來新氫2調(diào)整為適宜氫純度的含氫氣體5；冷產(chǎn)物氣液分離罐15底部分離得到輕汽油則送至芳構(gòu)化過程22；

冷產(chǎn)物氣液分離罐15罐底分離出適宜作芳構(gòu)化原料的冷高分液體；其適宜的操作溫度為35-45℃，壓力為2.2-2.7MPag。

C、自分離過程B冷產(chǎn)物氣液分離罐15罐底分離來的冷高分液體21則送至芳構(gòu)化過程C。芳構(gòu)化的工藝過程如下：

自分離過程B來的冷高分液體先與芳構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物換熱再經(jīng)加熱爐加熱升溫后送至裝有催化劑的反應(yīng)器發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)。自分離過程B來的冷高分液體中的低碳烯烴和低碳烷烴在反應(yīng)器發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)生成苯、甲苯和二甲苯等高辛烷值芳烴組份。芳構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)與自分離過程B來得冷高分液體換熱冷卻后進(jìn)入氣液分離罐分離出氣相和液相，氣液分離罐頂分離出的氣相部分經(jīng)壓縮機(jī)增壓后進(jìn)入吸收解吸塔，氣液分離罐底部分離出的液相與自 穩(wěn)定塔底來芳烴產(chǎn)品混合后經(jīng)泵送至吸收解吸塔頂部，經(jīng)過接觸吸收分離后，于吸收解吸塔頂分離出富含氫氣的干氣，此干氣組份可以進(jìn)一步深冷分離得到高純度氫氣和燃料氣。吸收解吸塔塔底分餾出的液相產(chǎn)物則送至穩(wěn)定塔分餾，于穩(wěn)定塔頂分離出液化氣產(chǎn)物，而穩(wěn)定塔底則分離出非芳烴含量很低的芳烴餾分，作為產(chǎn)品送出裝置。

芳構(gòu)化過程C中芳構(gòu)化反應(yīng)器反應(yīng)壓力可以為0.1～1.0MPag，反應(yīng)溫度可以為450～550℃，重量空速可以為0.1～2.0h^-1，芳構(gòu)化反應(yīng)器可以為固定床或者移動(dòng)床反應(yīng)器，芳構(gòu)化反應(yīng)催化劑可以是酸性催化劑或者堿性催化劑，反應(yīng)產(chǎn)物的BTX和C9以上芳烴的產(chǎn)率可以達(dá)到40～65％。

自吸附脫硫裝置中冷產(chǎn)物氣液分離罐分離出的冷高分液體，因已在脫硫反應(yīng)器中發(fā)生吸附反應(yīng)脫除硫和氮等雜質(zhì)并含適宜的低碳烯烴和低碳烷烴組份，適宜作為芳構(gòu)化原料。采用本發(fā)明的吸附脫硫裝置生產(chǎn)高辛烷值芳構(gòu)化汽油的方法，既能利用吸附脫硫裝置生產(chǎn)出的已脫除硫和氮等雜質(zhì)且含適宜低碳烯烴和低碳烷烴的組分，又能將此部分組分結(jié)合芳構(gòu)化工藝生產(chǎn)出具有較高辛烷值的汽油調(diào)和組份。