一種提高汽油辛烷值的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種提高汽油辛烷值的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國催化裂化汽油辛烷值較低，僅為88~92,與發(fā)達(dá)國家催化裂化汽油93~94 的辛烷值水平存在較為明顯的差距。而目前催化裂化汽油在我國車用汽油構(gòu)成中所占比例 已超過80%，因此開發(fā)新型多產(chǎn)高辛烷值汽油催化裂化工藝對于提高我國車用汽油辛烷值 整體水平具有重要意義。
[0003] 汽油的辛烷值是由其化學(xué)組成決定的，在分子量相近的條件下，烴類辛烷值按照： 正構(gòu)烷烴< 環(huán)烷烴 < 正構(gòu)烯烴<異構(gòu)烷烴、異構(gòu)烯烴 < 芳香烴次序依次增加。傳統(tǒng)的提高 催化裂化（FCC)汽油辛烷值方法主要是使用新型沸石催化劑，以及通過提高反應(yīng)溫度、縮 短反應(yīng)時間，提高反應(yīng)苛刻程度從而抑制氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和過裂化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)提高辛烷值的目 的，上述方法不僅會導(dǎo)致催化裂化汽油產(chǎn)率出現(xiàn)不同程度的下降，且其本質(zhì)均是通過提高 汽油組成中烯烴含量實(shí)現(xiàn)辛烷值的提高。過高的烯烴含量會導(dǎo)致汽油的燃燒值降低，燃燒 性能下降，而提高汽油中芳烴含量則可避免這一弊端，實(shí)現(xiàn)汽油燃燒值與汽油辛烷值的同 時提高。我國現(xiàn)行汽油標(biāo)準(zhǔn)（GB 17930-2011)中規(guī)定芳烴含量（v% )上限值為40%，而我 國催化裂化汽油中芳烴含量（v% )普遍在10~25%左右，因此在我國現(xiàn)行汽油標(biāo)準(zhǔn)（GB 17930-2011)限定范圍內(nèi)還有較大的提升空間。
[0004] 由于催化裂化（FCC)汽油中，烯烴主要分布在110°C之前的輕餾分中，且含量隨沸 點(diǎn)升高迅速下降，而芳烴則主要分布于150°C以后的餾分段中，且含量隨沸點(diǎn)的升高而增 加，由此導(dǎo)致中間餾分段（80~150°C )，在催化裂化（FCC)汽油窄餾分辛烷值分布中辛烷 值水平最低，因此可將中間餾分段（80~150°C )切割出來，進(jìn)行芳構(gòu)化處理以進(jìn)一步提高 辛烷值。
[0005] CN02149315. 4公開了一種多效重油催化裂化與汽油改質(zhì)方法和裝置，該方法在常 規(guī)催化裂化裝置再生器上增設(shè)第二提升管反應(yīng)器的同時，另設(shè)置有與再生器相連的輔助流 態(tài)化反應(yīng)器。在該方法中，未經(jīng)煉制的初始重質(zhì)原料首先由底部進(jìn)入第一提升管反應(yīng)器進(jìn) 行裂化反應(yīng)，所得油氣產(chǎn)品經(jīng)過分離所得回?zé)捰秃突責(zé)捰蜐{再被送入第二提升管反應(yīng)器底 部，與高活性再生催化劑接觸發(fā)生短時間催化裂化反應(yīng)，從而提高總轉(zhuǎn)化深度，增加輕質(zhì)油 收率和液收率，兩次催化裂化所得汽油餾分最后進(jìn)入輔助改質(zhì)反應(yīng)器，利用高溫再生催化 劑對催化裂化汽油餾分進(jìn)行催化改質(zhì)反應(yīng)，從而達(dá)到提高催化裂化汽油產(chǎn)率，降低催化裂 化汽油烯烴含量同時保持辛烷值的目的，最終實(shí)現(xiàn)催化裂化汽油辛烷值桶的提高。
[0006] 采用該方法可實(shí)現(xiàn)在保持催化裂化汽油辛烷值水平的前提下，重油催化裂化過程 輕質(zhì)油收率提高2 %~3 %，并使催化裂化汽油烯烴含量（v% )降低至25 %以下，但是該方 法無法有效提高催化裂化汽油的辛烷值水平。
[0007] CN201010514164. 8公開了一種能夠?qū)崿F(xiàn)兩類不同反應(yīng)的提升管反應(yīng)器，加氫蠟油 等優(yōu)質(zhì)催化裂化原料油與活性較低的熱再生催化劑在反應(yīng)器的下部（第一反應(yīng)區(qū)）接觸發(fā) 生裂化反應(yīng)，生成的油氣和含碳催化劑在提升管反應(yīng)器內(nèi)上行至一定的反應(yīng)環(huán)境（第二反 應(yīng)區(qū)）時，通過在反應(yīng)器中上部較低的反應(yīng)溫度下延長反應(yīng)時間，抑制反應(yīng)器頂部的過裂 化和熱裂化反應(yīng)，增加烯烴的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)。待生劑與油氣產(chǎn)品分離后，經(jīng)汽提、 再生處理循環(huán)使用。
[0008] 采用該方法能夠使汽油產(chǎn)率（w% )增加5%以上，但該方法對汽油產(chǎn)品的辛烷值 水平提高有限，僅能使汽油產(chǎn)品的研究法辛烷值與馬達(dá)法辛烷值同時增加1個單位左右。
[0009] CN201110246966. X公開了以CN201010514164. 8所提出的提升管反應(yīng)器為基 礎(chǔ)，進(jìn)一步提高催化裂化汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法。該方法中，整個反應(yīng)器內(nèi)水油比為 0. 03~0. 3:1，壓力為130kPa~450kPa，預(yù)熱后的加氫蠟油等優(yōu)質(zhì)裂化原料，于反應(yīng)器底 部，在反應(yīng)溫度為490~620°C、反應(yīng)時間為0. 5~2. Os、劑油比為3~15:1的條件下，與活 性為35~55的低活性均勻分布的熱再生催化劑接觸發(fā)生裂化反應(yīng)。生成的油氣和含碳催 化劑在反應(yīng)溫度為420~550°C、反應(yīng)時間為2. 0~30.0 s、劑油比為3~18:1的條件下， 于反應(yīng)器中上部第二反應(yīng)區(qū)發(fā)生選擇性氫轉(zhuǎn)移和異構(gòu)化反應(yīng)。并分離出所得汽油產(chǎn)品中初 餾點(diǎn)大于l〇〇°C的重汽油餾分，重新注入第二反應(yīng)區(qū)底部進(jìn)一步反應(yīng)，從而達(dá)到同時提高汽 油產(chǎn)率和汽油辛烷值的目的。
[0010] CN200310103038. 3提出了一種通過對初餾點(diǎn)大于100°C的重汽油餾分進(jìn)行改質(zhì)， 從而提高催化裂化汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法。在該方法中，重汽油餾分與溫度低于700°C 的催化劑接觸，在反應(yīng)溫度300~660°C、反應(yīng)壓力130~450kPa、重時空速l-120h-l、劑油 比2~20:1、水油比0~0. 1:1的條件下發(fā)生反應(yīng)，待生劑與反應(yīng)產(chǎn)物分離后，經(jīng)過汽提、再 生處理循環(huán)使用。其所用催化劑可與常規(guī)催化裂化催化劑相同或不同。
[0011] 雖然該方法能夠?qū)⒋呋鸦托镣橹堤岣?~10個單位，并將產(chǎn)品汽油中的烯 烴含量（w% )限制在20%以內(nèi)，但是采用該方法時汽油收率會出現(xiàn)較大幅度下降。
[0012] CN201210240009. 0公開了一種提高低品質(zhì)汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法。該方法 以含2~12個碳烯烴的汽油和苯為原料，結(jié)晶硅酸鋁鹽為催化劑，在反應(yīng)溫度為100~ 300°C，反應(yīng)壓力為1. 0~3. 8MPa，苯烯分子比為5~25,汽油重時空速為0. 1~1. Oh-Ι條 件下，在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，將低品質(zhì)汽油中的烯烴轉(zhuǎn)化為烷基苯。該方法所使用的 固定床反應(yīng)器床層至少包含兩段，且各段均裝載催化劑，原料中苯全部或分段加入反應(yīng)器， 富烯烴低品質(zhì)汽油則分段加入反應(yīng)器。
[0013] 采用上述方法，雖可將大部分低品質(zhì)汽油中烯烴通過烷基化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為芳烴，并 將汽油辛烷值提高約6%，但是反應(yīng)過程中需消耗大量的新鮮苯作為原料，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益提 商有限。
[0014] CN89105065. 5公開了一種提高汽油辛烷值的含烯烴汽油醚化工藝方法，該方法利 用焦化汽油、熱解汽油或催化裂化汽油的全餾分或者由催化裂化汽油中切割出的輕餾分以 及甲醇作為原料（甲醇與原料油的體積比控制在3~6:100范圍內(nèi)），在反應(yīng)溫度為40~ ll〇°C的條件下，于膨脹床反應(yīng)器中，在磺化聚苯乙烯大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的催化 下，發(fā)生催化醚化反應(yīng)。經(jīng)催化醚化后的輕汽油，再與未醚化的重質(zhì)汽油調(diào)配成產(chǎn)品醚化汽 油。
[0015] 雖然采用該工藝能夠使含烯汽油辛烷值提高1. 8~31單位，但是同時極有可能會 造成產(chǎn)品汽油氧含量超標(biāo)，不符合新的汽油國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0016] CN02143362. 3公開了一種催化裂化汽油非臨氫芳構(gòu)化工藝，該方法以催化裂化汽 油全餾分或輕餾分（沸程范圍< l〇〇°C )為原料，通過固體酸催化劑的催化作用，在反應(yīng)溫 度100~500°C、反應(yīng)壓力0· 01~5. OOMPa、重時空速為(λ 1~20.0 h-Ι的條件下，于芳構(gòu) 化反應(yīng)器中，將汽油餾分中的烯烴轉(zhuǎn)化為芳烴，從而實(shí)現(xiàn)在保持催化裂化汽油辛烷值水平 的前提下，降低汽油烯烴含量的目的。
[0017] 綜上所述，對催化裂化汽油進(jìn)行高溫改質(zhì)提高辛烷值的方法會降低汽油收率，造 成汽油損耗量較大；雙反應(yīng)區(qū)制取富含異構(gòu)烷烴汽油的方法對汽油辛烷值提高有限；而在 催化裂化汽油的催化改質(zhì)工藝中，引入苯作為反應(yīng)物的烷基化工藝經(jīng)濟(jì)效益，醚化工藝主 要針對催化裂化汽油輕組分，且極易造成產(chǎn)品汽油中氧含量超標(biāo)，芳構(gòu)化工藝也主要集中 在對烯烴含量較高的催化裂化汽油輕組分的改質(zhì)領(lǐng)域，不能有效改善催化裂化汽油中間餾 分段的辛烷值水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 本發(fā)明的目的是為了現(xiàn)有的催化轉(zhuǎn)化方法對汽油辛烷值提高有限的缺陷，提供一 種提高汽油辛烷值的方法。
[0019] 本發(fā)明提供了一種提高汽油辛烷值的方法，該方法包括以下步驟：
[0020] (1)將催化裂化汽油進(jìn)行分餾以獲得輕餾分、中間餾分和重餾分；
[0021] (2)在芳構(gòu)化反應(yīng)器中，使步驟（1)得到的所述中間餾分與芳構(gòu)化催化劑接觸以 發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)，得到經(jīng)過芳構(gòu)化的汽油餾分；
[0022] (3)將步驟⑴得到的所述輕餾分和所述重餾分與步驟⑵得到的所述汽油餾分 混合，得到汽油產(chǎn)品。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明提供的提高汽油辛烷值的方法，通過將催化裂化汽油切割為輕餾分、 中間餾分和重餾分，并對中間餾分進(jìn)行芳構(gòu)化，這樣可將中間餾分中的烯烴芳構(gòu)化為多甲 基支鏈的芳烴，從而有效降低汽油烯烴含量并提高汽油辛烷值。
[0024] 本發(fā)明的方法可用于生產(chǎn)低烯烴