簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法及裝置的製作方法
2023-12-06 06:27:41
專利名稱：簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法及裝置，具體是指一種用於降低催化裂化汽油烯烴含量的催化轉化的方法及其裝置，屬於石油烴的催化轉化技術領域。
烯烴的辛烷值較高，但化學性質活潑，揮發後和大氣中NOx混合在一起，經太陽紫外線照射形成以臭氧為主的有毒光化學煙霧，對大氣造成嚴重汙染；另外，汽油中烯烴含量高時，會引起電噴發動機噴嘴、進料閥積炭嚴重，導致控制偏差，造成燃油消耗增加。因此，降低汽油中的烯烴含量成為當前煉油工業中的迫切任務。由於煉廠加工的是石蠟基原油，其汽油辛烷值(研究法)一般在89-90，勉強達到標準，若使烯烴含量大幅度下降，勢必辛烷值無法滿足要求。如何同時滿足汽油中烯烴含量不超過35(v)％的要求，又保證辛烷值達到標準，就成為一個非常迫切而又非常困難的問題。
另一方面，我國生產高辛烷值的清潔汽油組份的裝置(催化重整+異構化+烷基化+醚化)能力僅佔5.1％，原料油和成品油加氫改質能力又明顯不足。這造成我國汽油具有明顯的高烯烴高硫氮含量等特點，難以滿足新標準的要求和適應世界技術進步的大趨勢。因此，降低汽油中的烯烴含量特別是催化裂化汽油的烯烴含量以生產清潔汽油成為當前煉油工業中的迫切任務。
為了降低催化裂化汽油的烯烴含量，煉油工業生產上一般採用的措施是催化原料預加氫處理，改善產品質量；催化裂化採用降烯烴催化劑，可使汽油烯烴含量下降8-10個體積百分點，輕烯烴產率和辛烷值基本不變；優化催化裂化裝置操作條件，降低催化汽油烯烴含量。
但是，上述這些方法的效果是有限的，汽油烯烴含量最多只能下降10-12個體積百分點，不能夠滿足符合環保要求的汽油新標準要求。對催化裂化汽油進行單獨改質的一些研究報導也主要是降低催化裂化汽油的烯烴含量的手段，例如粗汽油輕餾分醚化、催化裂化汽油脫硫降烯烴、催化裂化汽油加氫異構芳構化、催化裂化汽油加氫脫硫—重整等；這些方法和技術要麼工藝複雜、投資大，許多煉油廠採用尚有很大困難，要麼工藝技術還不成熟，尚不能工業化應用。
本發明又一目的在於提供一種簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法及裝置，其對催化裂化汽油進行催化改質的工藝簡單，技術成熟，投資少，易於實現。
本發明的目的是這樣實現的
一種簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法，在原有常規冷凝冷卻系統上建立分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統，用於分離出粗汽油的輕餾分；對由分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統分離出的粗汽油的輕餾分(＜80～110℃餾分)再進行用以降低烯烴的催化改質反應。
所述的用以降低烯烴的催化改質反應的步驟具體為首先，將粗汽油在分餾塔塔頂建立的二級冷凝冷卻系統分離出輕餾分，該輕餾分與水蒸氣和高溫催化劑混合，並在輔助改質提升裝置中進行反應；然後，將反應後的油氣、催化劑的混合體經過簡易的氣固快速分離裝置分離；最後，分離後的改質油氣再進入主分餾塔進行相應的分離。
所述的催化改質反應的反應條件為反應溫度為350～550℃；汽油原料預熱溫度為40～200℃；催化劑油料重量比為2～20；催化劑活性為55～65；反應時間為1.0～4.0s；反應壓力為0.1～0.4MPa。
所述的催化劑為催化裂化過程中使用的任何催化劑。
一種簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的裝置，它至少包括在原分餾塔塔頂建立的二級冷凝冷卻系統、改質提升管反應器、簡易的氣固快速分離裝置；其中，分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統建立在原分餾塔塔頂，即在原催化裂化裝置分餾塔頂常規冷凝冷卻器前再加一級冷凝冷卻器，用於將催化裂化粗汽油分離成輕餾分和重餾分；該輔助改質提升管反應器是從原有重油催化裂化裝置的再生器上引入一高溫再生催化劑物流，粗汽油的輕餾分、水蒸氣和來自原再生器的催化劑由其底部的進口進入進行催化改質反應，其出口插入到原催化裂化裝置的沉降器內，出口設有簡易的氣固快速分離裝置；該簡易的氣固快速分離裝置設在改質提升管反應器的出口和原催化裂化裝置的沉降器內。
所述的催化改質反應的條件為反應溫度為350～550℃；汽油原料預熱溫度為40～200℃；催化劑油料重量比為2～20；催化劑活性為55～65；反應時間為1.0～4.0s；反應壓力為0.1～0.4MPa。
所述的催化劑為催化裂化過程中使用的任何催化劑。
本發明通過對現有的重油催化裂化裝置進行改進，使催化裂化汽油進行催化改質反應，降低了催化裂化汽油中烯烴的含量，同時保證了改質汽油的辛烷值不降低。該裝置對催化裂化汽油進行催化改質的工藝簡單，技術成熟，投資少，易於實現。
本發明的工藝技術的優點為不需要對改質汽油進行額外的分離、熱量回收等處理，易於控制，操作穩定；滿足相應的環保要求。
參見
圖1，其為本發明在整個重油催化裂化的系統中一實施例的總流程。粗汽油由分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統分離出輕餾分(＜80～110℃的餾分)的流程可見圖1，簡述如下粗汽油和富氣1由分餾塔2的頂部出來，經過冷凝器3冷凝冷卻到62～80℃後進入分離罐4進行油水氣的分離，凝結水5由凝結水泵6抽離分離罐4。冷凝下來的液體產物是粗汽油重餾分7，經過粗汽油重餾分泵8從分離罐4中抽出，一部分作為分餾塔2的頂部回流9，另一部分10經過冷卻器11進一步冷卻至40℃後與粗汽油輕餾分21混合成全餾分粗汽油23後進入吸收穩定系統。
從分離罐4中出來的未冷凝油氣12經過冷凝器13冷凝冷卻到40℃後進入分離罐14進行油水氣的分離，凝結水15由凝結水泵16抽離分離罐14。從分離罐14中出來的未冷凝油氣為富氣17，進入富氣壓縮機。由氣壓機機間分離罐分離出來的凝析油18返回到分離罐14。分離罐14中冷凝下來的液體產物是粗汽油輕餾分19由粗汽油輕餾分泵20抽出分成兩部分，一部分粗汽油輕餾分21與粗汽油重餾分10混合成全餾分粗汽油23後進入吸收穩定系統，另一部分粗汽油輕餾分22進入改質提升管反應器進行改質降烯烴。
原催化裂化反再系統的操作不變，即原料24與水蒸氣一起從底部進入主提升管25，與來自再生器26的由水蒸氣27汽提的高溫再生劑28在反應溫度為460～530℃，催化原料預熱溫度為160～250℃，催化劑油料重量比為5～8，催化劑活性為50～65，反應時間為2.5～3.0s，反應壓力為0.1～0.4MPa下進行接觸、氣化、混合和反應。油氣、水蒸氣與催化劑一起通過主提升管反應器25，到主提升管反應器出口由簡易的氣固快速分離裝置29和沉降器頂旋30將主反應油氣33和催化劑分開，催化劑進入經過沉降器31進入汽提段32，經過汽提後進入原再生器26。主反應油氣33與改質提升管反應器出口油氣34混合成油氣35離開沉降器31進入主分餾塔2底部進行富氣、粗汽油輕餾分、粗汽油重餾分、柴油、回煉油、油漿的分離。
粗汽油由分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統分離出輕餾分22(＜80～110℃的餾分)後，與水蒸氣一起從底部進入輔助改質提升管反應器36，與來自再生器26的由水蒸氣37汽提的高溫再生劑38在反應溫度為350～550℃，汽油原料預熱溫度為40～200℃，催化劑油料重量比為2～20，催化劑活性為55～65，反應時間為1.0～4.0s，反應壓力為0.1～0.4MPa下進行接觸、氣化、混合和反應，油氣、水蒸氣與催化劑一起通過輔助改質提升管反應器36，到改質提升管反應器出口由簡易的氣固快速分離裝置39將改質油氣34和催化劑分開，催化劑進入原催化裂化裝置的沉降器31和汽提段32，經過汽提後進入原再生器26。改質油氣34與主提升管反應器的反應油氣33在沉降器31混合後離開沉降器31而進入主分餾塔2下部進行富氣、粗汽油輕餾分、粗汽油重餾分、柴油、回煉油、油漿的分離。
本實施例的催化劑可以是適應於催化裂化過程的任何催化劑，即催化裂化汽油改質反應由原重油催化裂化裝置催化劑實現。
以上的實施方式僅用以說明而並非限制本發明的技術方案；儘管參照上述所有的實施方式對本發明已經進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員不能否認本發明中的各技術特徵依然可以做相應的修改、調整或者等同替換；但是，一切不脫離本發明的精神和範圍的任何修改或局部替換，均應為本發明所揭示的技術特徵，並均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法，其特徵在於在原有常規冷凝冷卻系統上建立分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統，用於分離出粗汽油的輕餾分；對由分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統分離出的粗汽油的輕餾分(＜80～110℃餾分)再進行用以降低烯烴的催化改質反應。
2.根據權利要求1所述的簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法，其特徵在於所述的用以降低烯烴的催化改質反應的步驟具體為首先，將粗汽油在分餾塔塔頂建立的二級冷凝冷卻系統分離出輕餾分，該輕餾分與水蒸氣和高溫催化劑混合，並在輔助改質提升裝置中進行反應；然後，將反應後的油氣、催化劑的混合體經過簡易的氣固快速分離裝置分離；最後，分離後的改質油氣再進入主分餾塔進行相應的分離。
3.根據權利要求1或2所述的簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法，其特徵在於所述的催化改質反應的反應條件為反應溫度為350～550℃；汽油原料預熱溫度為40～200℃；催化劑油料重量比為2～20；催化劑活性為55～65；反應時間為1.0～4.0s；反應壓力為0.1～0.4MPa。
4.根據權利要求2或3所述的簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法，其特徵在於所述的催化劑為催化裂化過程中使用的任何催化劑。
5.一種簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的裝置，其特徵在於它至少包括在原分餾塔塔頂建立的二級冷凝冷卻系統、改質提升管反應器、簡易的氣固快速分離裝置；其中，該分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統建立在原分餾塔塔頂，其將催化裂化粗汽油分離成輕餾分和重餾分；該輔助改質提升管反應器從原有重油催化裂化裝置的再生器上引入一高溫再生催化劑物流，粗汽油的輕餾分、水蒸氣和來自原再生器的催化劑由其底部的進口進入，進行催化改質反應；其出口插入到原催化裂化裝置的沉降器內，出口設有簡易的氣固快速分離裝置；該簡易的氣固快速分離裝置設在改質提升管反應器的出口和原催化裂化裝置的沉降器內。
6.根據權利要求5所述的簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的裝置，所述的催化改質反應的條件為反應溫度為350～550℃；汽油原料預熱溫度為40～200℃；催化劑油料重量比為2～20；催化劑活性為55～65；反應時間為1.0～4.0s；反應壓力為0.1～0.4MPa。
7.根據權利要求5或6所述的簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的裝置，其特徵在於所述的催化劑為催化裂化過程中使用的任何催化劑。
全文摘要
一種簡易的催化裂化汽油改質降烯烴的方法及裝置，在原有常規冷凝冷卻系統上建立分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統，用於分離出粗汽油的輕餾分；對由分餾塔塔頂二級冷凝冷卻系統分離出的粗汽油的輕餾分(＜80～110℃餾分)再進行用以降低烯烴的催化改質反應；本發明通過對現有的重油催化裂化裝置進行改進，使催化裂化汽油進行催化改質反應，降低了催化裂化汽油中烯烴的含量，同時保證了改質汽油的辛烷值不降低。該裝置對催化裂化汽油進行催化改質的工藝簡單，技術成熟，投資少，易於實現；本發明的工藝技術的優點為不需要對改質汽油進行額外的分離、熱量回收等處理，易於控制，操作穩定；滿足相應的環保要求。
文檔編號C10G11/00GK1458226SQ0211678
公開日2003年11月26日 申請日期2002年5月13日 優先權日2002年5月13日
發明者高金森, 徐春明, 白躍華, 盧春喜, 劉耀芳 申請人:石油大學(北京)