一種改質劣質汽油的催化轉化方法及其裝置的製作方法
2023-06-01 07:31:41
專利名稱：一種改質劣質汽油的催化轉化方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於烴油精製領域，特別涉及一種改質劣質汽油的催化轉化方法及其裝置。
在工藝方法上，中石化石油化工科學研究院開發了具有降低汽油烯烴含量功能的MGD工藝(《石油煉製與化工》2002年2期第19～22頁)，MGD工藝把常規FCC主提升管反應器分為兩段，下段作為汽油改質反應區，上段作為FCC主提升管反應區，利用大催化劑與原料重量比和高活性催化劑改質汽油，該工藝要兼顧主提升管重油催化裂化的反應條件，汽油改質的量有限，降烯烴幅度也不太理想，可使FCC汽油烯烴降低10～12個百分點。中國石油大學(華東)採用兩段串聯提升管工藝技術(CN1302843A)，反應油氣串聯、催化劑接力操作，實現提高輕質油收率，改善催化汽油質量的目的，但該技術工藝流程複雜、裝置操作的靈活性受到限制，同時由於兩段提升管反應油氣串聯操作，汽油改質反應與其它組分反應相互影響，目的產品選擇性受到影響，汽油烯烴含量降幅有限，可降低15個百分點左右。
本發明方法中過程a)和過程b)的反應物流的分離可分別在各自的沉降器進行，過程a)中反應物流進入第一沉降器進行催化劑與油氣的分離，過程b)中反應物流進入第二沉降器進行催化劑與油氣的分離。過程a)和過程b)的反應物流的分離也可在同一沉降器中進行。
本發明所述的劣質汽油包括催化裂化汽油、催化裂化輕汽油、熱裂解汽油、熱裂解輕汽油、熱裂化汽油、熱裂化輕汽油、焦化汽油、焦化輕汽油、裂解制乙烯汽油及其中兩種或兩種以上的混合汽油等含較高烯烴的汽油。
本發明所述的重油原料包括常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、焦化蠟油、頁巖油、合成油、原油、煤焦油、回煉油、油漿、脫瀝青油。
本發明採用工業上成熟的常規催化裂化催化劑，包括無定型矽鋁催化裂化催化劑和分子篩催化裂化催化劑。
本發明劣質汽油在汽油提升管反應器中的反應條件反應溫度優選為400～600℃，最好為400～500℃；催化劑與原料重量比優選為4～15；反應絕對壓力優選為0.2～0.35MPa；反應時間優選為1.2～3.5秒。
本發明重油在重油提升管反應器的反應條件為常規催化裂化條件，通常其主要反應條件如下反應溫度一般為450～600℃，反應時間一般為0.5～4秒，催化劑與原料重量比一般為3～10，反應絕對壓力一般為0.15～0.4MPa。待生催化劑在再生器於常規催化裂化催化劑再生條件下進行燒焦再生，一般再生溫度控制在650～750℃。重油提升管催化裂化工藝及裝置為成熟工業過程，本領域普通技術人員對其操作和控制過程非常清楚，本發明對其催化劑選用和反應條件沒有任何限制。
根據本發明方法反應物流的不同分離方式，實現本發明方法的催化轉化裝置可分為兩種一種為包括重油提升管反應器、第一沉降器、再生器、汽油提升管反應器和第二沉降器，重油提升管反應器底部與再生器相連通、頂部出口與第一沉降器相連通，汽油提升管反應器底部與再生器相連通、頂部出口與第二沉降器相連通。
另一種為包括重油提升管反應器、沉降器、再生器、汽油提升管反應器，重油提升管反應器底部與再生器相連通、頂部出口與沉降器相連通，汽油提升管反應器底部與再生器相連通、頂部出口與沉降器相連通。
與現有汽油改質技術相比，本發明是利用雙提升管催化裂化工藝技術進行汽油改質，重油提升管反應器在常規催化裂化條件下裂化重油，汽油提升管反應器可根據所要改質汽油的質量和要求達到的質量指標，在本發明公開的條件下進行改質，促進烯烴發生理想的氫轉移、烷基化、異構化、疊合等二次反應。本發明改質後的汽油烯烴含量降低15～50個體積百分點，汽油辛烷值(RON)提高0.2～2個單位；汽油硫含量降低5～30％。
對於本發明，當劣質汽油是來自本裝置的重油提升管反應器所產的汽油時，則裝置的丙烯總產率可提高1～3個百分點，柴汽比提高0.1～0.7。
圖1為本發明一種裝置的典型示意圖。
圖2為本發明另一種裝置的典型示意圖。
下面結合附圖詳細說明本發明，附圖是為了說明本發明而繪製的，不構成對本發明構思的任何具體實施方式
的限制。
如圖1所示本發明改質劣質汽油的催化轉化裝置包括重油提升管反應器3、第一沉降器2、再生器5、汽油提升管反應器8和第二沉降器10，重油提升管反應器3底部與再生器5相連通、頂部出口與第一沉降器2相連通，汽油提升管反應器8底部與再生器5相連通、頂部出口與第二沉降器10相連通。
重油6在重油提升管反應器3底部與來自再生器5底部的高溫催化劑12混合進入重油提升管反應器3在常規催化裂化條件下進行反應，其主要反應條件如下反應溫度一般為450～600℃，較好為480～560℃，最好為490～530℃；反應時間一般為0.5～4秒，較好為1.5～3秒，最好為2～2.6秒；催化劑與原料重量比一般為3～10，較好為4～8，最好為5～7；反應絕對壓力一般為0.15～0.4MPa，較好為0.18～0.35MPa，最好為0.22～0.3MPa；反應後進入第一沉降器2進行催化劑與油氣分離，反應油氣1進入分餾系統進行分餾，得到包括催化裂化汽油在內的產品和未轉化油，待生催化劑在第一沉降器下方汽提段4經汽提後進入再生器5，再生器5在常規催化裂化催化劑再生條件下，對待生催化劑進行燒焦再生，一般再生溫度控制在650～750℃。
需改質的劣質汽油7在汽油提升管反應器8底部與來自再生器5底部的高溫催化劑12混合進入汽油提升管反應器8，在反應溫度為300～650℃，較好為400～600℃，最好為400～500℃；催化劑與原料重量比為2～17，最好為4～15；反應絕對壓力為0.15～0.4MPa，最好為0.2～0.35MPa；反應時間為0.5～5秒，最好為1.2～3.5秒的條件下進行反應，同時沿汽油提升管反應器8上行進入第二沉降器10進行催化劑與轉化油氣分離，轉化油氣11進入分餾系統進行分餾，得到包括改質汽油在內的產品和未轉化油，待生催化劑在第二沉降器10下方汽提段9經汽提後進入再生器5。
在本發明中，來自再生器5的高溫催化劑12分別進入汽油提升管反應器8和重油提升管反應器3。
圖2所示本發明的另一種典型中包括重油提升管反應器3、沉降器20、再生器5和汽油提升管反應器8，重油提升管反應器3底部與再生器5相連通、頂部出口與沉降器20相連通，汽油提升管反應器8底部與再生器5相連通、頂部出口與沉降器20相連通。
其工作流程基本與圖1所示裝置的流程相同，不同點僅在於重油提升管反應器3和汽油提升管反應器8的反應物流進入同一沉降器20進行催化劑與油氣的分離，分離出的待生催化劑經沉降器20下方汽提段14汽提後進入再生器5。
按實施例1所不同的是汽油提升管劑油比為5.5。汽油提升管操作條件產品分布見表2，改質前後汽油的質量見表3。
表1大慶常壓渣油操作條件和產品分布
表2大慶催化汽油改質操作條件和產品分布
表3、大慶催化汽油及其改質汽油性質
實施例6對中原催化裂化輕汽油(汽油幹點＜110℃)進行改質，劣質汽油處理量15公斤/天。所用催化劑為ORBIT-3000工業平衡劑，重油提升管原料為中原常壓渣油，重油提升管操作條件及產品分布見表4，。汽油提升管操作條件及產品分布見表5，改質前後汽油的質量見表6。
表4中原常壓渣油操作條件和產品分布
表5、中原催化輕質汽油改質操作條件和產品分布
表6、中原催化裂化輕質汽油及其改質汽油性質
實施例11對管輸催化汽油改質，劣質汽油處理量15公斤/天。所用催化劑為CC-20D工業平衡劑，重油提升管原料為管輸常壓渣油，重油提升管操作條件及產品分布見表7，汽油提升管操作條件及產品分布見表8，改質前後汽油的質量見表9。
實施例13按實施例11所不同的是汽油提升管反應溫度為480℃，汽油提升管操作條件產品分布見表8，改質前後汽油的質量見表9。
實施例14按實施例11所不同的是汽油提升管劑油比為8.5，汽油提升管操作條件產品分布見表8，改質前後汽油的質量見表9。
實施例15按實施例11所不同的是汽油提升管劑油比為12.5，汽油提升管操作條件產品分布見表8，改質前後汽油的質量見表9。
表7管輸常壓渣油操作條件和產品分布
表8、管輸催化汽油改質操作條件和產品分布
表9、管輸催化汽油及其改質汽油性質
實施例16劣質汽油為本裝置重油提升管反應器所產汽油，其處理量為15公斤/天。所用催化劑為CC-20D工業平衡劑，重油提升管原料為蘇北常壓渣油，重油提升管操作條件及產品分布見表10，汽油提升管操作條件及產品分布見表11，改質前後汽油的質量見表12。
表10蘇北常壓渣油操作條件和產品分布
表11、裝置自產催化汽油改質操作條件和產品分布
表12、裝置自產催化汽油及其改質汽油性質
權利要求
1.一種改質劣質汽油的催化轉化方法，其特徵在於包括如下過程a)重油(6)在重油提升管反應器(3)於催化裂化條件下與催化劑(12)接觸進行反應，對反應物流進行催化劑與油氣分離，分離出的油氣進入分餾系統進行分餾，分離出的待生催化劑經汽提後進入再生器(5)，再生器(5)在催化裂化催化劑再生條件下對待生催化劑進行燒焦再生，再生後的再生催化劑(12)返回重油提升管反應器(3)和進入過程b)的汽油提升管反應器(8)；b)劣質汽油(7)在汽油提升管反應器(8)與來自過程a)的再生催化劑(12)接觸，在反應溫度為300～650℃，催化劑與原料重量比為2～17，反應絕對壓力為0.15～0.4Mpa，反應時間為0.5～5秒條件下進行反應，對反應物流進行催化劑與油氣的分離，分離出的油氣進入分餾系統進行分餾，分離出的待生劑經汽提後進入過程a)的再生器(5)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於過程a)和過程b)的反應物流的分離分別在各自的沉降器進行，過程a)中反應物流進入第一沉降器(2)進行催化劑與油氣的分離，過程b)中反應物流進入第二沉降器(10)進行催化劑與油氣的分離。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於過程a)和過程b)的反應物流的分離在同一沉降器(20)中進行。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於過程b)中的反應溫度為400～600℃，催化劑與原料重量比為4～15，反應絕對壓力為0.2～0.35Mpa，反應時間為1.2～3.5秒。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於過程b)中的反應溫度為400～500℃。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於過程b)中所述劣質汽油(7)包括催化裂化汽油、催化裂化輕汽油、熱裂解汽油、熱裂解輕汽油、熱裂化汽油、熱裂化輕汽油、焦化汽油、焦化輕汽油、裂解制乙烯汽油及其中兩種或兩種以上的混合汽油。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於過程b)中所述劣質汽油(7)為過程a)中所產催化裂化汽油。
8.一種改質劣質汽油的催化轉化裝置，其特徵在於包括重油提升管反應器(3)、第一沉降器(2)、再生器(5)、汽油提升管反應器(8)和第二沉降器(10)，重油提升管反應器(3)底部與再生器(5)相連通、頂部出口與第一沉降器(2)相連通，汽油提升管反應器(8)底部與再生器(5)相連通、頂部出口與第二沉降器(10)相連通。
全文摘要
本發明公開了一種改質劣質汽油的催化轉化方法，主要針對高烯烴含量的劣質汽油進行改質，其特徵在於包括一個常規重油催化裂化過程，和一個劣質汽油催化轉化改質過程。重油在重油提升管反應器進行常規催化裂化反應，劣質汽油在汽油提升管反應器進行催化轉化改質，兩個過程共用一個催化劑再生器，使用同一種催化裂化催化劑。利用本發明可使劣質汽油的烯烴含量降低15～50個體積百分點，汽油辛烷值(RON)提高0.2～2個單位；汽油硫含量降低5～30％。本發明還公開了實現本發明方法的裝置。
文檔編號C10G55/06GK1401740SQ0213906
公開日2003年3月12日 申請日期2002年9月16日 優先權日2002年9月16日
發明者王龍延, 張立新, 湯海濤, 王文柯, 劉金龍, 張韓 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化集團洛陽石油化工工程公司