專利名稱：一種煉廠氣、輕烴生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輕烴芳構(gòu)化技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種煉廠氣和重整拔頭油、凝析油、加氫后焦化石腦油以及直餾石腦油等組成的混合原料在固定床反應(yīng)器上與改質(zhì)催化劑接觸進(jìn)行改質(zhì)反應(yīng)生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國全面實(shí)行無鉛汽油和汽油新標(biāo)準(zhǔn)的出臺，國家對成品汽油的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，對汽油中硫含量、金屬含量、烯烴含量要求越來越低。傳統(tǒng)的降低汽油中的硫含量及烯烴含量的方法無非就是汽油選擇性加氫及重整裝置等，但普遍存在生產(chǎn)成本高，工藝復(fù)雜，不利于大面積的推廣。目前通常采用的通過添加金屬抗爆劑來提高汽油辛烷值的方法，從長遠(yuǎn)來看加入量將受到嚴(yán)格的控制，或?qū)⒈蝗【啞Ｍ瑫r(shí)，煉廠中部分低辛烷值汽油例如重整拔頭油、凝析油、加氫后焦化石腦油和直餾汽油等石腦油沒有好的出路。因此，能夠生產(chǎn)低烯烴、低硫且辛烷值較高的清潔汽油調(diào)和組分的工藝備受關(guān)注。另一方面，煉廠副產(chǎn)大量的煉廠氣，主要有干氣和液化氣兩部分。煉廠干氣尤以催化裂化干氣產(chǎn)量大，但催化裂化干氣中所含乙烯和輕烴的體積分?jǐn)?shù)高，極具利用價(jià)值。但目前煉廠干氣通常都送入瓦斯管網(wǎng)作燃料氣用，有些甚至放入火炬燒掉，不僅會造成環(huán)境污染，還是資源的一大浪費(fèi)。同時(shí)，煉廠液化氣中C4烯烴含量較高(70%左右)。因此，如何優(yōu)化利用煉廠中的烯烴資源是我國石化行業(yè)面臨的難題之一。公開號為1032697C的中國專利公開了一種劣質(zhì)汽油改質(zhì)-芳構(gòu)化方法，該方法可以將直餾汽油轉(zhuǎn)化為高芳烴含量的汽油調(diào)和組分，采用多段式反應(yīng)流程，原料進(jìn)入第一反應(yīng)器，在300 500°C、0. 05 1. 2MPa、重量空速為0. 2 1. 0的非臨氫條件下進(jìn)行反應(yīng)，生成物經(jīng)過汽液分離，C5以上的液體通過分餾后，得到汽油餾分，反應(yīng)物中小于C4的氣體在第二反應(yīng)器中進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)后，條件為480 650°C、0. 05 1. 5MPa、體積空速為20 2000，芳構(gòu)化產(chǎn)物經(jīng)氣液分離后，得到富含氫氣的氣體和芳烴混合物。該法有效地利用了劣質(zhì)汽油改質(zhì)過程中產(chǎn)生的低分子烴，使液收和汽油辛烷值提高，但芳構(gòu)化產(chǎn)物中含有較多的重餾分，干點(diǎn)高，需要切割，反應(yīng)中的干氣產(chǎn)率高達(dá)7%以上。催化劑單程壽命約為兩周， 需要多個(gè)反應(yīng)器輪流切換再生，裝置投資較高。公開號為1485414的中國專利，公開了一種催化裂化汽油非臨氫芳構(gòu)化和脫硫的工藝催化裂化汽油全餾分或經(jīng)過分餾后的輕餾分進(jìn)入一個(gè)芳構(gòu)化脫硫反應(yīng)器，進(jìn)行烯烴芳構(gòu)化反應(yīng)，利用芳構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣進(jìn)行全餾分或重餾分的加氫脫硫反應(yīng)，降低汽油中的烯烴含量和硫含量，然后將反應(yīng)產(chǎn)物無堿脫臭，得到的汽油產(chǎn)品，其辛烷值可以和改質(zhì)之前基本持平。公開為1600836A的中國專利公開了直餾汽油改質(zhì)制備低烯烴含量汽油的方法， 該方法將直餾汽油與碳四烯烴餾分混合后，在0. 2 0. 6MPa、300 500°C條件下與催化劑接觸反應(yīng)，然后分離產(chǎn)物中的干氣、液化氣和汽油組分。該方法可有效利用煉廠中的碳四組分對直餾汽油進(jìn)行改質(zhì)，生產(chǎn)高辛烷值和烯烴含量低的汽油組分。但反應(yīng)產(chǎn)物中含有較多的重餾分，干點(diǎn)高需要切割；反應(yīng)壓力低，反應(yīng)深度不夠、加工量?。环磻?yīng)器設(shè)置不合理，反應(yīng)器床層溫度不宜控制；吸收穩(wěn)定系統(tǒng)采用壓縮機(jī)加壓、塔底重沸器熱源采用蒸汽，系統(tǒng)流程不合理，裝置投資大、加工成本高；直餾汽油原料來源有限，不容易滿足煉廠汽油降烯烴的需要。公開號為1814713的中國專利公開了一種液化氣和汽油同時(shí)進(jìn)料的催化轉(zhuǎn)化方法，原料油/液化氣從提升管或流化床下部進(jìn)入與催化劑接觸，反應(yīng)后的油氣進(jìn)入冰水冷凝器進(jìn)行汽液分離。反應(yīng)過程可使汽油烯烴含量下降，芳烴含量增加；在一定條件下可保證反應(yīng)產(chǎn)物液收率與進(jìn)料中的液體比例持平或增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種利用低辛烷值汽油和煉廠氣組成的混合原料在多段固定床上與催化劑接觸進(jìn)行改質(zhì)的方法，可以在比較溫和的反應(yīng)條件下，將低辛烷值的汽油轉(zhuǎn)化為烯烴含量低、硫含量低的清潔汽油調(diào)和組分，將液化氣轉(zhuǎn)化為烯烴含量較少、可作為車用液化氣使用的優(yōu)質(zhì)液化氣，將干氣中的烯烴得到充分回收利用，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是一種煉廠氣、輕烴生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分的方法，包括串接的加熱爐、反應(yīng)器和吸收解析塔，其特征是，1)采用兩組并聯(lián)的加熱爐和反應(yīng)器，循環(huán)操作；當(dāng)一個(gè)反應(yīng)期內(nèi)的催化劑積碳嚴(yán)重需要再生時(shí)，將需要再生的加熱爐與反應(yīng)器系統(tǒng)切出，另一組仍進(jìn)行正常生產(chǎn)，裝置整體降量生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)反應(yīng)再生的連續(xù)性操作。2)反應(yīng)器內(nèi)，工藝條件是反應(yīng)溫度320 420°C，壓力0.8 2. OMPa，質(zhì)量空速為0.4 0.8h-l，輕烴組份與低辛烷值汽油的質(zhì)量比為30 70 10 90;3)反應(yīng)器內(nèi)輕烴組份為催化干氣、焦化干氣或催化焦化液化氣中的一種或其混合物；所述低辛烷值汽油是常減壓直餾汽油、油田凝析油、加氫石腦油、裂解汽油中的一種或其任意組合；4)所述吸收解析塔后串接穩(wěn)定塔和脫重塔。為了方便控制反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度，本發(fā)明優(yōu)選方案是氫烴組份一部分與低辛烷值汽油混合后，經(jīng)加熱爐加熱至320 420°C后進(jìn)入反應(yīng)器，剩余部分經(jīng)加熱汽化器汽化后，進(jìn)入反應(yīng)器的第二、三床層。一種煉廠氣、輕烴生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分的裝置，其特征是，包括第一加熱爐、第一反應(yīng)器，第一反應(yīng)器底部出料管依次經(jīng)過第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器、第一反應(yīng)產(chǎn)物后冷器，然后依次串接吸收解析塔、穩(wěn)定塔和脫重塔；還包括第二加熱爐和第二反應(yīng)器與第一加熱爐、第一反應(yīng)器并聯(lián)，第二反應(yīng)器底部出料管依次經(jīng)過第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器、第二反應(yīng)產(chǎn)物后冷器，然后依次串接吸收解析塔、 穩(wěn)定塔和脫重塔；輕烴組份進(jìn)料泵和汽油進(jìn)料泵分別與第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器、第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器后連接第一加熱爐、第二加熱爐，然后分別進(jìn)入第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器頂部進(jìn)料管；第一、第二反應(yīng)器與燒焦罐、循環(huán)氣壓縮機(jī)和第一、第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器循環(huán)連接，在燒焦罐和循環(huán)氣壓縮機(jī)連接管路上還設(shè)有抽空器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)采用兩組并聯(lián)的加熱爐和反應(yīng)器，循環(huán)操作；當(dāng)一個(gè)反應(yīng)期內(nèi)的催化劑積碳嚴(yán)重需要再生時(shí)，將需要再生的加熱爐與反應(yīng)器系統(tǒng)切出，另一組仍進(jìn)行正常生產(chǎn)，裝置整體降量生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)反應(yīng)再生的連續(xù)性操作，減少裝置的開停工次數(shù)。2)本發(fā)明反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)壓力高于現(xiàn)有技術(shù)的0. 2-0. 6MPa，增加反應(yīng)的深度；取消后面的碳四壓縮機(jī)，降低能耗，增加裝置的整體收益。3)本發(fā)明的方法和裝置適用性好，能夠用于催化干氣、焦化干氣和劣質(zhì)汽油。4)本發(fā)明采用吸收解析同軸結(jié)構(gòu)及熱源與進(jìn)料加熱爐組合工藝大大降低了裝置能耗；穩(wěn)定塔后增加芳烴脫重塔將汽油組分中的部分重組分脫除，降低產(chǎn)品汽油的干點(diǎn)； 產(chǎn)品分離后進(jìn)過后面的高效、環(huán)保脫硫精制單元使汽油產(chǎn)品滿足國III、國IV、國V標(biāo)準(zhǔn)。5)再生時(shí)采用負(fù)壓再生組合工藝使燒焦時(shí)間大幅度縮短。
圖1是本發(fā)明的設(shè)備連接示意圖；圖中，1-輕烴組份進(jìn)料泵，2-第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器，3-第一加熱爐，4-第一反應(yīng)產(chǎn)物后冷器，5-第一反應(yīng)器，6-吸收解析塔，7-穩(wěn)定塔，8-脫重塔，9-循環(huán)氣壓縮機(jī)，10-抽空器，11-燒焦罐，12-第二反應(yīng)器，13-第二加熱爐，14-第二反應(yīng)產(chǎn)物后冷器，15-第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器，16-汽油進(jìn)料泵，17-加熱汽化器。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，輕烴組份經(jīng)輕烴組份進(jìn)料泵1加壓后一部分與經(jīng)汽油進(jìn)料泵16加壓后的汽油混合，混合原料分兩路分別經(jīng)第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器2 (或第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器 15)、第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器4 (或第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器1 、第一加熱爐3 (或第二加熱爐13) 加熱至320 420°C進(jìn)入第一反應(yīng)器5 (或第二反應(yīng)器1 進(jìn)行反應(yīng)；另一部分經(jīng)加熱汽化器17汽化后，然后進(jìn)入第一反應(yīng)器5 (或第二反應(yīng)器12)的第二、三段床層，用以調(diào)節(jié)應(yīng)床層的入口溫度。反應(yīng)產(chǎn)物從第一反應(yīng)器5 (第二反應(yīng)器12)中出來，經(jīng)與第一反應(yīng)換熱器2、 第一反應(yīng)產(chǎn)物后冷器4 (或第二反應(yīng)換熱器15、第二反應(yīng)產(chǎn)物后冷器14)后冷卻至40°C，進(jìn)入吸收解吸塔6。解析出的干氣從塔頂部引出，底部的混合組分，一部分經(jīng)進(jìn)料加熱爐的對流段加熱后返回吸收解析塔6內(nèi)做熱源，另一部分直接進(jìn)入穩(wěn)定塔7。液化氣和汽油產(chǎn)品在穩(wěn)定塔7中進(jìn)行分離，塔頂液化氣經(jīng)后冷冷卻后送出裝置；塔底汽油產(chǎn)品進(jìn)入脫重塔8脫除重組分后出裝置。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，催化劑上的結(jié)焦量會逐步增加，當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足要求時(shí)，需將反應(yīng)停止，進(jìn)行反應(yīng)器燒焦再生處理。本方案設(shè)計(jì)兩套加熱反應(yīng)系統(tǒng)，再生時(shí)裝置降量操作，實(shí)現(xiàn)在線燒焦。以第一加熱爐3和第一反應(yīng)器5燒焦處理為例燒焦開始前，先啟動再生循環(huán)氣壓縮機(jī)9，從壓縮機(jī)入口處引入氮?dú)猓鰤旱牡獨(dú)饨?jīng)過第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器2，然后經(jīng)第一加熱爐3加熱，進(jìn)入第一反應(yīng)器5進(jìn)行熱氮吹掃操作，由第一反應(yīng)器5出的氣體經(jīng)第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器2、第一反應(yīng)產(chǎn)物后冷器4冷卻后，進(jìn)入燒焦罐11，罐底間歇排油，以逐步帶出反應(yīng)器中的油氣。當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)器5中的油氣達(dá)到安全要求，并且第一反應(yīng)器5入口溫度達(dá)到燒焦需要的溫度時(shí)，從抽空器10引入空氣，開始燒焦作業(yè)，要求控制循環(huán)氣初始氧濃度不高于0. 5v%。根據(jù)反應(yīng)器燒焦?fàn)顩r逐步提高循環(huán)氣中的氧含量，當(dāng)再生循環(huán)氣中的氧含量達(dá)到空氣中氧的濃度，且第一反應(yīng)器5中沒有溫升后，燒焦結(jié)束，此時(shí)可將系統(tǒng)用氮?dú)獯祾咧脫Q，系統(tǒng)中的氧含量合格后，便可進(jìn)油進(jìn)行正常生產(chǎn)。催化劑再生燒焦過程大約需要十天時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種煉廠氣、輕烴生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分的方法，包括串接的加熱爐、反應(yīng)器和吸收解析塔，其特征是，1)采用兩組并聯(lián)的加熱爐和反應(yīng)器，循環(huán)操作；2)反應(yīng)器內(nèi)，工藝條件是反應(yīng)溫度320 420°C，壓力0.8 2.OMPa，質(zhì)量空速為 0.4 0.8h-l，輕烴組份與低辛烷值汽油的質(zhì)量比為30 70 10 90;3)反應(yīng)器內(nèi)輕烴組份為催化干氣、焦化干氣或催化焦化液化氣中的一種或其混合物； 所述低辛烷值汽油是常減壓直餾汽油、油田凝析油、加氫石腦油、裂解汽油中的一種或其任意組合；4)所述吸收解析塔后串接穩(wěn)定塔和脫重塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉廠氣、輕烴生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分的方法，其特征是， 輕烴組份一部分與低辛烷值汽油混合后，經(jīng)加熱爐加熱至320 420°C后進(jìn)入反應(yīng)器，剩余部分經(jīng)汽化加熱器汽化后，進(jìn)入反應(yīng)器的第二、三床層。
3.一種煉廠氣、輕烴生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分的裝置，其特征是，包括第一加熱爐、第一反應(yīng)器，第一反應(yīng)器底部出料管依次經(jīng)過第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器、 第一反應(yīng)產(chǎn)物后冷器，然后依次串接吸收解析塔、穩(wěn)定塔和脫重塔；還包括第二加熱爐和第二反應(yīng)器與第一加熱爐、第一反應(yīng)器并聯(lián)，第二反應(yīng)器底部出料管依次經(jīng)過第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器、第二反應(yīng)產(chǎn)物后冷器，然后依次串接吸收解析塔、穩(wěn)定塔和脫重塔；輕烴組份進(jìn)料泵和汽油進(jìn)料泵分別與第一反應(yīng)產(chǎn)物換熱器、第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器后連接第一加熱爐、第二加熱爐，然后分別進(jìn)入第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器頂部進(jìn)料管；第一、第二反應(yīng)器與燒焦罐、循環(huán)氣壓縮機(jī)和第一、第二反應(yīng)產(chǎn)物換熱器循環(huán)連接，在燒焦罐和循環(huán)氣壓縮機(jī)連接管路上還設(shè)有抽空器。
全文摘要
一種煉廠氣、輕烴生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分的方法及裝置，屬于輕烴芳構(gòu)化技術(shù)領(lǐng)域，包括串接的加熱爐、反應(yīng)器和吸收解析塔，其特征是，1)采用兩組并聯(lián)的加熱爐和反應(yīng)器，循環(huán)操作；2)反應(yīng)器內(nèi)，工藝條件是反應(yīng)溫度320～420℃，壓力0.8～2.0MPa，質(zhì)量空速為0.4～0.8h-1，輕烴組份與低辛烷值汽油的質(zhì)量比為30∶70～10∶90；3)反應(yīng)器內(nèi)輕烴組份為催化干氣、焦化干氣或催化焦化液化氣中的一種或其混合物；所述低辛烷值汽油是常減壓直餾汽油、油田凝析油、加氫石腦油、裂解汽油中的一種或其任意組合；4)所述吸收解析塔后串接穩(wěn)定塔和脫重塔。本發(fā)明采用兩組并聯(lián)的加熱爐和反應(yīng)器，循環(huán)操作，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)再生的連續(xù)性操作，且其適用性強(qiáng)，能耗低，能夠直接將汽油組分中的部分重組分脫除，降低產(chǎn)品汽油的干點(diǎn)，再生時(shí)采用負(fù)壓再生組合工藝使燒焦時(shí)間大幅度縮短。
文檔編號C10G61/00GK102226102SQ20111011917
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者任慶軍, 曹增峰, 李杰華, 林維華, 胡明, 荊亮, 董峰, 郭克禮 申請人:山東金誠石化集團(tuán)有限公司