本發明涉及一種催化裂化汽油的處理方法。
背景技術：
隨著環保要求的提高，我國對車用汽油硫含量的要求日益嚴格。根據車用汽油國家標準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因其脫硫率高、辛烷值損失小得到了廣泛應用。
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和組分使用，從而造成汽油產量的損失。
技術實現要素：
本發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行利用，提高汽油吸附脫硫裝置的經濟性。
為了實現上述目的，本發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熱后送入脫硫反應器與吸附脫硫催化劑接觸并在400-440℃下進行吸附脫硫反應，得到脫硫產物；b、將步驟a中所得脫硫產物降溫到110-150℃后，直接進入熱產物氣液分離罐進行氣液分離，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，直接進入冷產物氣液分離罐進行氣液分離，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化催化劑的作用下進行芳構化反應，得到芳構化產物。
優選地，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熱前與步驟a中所得脫硫產物換熱。
優選地，該處理方法還包括：將步驟b中所得熱高分液體進行脫液化氣處理，得到汽油產品和液化氣。
優選地，該處理方法還包括：將步驟c中所得冷高分氣體循環回脫硫反應器中進行吸附脫硫反應。
優選地，其中，所述脫硫反應器為流化床反應器。
優選地，其中，所述吸附脫硫催化劑含有鋅、鎳、硅和鋁。
優選地，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-1，氫油體積比為(0.1-0.8)：1。
優選地，其中，所述芳構化催化劑為酸性催化劑或堿性催化劑。
優選地，其中，所述芳構化反應的條件為：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-1。
與現有技術相比，本發明的方法將吸附脫硫與芳構化過程相結合，使吸附脫硫過程脫除催化裂化汽油中S、N、堿性物質和金屬等雜質，避免這些雜質對芳構化催化劑的毒害作用。經分離得到的富含低碳烯烴和低碳烷烴的冷高分液體進行芳構化反應，更利于得到高芳烴產率。并且芳構化產物的辛烷值高，為汽油產品提供了良好的高辛烷值組分。
另外，本發明的方法無需設置分餾塔對脫硫產物進行分餾，而是采用直接降溫分離，將脫硫產物中的低碳烯烴和低碳烷烴分離出來，進行芳構化反應，不僅降低了因采用分餾塔進行產物分離的能耗，而且還降低了裝置的投資。
本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：
圖1是本發明方法的一種具體實施方式所采用吸附脫硫裝置的示意圖。
附圖標記說明
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熱產物 9加熱爐
11脫硫反應器 12過濾器 13脫硫產物 14熱高分氣體
15冷產物氣液分離罐 16熱產物氣液分離罐 17熱高分液體
18冷高分氣體 19壓縮機 20吸附反應產物冷卻器
21冷高分液體 22芳構化過程 23芳構化產物 24水冷器
25回流罐罐頂氣體 26穩定塔頂回流罐 27穩定塔回流泵
28穩定塔 29穩定塔底冷卻器 30泵 31低硫催化裂化汽油產品
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
本發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熱后送入脫硫反應器與吸附脫硫催化劑接觸并在400-440℃下進行吸附脫硫反應，得到脫硫產物；b、將步驟a中所得脫硫產物降溫到110-150℃后，直接進入熱產物氣液分離罐進行氣液分離，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，直接進入冷產物氣液分離罐進行氣液分離，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化催化劑的作用下進行芳構化反應，得到芳構化產物。
本發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熱前與步驟a中所得脫硫產物換熱。所述換熱的過程是本領域技術人員所熟知的，可以在換熱器中進行，本發明不再贅述。
本發明的處理方法還可以包括：將步驟b中所得熱高分液體進行脫液化氣處理，得到汽油產品和液化氣。所述脫液化氣處理是本領域技術人員所熟知的，是指將熱高分液體送入穩定塔將熱高分液體中所溶解的液化氣分離出來。
本發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回脫硫反應器中進行吸附脫硫反應。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器中作為供氫原料。
根據本發明，所述脫硫反應器是本領域技術人員所熟知的，可以為固定床反應器、流化床反應器或移動床反應器，本發明優選采用流化床反應器，進一步優選采用氣固流化床反應器。
根據本發明，所述吸附脫硫反應是指通過吸附反應脫除汽油原料中硫和氮等雜質，該吸附脫硫反應與選擇性加氫反應機理的不同之處在于能夠通過補充新氫來調節含氫氣體的氫純度，促使脫硫反應器內發生利于脫除硫和氮等雜質的吸附反應，而控制原料催化裂化汽油中烯烴組份發生烯烴加氫反應的程度，減少反應產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-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域技術人員所熟知的，可以含有鋅、鎳、硅和鋁等組分，也可以含有本領域技術人員所熟知的其它催化劑組分，本發明不再贅述。
根據本發明，所述熱產物氣液分離罐和冷產物氣液分離罐是本領域技術 人員所熟知的，可以將待分離的氣液混合產物送入其中并在一定溫度下在2-3兆帕的壓力下進行氣液分離。本發明通過適宜的換熱溫度控制，優選在熱產物氣液分離罐實現氣體與脫硫產物的氣液分離，在冷產物氣液分離罐實現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物中的重汽油進入冷高分液體，保證冷高分液體中可芳構化的低碳烯烴和低碳烷烴維持較高的濃度，有利于減少芳構化過程的設備投資和能耗。冷產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，不會對芳構化催化劑產生毒害作用，適宜作為芳構化原料。
根據本發明，所述芳構化是指烷烴和烯烴等烴類環化后進一步進行氫轉移反應，反應過程不斷放出氫原子，最后生成芳烴的反應。由于芳烴的辛烷值通常比環烷烴、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。所述芳構化催化劑是本領域技術人員所熟知的，可以為酸性催化劑或堿性催化劑。所述芳構化反應的條件可以為：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-1。
下面將結合附圖通過實施例來進一步說明本發明，但是本發明并不因此而受到任何限制。本發明實施例所采用的儀器和試劑，如果沒有特別說明，均為本領域常規的儀器和試劑。
如圖1所示，本發明的方法可以分為三步：
A、催化裂化汽油1經進料泵3升壓至3.2-4.0MPag后與含氫氣體5混合，混氫原料6先與反應產物在原料換熱器7換熱后，再經加熱爐9升溫至400-440℃后從裝有吸附脫硫催化劑的脫硫反應器11底部進入，在脫硫反應器內部自下而上流動并發生吸附反應脫除硫和氮等雜質。脫硫反應器頂部設置過濾器12，吸附脫硫后的反應產物在頂部經過濾器12分離出其中攜帶的吸附脫硫劑粉塵后進入分離過程B。其中，脫硫反應器11的反應溫度為400-440℃，反應壓力為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、自脫硫反應過程A來的脫除硫和氮等雜質的脫硫產物13經原料換熱器7換熱冷卻到110-150℃后進入熱產物氣液分離罐16中進行氣液分離，熱產物氣液分離罐16上部分離出的熱高分氣體14經吸附反應產物冷卻器20冷卻到35-45℃后進入冷產物氣液分離罐15分離，而熱產物氣液分離罐16底部分離出的熱高分液體17則送至穩定塔28分離。穩定塔28塔頂分離得到的氣體經水冷器24冷卻后送至穩定塔頂回流罐26，并作為冷回流經穩定塔回流泵27打回穩定塔28，本裝置不產液態液化氣，但可通過降壓后產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；穩定塔頂回流罐26罐頂富含液化氣的氣體送至燃料氣系統。穩定塔28塔底分離得到的低硫催化裂化汽油產品31先經穩定塔底冷卻器29冷卻后再由泵30壓送出裝置。
冷產物氣液分離罐15頂部分離得到的冷高分氣體18經壓縮機19壓縮后循環回到過程A，并通過補充自界區外來新氫2調整為適宜氫純度的含氫氣體5；冷產物氣液分離罐15底部分離得到輕汽油則送至芳構化過程22；
冷產物氣液分離罐15罐底分離出適宜作芳構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冷產物氣液分離罐15罐底分離來的冷高分液體21則送至芳構化過程C。芳構化的工藝過程如下：
自分離過程B來的冷高分液體先與芳構化反應產物換熱再經加熱爐加熱升溫后送至裝有催化劑的反應器發生芳構化反應。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器發生芳構化反應生成苯、甲苯和二甲苯等高辛烷值芳烴組份。芳構化反應產物經與自分離過程B來得冷高分液體換熱冷卻后進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壓縮機增壓后進入吸收解吸塔，氣液分離罐底部分離出的液相與自 穩定塔底來芳烴產品混合后經泵送至吸收解吸塔頂部，經過接觸吸收分離后，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物則送至穩定塔分餾，于穩定塔頂分離出液化氣產物，而穩定塔底則分離出非芳烴含量很低的芳烴餾分，作為產品送出裝置。
芳構化過程C中芳構化反應器反應壓力可以為0.1～1.0MPag，反應溫度可以為450～550℃，重量空速可以為0.1～2.0h-1，芳構化反應器可以為固定床或者移動床反應器，芳構化反應催化劑可以是酸性催化劑或者堿性催化劑，反應產物的BTX和C9以上芳烴的產率可以達到40～65％。
自吸附脫硫裝置中冷產物氣液分離罐分離出的冷高分液體，因已在脫硫反應器中發生吸附反應脫除硫和氮等雜質并含適宜的低碳烯烴和低碳烷烴組份，適宜作為芳構化原料。采用本發明的吸附脫硫裝置生產高辛烷值芳構化汽油的方法，既能利用吸附脫硫裝置生產出的已脫除硫和氮等雜質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合芳構化工藝生產出具有較高辛烷值的汽油調和組份。