一種提高汽油辛烷值的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種提高汽油辛烷值的方法。
【背景技術】
[0002] 我國催化裂化汽油辛烷值較低，僅為88~92,與發達國家催化裂化汽油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成中所占比例 已超過80%，因此開發新型多產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組成決定的，在分子量相近的條件下，烴類辛烷值按照： 正構烷烴< 環烷烴 < 正構烯烴<異構烷烴、異構烯烴 < 芳香烴次序依次增加。傳統的提高 催化裂化（FCC)汽油辛烷值方法主要是使用新型沸石催化劑，以及通過提高反應溫度、縮 短反應時間，提高反應苛刻程度從而抑制氫轉移反應和過裂化反應來實現提高辛烷值的目 的，上述方法不僅會導致催化裂化汽油產率出現不同程度的下降，且其本質均是通過提高 汽油組成中烯烴含量實現辛烷值的提高。過高的烯烴含量會導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，實現汽油燃燒值與汽油辛烷值的同 時提高。我國現行汽油標準（GB 17930-2011)中規定芳烴含量（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，因此在我國現行汽油標準（GB 17930-2011)限定范圍內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，且含量隨沸點的升高而增 加，由此導致中間餾分段（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，進行芳構化處理以進一步提高 辛烷值。
[0005] CN02149315. 4公開了一種多效重油催化裂化與汽油改質方法和裝置，該方法在常 規催化裂化裝置再生器上增設第二提升管反應器的同時，另設置有與再生器相連的輔助流 態化反應器。在該方法中，未經煉制的初始重質原料首先由底部進入第一提升管反應器進 行裂化反應，所得油氣產品經過分離所得回煉油和回煉油漿再被送入第二提升管反應器底 部，與高活性再生催化劑接觸發生短時間催化裂化反應，從而提高總轉化深度，增加輕質油 收率和液收率，兩次催化裂化所得汽油餾分最后進入輔助改質反應器，利用高溫再生催化 劑對催化裂化汽油餾分進行催化改質反應，從而達到提高催化裂化汽油產率，降低催化裂 化汽油烯烴含量同時保持辛烷值的目的，最終實現催化裂化汽油辛烷值桶的提高。
[0006] 采用該方法可實現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公開了一種能夠實現兩類不同反應的提升管反應器，加氫蠟油 等優質催化裂化原料油與活性較低的熱再生催化劑在反應器的下部（第一反應區）接觸發 生裂化反應，生成的油氣和含碳催化劑在提升管反應器內上行至一定的反應環境（第二反 應區）時，通過在反應器中上部較低的反應溫度下延長反應時間，抑制反應器頂部的過裂 化和熱裂化反應，增加烯烴的氫轉移反應、異構化反應。待生劑與油氣產品分離后，經汽提、 再生處理循環使用。
[0008] 采用該方法能夠使汽油產率（w% )增加5%以上，但該方法對汽油產品的辛烷值 水平提高有限，僅能使汽油產品的研究法辛烷值與馬達法辛烷值同時增加1個單位左右。
[0009] CN201110246966. X公開了以CN201010514164. 8所提出的提升管反應器為基 礎，進一步提高催化裂化汽油辛烷值的催化轉化方法。該方法中，整個反應器內水油比為 0. 03~0. 3:1，壓力為130kPa~450kPa，預熱后的加氫蠟油等優質裂化原料，于反應器底 部，在反應溫度為490~620°C、反應時間為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生裂化反應。生成的油氣和含碳催 化劑在反應溫度為420~550°C、反應時間為2. 0~30.0 s、劑油比為3~18:1的條件下， 于反應器中上部第二反應區發生選擇性氫轉移和異構化反應。并分離出所得汽油產品中初 餾點大于l〇〇°C的重汽油餾分，重新注入第二反應區底部進一步反應，從而達到同時提高汽 油產率和汽油辛烷值的目的。
[0010] CN200310103038. 3提出了一種通過對初餾點大于100°C的重汽油餾分進行改質， 從而提高催化裂化汽油辛烷值的催化轉化方法。在該方法中，重汽油餾分與溫度低于700°C 的催化劑接觸，在反應溫度300~660°C、反應壓力130~450kPa、重時空速l-120h-l、劑油 比2~20:1、水油比0~0. 1:1的條件下發生反應，待生劑與反應產物分離后，經過汽提、再 生處理循環使用。其所用催化劑可與常規催化裂化催化劑相同或不同。
[0011] 雖然該方法能夠將催化裂化汽油辛烷值提高3~10個單位，并將產品汽油中的烯 烴含量（w% )限制在20%以內，但是采用該方法時汽油收率會出現較大幅度下降。
[0012] CN201210240009. 0公開了一種提高低品質汽油辛烷值的催化轉化方法。該方法 以含2~12個碳烯烴的汽油和苯為原料，結晶硅酸鋁鹽為催化劑，在反應溫度為100~ 300°C，反應壓力為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，在固定床反應器中進行反應，將低品質汽油中的烯烴轉化為烷基苯。該方法所使用的 固定床反應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器， 富烯烴低品質汽油則分段加入反應器。
[0013] 采用上述方法，雖可將大部分低品質汽油中烯烴通過烷基化反應轉化為芳烴，并 將汽油辛烷值提高約6%，但是反應過程中需消耗大量的新鮮苯作為原料，導致經濟效益提 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），在反應溫度為40~ ll〇°C的條件下，于膨脹床反應器中，在磺化聚苯乙烯大孔強酸性陽離子交換樹脂的催化 下，發生催化醚化反應。經催化醚化后的輕汽油，再與未醚化的重質汽油調配成產品醚化汽 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 造成產品汽油氧含量超標，不符合新的汽油國家標準。
[0016] CN02143362. 3公開了一種催化裂化汽油非臨氫芳構化工藝，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，在反應溫 度100~500°C、反應壓力0· 01~5. OOMPa、重時空速為(λ 1~20.0 h-Ι的條件下，于芳構 化反應器中，將汽油餾分中的烯烴轉化為芳烴，從而實現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，對催化裂化汽油進行高溫改質提高辛烷值的方法會降低汽油收率，造 成汽油損耗量較大；雙反應區制取富含異構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工藝中，引入苯作為反應物的烷基化工藝經濟效益，醚化工藝主 要針對催化裂化汽油輕組分，且極易造成產品汽油中氧含量超標，芳構化工藝也主要集中 在對烯烴含量較高的催化裂化汽油輕組分的改質領域，不能有效改善催化裂化汽油中間餾 分段的辛烷值水平。
【發明內容】
[0018] 本發明的目的是為了現有的催化轉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)將催化裂化汽油進行分餾以獲得輕餾分、中間餾分和重餾分；
[0021] (2)在芳構化反應器中，使步驟（1)得到的所述中間餾分與芳構化催化劑接觸以 發生芳構化反應，得到經過芳構化的汽油餾分；
[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，得到汽油產品。
[0023] 根據本發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，并對中間餾分進行芳構化，這樣可將中間餾分中的烯烴芳構化為多甲 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] 本發明的方法可用于生產低烯烴