專利名稱：低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及低辛烷值汽油異構(gòu)改質(zhì)工藝，尤其涉及低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保要求和國家政策導(dǎo)向，市場上對高辛烷值汽油需求量不斷增加。我國規(guī)定從2001年1月1日停止生產(chǎn)含鉛汽油。2000年7月1日停止使用和銷售含鉛汽油，并要在較短的時(shí)間內(nèi)淘汰含鉛汽油、實(shí)現(xiàn)從污染向清潔型燃料轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)有技術(shù)提高辛烷值主要有以下幾種工藝1.催化重整工藝該工藝優(yōu)點(diǎn)是汽油辛烷值能達(dá)到要求，缺點(diǎn)是生產(chǎn)條件苛刻、產(chǎn)品芳烴含量超標(biāo)、投資費(fèi)用高。2.臨氫全餾分異構(gòu)改質(zhì)(TIP)工藝(殼牌石油公司專利)，通過貴金屬分子篩催化劑可將直餾汽油的辛烷值提高到RON88以上，由于需要有氫氣，投資費(fèi)用高、配套系統(tǒng)復(fù)雜，國外應(yīng)用較多。3.采用沸石分子篩吸附分離和異構(gòu)改質(zhì)相結(jié)合生產(chǎn)出辛烷值較高的異構(gòu)烷烴混兌到汽油中。以上三種工藝普遍存在工藝條件苛刻、操作復(fù)雜、配套系統(tǒng)復(fù)雜，因此投資高、回收期長。
專利號92106253.2，名稱為《非臨氫異構(gòu)化工藝》的專利，公開了一種非臨氫異構(gòu)化工藝，該工藝要求原料油直餾汽油和含臘柴油按1∶1比例混合，反應(yīng)溫度要隨催化劑活性的不斷降低需不斷提高反應(yīng)溫度，才能保持反應(yīng)深度。給實(shí)際生產(chǎn)帶來了一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝。該工藝主要采用固定床絕熱反應(yīng)器，整個(gè)反應(yīng)過程是在非臨氫條件下，在改性的分子篩催化劑作用下，汽油分子選擇性的產(chǎn)生裂解、氫轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化、環(huán)化、芳構(gòu)化、迭合等一系列化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)過程中將低辛烷值的烷烴改質(zhì)為高辛烷值的組分，最終使汽油辛烷值提高。上述反應(yīng)的綜合熱效應(yīng)是一個(gè)吸熱過程。
本發(fā)明的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，包括有直餾汽油經(jīng)泵(P-1)輸送到加熱爐(F-1)，進(jìn)入反應(yīng)器(R-1)，其主要特點(diǎn)是反應(yīng)器(R-1)的底流產(chǎn)物輸送到穩(wěn)定塔(T-2)底重沸器(E-7)換熱后再送入換熱器(E-1)換熱，然后去反應(yīng)產(chǎn)物冷卻器(E-2)，進(jìn)入油氣分離罐(V-1)進(jìn)行氣液分離；分離罐(V-1)底流產(chǎn)物粗汽油經(jīng)泵(P-2)抽出送至吸收塔(T-1)上部，其頂流產(chǎn)物富氣去吸收塔(T-1)下部；吸收塔(T-1)的頂流產(chǎn)物干氣排出；吸收塔(T-1)底流產(chǎn)物經(jīng)塔底泵(P-3)抽出送至換熱器(E-5)后進(jìn)入穩(wěn)定塔(T-2)中部，其塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻器(E-6)冷卻后進(jìn)入回流罐(V-2)，其底流產(chǎn)物液態(tài)烴經(jīng)泵(P-4)抽出，進(jìn)入穩(wěn)定塔(T-2)上部和/或進(jìn)入液態(tài)烴收集罐；穩(wěn)定塔(T-2)塔底產(chǎn)物異構(gòu)改質(zhì)汽油進(jìn)入換熱器(E-5)，而后進(jìn)入換熱器(E-3)、冷卻器(E-4)冷卻，進(jìn)入吸收塔(T-1)頂和/或進(jìn)入異構(gòu)改質(zhì)汽油收集罐。
本發(fā)明還包括有經(jīng)重沸器(E-7)換熱后的反應(yīng)產(chǎn)物，與解吸塔(T-3)底重沸器(E-8)換熱后再送入換熱器(E-1)換熱；分離罐(V-1)頂流產(chǎn)物富氣去富氣壓縮機(jī)(C-1)壓縮后，與來自解吸塔(T-3)頂?shù)慕馕鼩夂?或經(jīng)泵(P-3)抽出來自吸收塔(T-1)的底流產(chǎn)物富吸收油混合在一起，進(jìn)入平衡蒸發(fā)罐(V-3)氣液分離，罐(V-3)頂流產(chǎn)物壓縮富氣進(jìn)入吸收塔(T-1)底部；貧氣自吸收塔(T-1)頂排入二級吸收塔(T-4)底部，吸收劑催化柴油進(jìn)入塔頂部，吸收液態(tài)烴后的柴油由塔底出裝置；干氣自二級吸收塔(T-4)頂部排出；平衡蒸發(fā)罐(V-3)的凝析油經(jīng)進(jìn)料泵(P-5)抽出送至換熱器(E-3)換熱，然后進(jìn)入解吸塔(T-3)上部，解吸氣自解吸塔(T-3)頂部進(jìn)平衡蒸發(fā)罐(V-3)；解吸塔(T-3)底的富吸收油經(jīng)進(jìn)料泵(P-6)送至換熱器(E-5)換熱后進(jìn)入穩(wěn)定塔(T-2)中部。
所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝進(jìn)一步還包括有反應(yīng)器(R-1)的底流產(chǎn)物可輸送到加熱爐(F-2)，進(jìn)入反應(yīng)器(R-2)，其底流產(chǎn)物輸送到穩(wěn)定塔(T-2)底重沸器(E-7)換熱。
所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝的反應(yīng)壓力為0.1-1.05Mpa；反應(yīng)溫度為300-440℃；反應(yīng)空速為0.2-0.8(V)hr-1。
本發(fā)明在反應(yīng)器(R-1)、(R-2)內(nèi)有催化劑，催化劑為改型的分子篩催化劑ZSM-5。
本發(fā)明的反應(yīng)器為固定床絕熱反應(yīng)器。
所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝吸收塔(T-1)壓力為0.08-1.3MPa，溫度為30-60℃；穩(wěn)定塔(T-2)反應(yīng)壓力為0.8-1.3MPa，溫度為50-180℃；解吸塔(T-3)壓力為0.8-1.3MPa，溫度為60-130℃；二級吸收塔(T-4)壓力為0.7-1.3MPa，溫度為30-50℃。
所述的原料汽油包括有直餾汽油、焦化汽油、熱裂化汽油、油氣田的回收輕烴。
本發(fā)明的有益效果是，該工藝能大幅度提高低辛烷值汽油的辛烷值，直餾汽油的辛烷值在處理前為RON50-65左右，處理后改質(zhì)汽油的辛烷值(RON)增加20～30個(gè)單位，達(dá)84～88，加少量抗爆劑便能達(dá)到90(#)汽油。對原料適應(yīng)性強(qiáng)，催化劑單程反應(yīng)時(shí)間長、結(jié)焦少、再生次數(shù)少、總壽命長；非臨氫固定床反應(yīng)、操作條件緩和，工藝流程簡單容易操作；占地面積小、投資少、效益好。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝流程圖(雙塔)；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝流程圖(四塔)。
圖中E為換熱器；F為加熱爐；R為反應(yīng)器；V為容器；T為塔；P為泵；C為壓縮機(jī)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述實(shí)施例1見圖1，低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝(雙塔)，低辛烷值汽油經(jīng)泵P-1輸送到加熱爐F-1，進(jìn)入反應(yīng)器R-1。在催化劑作用下，低辛烷值汽油進(jìn)行異構(gòu)改質(zhì)反應(yīng)。由于反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故一段反應(yīng)后油氣再經(jīng)加熱爐F-2加熱，進(jìn)入反應(yīng)器R-2，完成異構(gòu)改質(zhì)反應(yīng)。其底流產(chǎn)物輸送到穩(wěn)定塔T-2底重沸器E-7換熱。穩(wěn)定塔T-2底重沸器E-7換熱后再送入換熱器E-1換熱，然后去反應(yīng)產(chǎn)物冷卻器E-2，進(jìn)入油氣分離罐V-1進(jìn)行氣液分離。分離罐V-1底流產(chǎn)物粗汽油經(jīng)泵P-2抽出送至吸收塔T-1上部，其頂流產(chǎn)物富氣去吸收塔T-1下部。吸收劑將氣中所含的液態(tài)烴吸收下來。吸收塔T-1的頂流產(chǎn)物干氣排出；吸收塔T-1底流產(chǎn)物經(jīng)塔底泵P-3抽出送至換熱器E-5后進(jìn)入穩(wěn)定塔T-2中部，其塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻器E-6冷卻后進(jìn)入回流罐V-2。其底流產(chǎn)物液態(tài)烴經(jīng)泵P-4抽出，進(jìn)入穩(wěn)定塔T-2上部和/或進(jìn)入液態(tài)烴收集罐；穩(wěn)定塔T-2塔底產(chǎn)物異構(gòu)改質(zhì)汽油進(jìn)入換熱器E-5，而后進(jìn)入換熱器E-3、冷卻器E-4冷卻，進(jìn)入吸收塔T-1頂和/或進(jìn)入異構(gòu)改質(zhì)汽油收集罐。
其工藝條件見表1、表2、表3。
加熱爐表1

反應(yīng)器 表2

3、塔 表3

實(shí)施例2見圖2，低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝(四塔)，低辛烷值汽油經(jīng)泵P-1輸送到加熱爐F-1，進(jìn)入反應(yīng)器R-1。在催化劑作用下，低辛烷值汽油進(jìn)行異構(gòu)改質(zhì)反應(yīng)。由于反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故一段反應(yīng)后油氣再經(jīng)二段加熱，反應(yīng)器R-1的底流產(chǎn)物輸送到加熱爐F-2，進(jìn)入反應(yīng)器R-2，完成異構(gòu)改質(zhì)反應(yīng)。其底流產(chǎn)物輸送到穩(wěn)定塔T-2底重沸器E-7換熱。穩(wěn)定塔T-2底重沸器E-7換熱后底流產(chǎn)物，先與解吸塔T-3底重沸器E-8換熱后再送入換熱器E-1換熱；分離罐V-1頂流產(chǎn)物富氣去富氣壓縮機(jī)C-1壓縮后，與來自解吸塔T-3頂?shù)慕馕鼩夂?或經(jīng)泵P-3抽出來自吸收塔T-1的底流產(chǎn)物富吸收油混合在一起，進(jìn)入平衡蒸發(fā)罐V-3氣液分離，罐V-3頂流產(chǎn)物壓縮富氣進(jìn)入吸收塔T-1底部。自下而上的富氣與自上而下的吸收劑在塔盤上充分接觸，吸收劑將富氣中所含的液態(tài)烴吸收下來。貧氣自吸收塔T-1頂排入二級吸收塔T-4底部，吸收劑催化柴油進(jìn)入塔頂部，吸收液態(tài)烴后的柴油由塔底出裝置；干氣自二級吸收塔T-4頂部排出；平衡蒸發(fā)罐V-3的凝析油經(jīng)進(jìn)料泵P-5抽出送至換熱器E-3換熱，然后進(jìn)入解吸塔T-3上部，解吸氣自解吸塔T-3頂部進(jìn)平衡蒸發(fā)罐V-3。解吸塔T-3底的富吸收油經(jīng)進(jìn)料泵P-6送至進(jìn)料換熱器E-5換熱進(jìn)入穩(wěn)定塔T-2中部。在穩(wěn)定塔中將液態(tài)烴與異構(gòu)改質(zhì)汽油分離。穩(wěn)定塔頂出液態(tài)烴，穩(wěn)定塔底出穩(wěn)定汽油(即異構(gòu)改質(zhì)汽油)。其塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻器E-6冷卻后進(jìn)入回流罐V-2，其產(chǎn)物液態(tài)烴經(jīng)泵P-4抽出，進(jìn)入穩(wěn)定塔T-2上部和/或進(jìn)入液態(tài)烴收集罐。穩(wěn)定塔T-2塔底產(chǎn)物異構(gòu)改質(zhì)汽油進(jìn)入換熱器E-5，而后進(jìn)入換熱器E-3、冷卻器E-4冷卻，進(jìn)入吸收塔T-1頂和/或進(jìn)入異構(gòu)改質(zhì)汽油收集罐。
其工藝條件見表4、表5、表6。
加熱爐 表4

反應(yīng)器表5

塔表6

從以下表7、表8可以看出，經(jīng)上述工藝后，低辛烷值汽油研究法辛烷值約提高23-30個(gè)單位，滿足90號車用汽油的組分。
原料性質(zhì) 表7 產(chǎn)品性質(zhì) 表8
從表9可看到本發(fā)明的工藝產(chǎn)率比較高，分別為73％、88％。
產(chǎn)品分布 表9 從表10可以看出，異構(gòu)改質(zhì)汽油是含烯烴很少的優(yōu)質(zhì)汽油組分，與催化汽油組分調(diào)和，可解決催化汽油烯烴含量過高的問題。
原料、產(chǎn)品的族組成表10
權(quán)利要求
1.一種低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，包括有原料汽油經(jīng)泵(P-1)輸送到加熱爐(F-1)，進(jìn)入反應(yīng)器(R-1)，其特征是反應(yīng)器(R-1)的底流產(chǎn)物輸送到穩(wěn)定塔(T-2)底重沸器(E-7)換熱后再送入換熱器(E-1)換熱，然后去反應(yīng)產(chǎn)物冷卻器(E-2)，進(jìn)入油氣分離罐(V-1)進(jìn)行氣液分離；分離罐(V-1)底流產(chǎn)物粗汽油經(jīng)泵(P-2)抽出送至吸收塔(T-1)上部，其頂流產(chǎn)物富氣去吸收塔(T-1)下部；吸收塔(T-1)的頂流產(chǎn)物干氣排出；吸收塔(T-1)底流產(chǎn)物經(jīng)塔底泵(P-3)抽出送至換熱器(E-5)后進(jìn)入穩(wěn)定塔(T-2)中部，其塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻器(E-6)冷卻后進(jìn)入回流罐(V-2)，其底流產(chǎn)物液態(tài)烴經(jīng)泵(P-4)抽出，進(jìn)入穩(wěn)定塔(T-2)上部和/或進(jìn)入液態(tài)烴收集罐；穩(wěn)定塔(T-2)塔底產(chǎn)物異構(gòu)改質(zhì)汽油進(jìn)入換熱器(E-5)，而后進(jìn)入換熱器(E-3)、冷卻器(E-4)冷卻，進(jìn)入吸收塔(T-1)頂和/或進(jìn)入異構(gòu)改質(zhì)汽油收集罐。
2.如權(quán)利要求1所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，其特征還包括有經(jīng)重沸器(E-7)換熱后的反應(yīng)產(chǎn)物，與解吸塔(T-3)底重沸器(E-8)換熱后再送入換熱器(E-1)換熱；分離罐(V-1)頂流產(chǎn)物富氣去富氣壓縮機(jī)(C-1)壓縮后，與來自解吸塔(T-3)頂?shù)慕馕鼩夂?或經(jīng)泵(P-3)抽出來自吸收塔(T-1)的底流產(chǎn)物富吸收油混合在一起，進(jìn)入平衡蒸發(fā)罐(V-3)氣液分離，罐(V-3)頂流產(chǎn)物壓縮富氣進(jìn)入吸收塔(T-1)底部；貧氣自吸收塔(T-1)頂排入二級吸收塔(T-4)底部，吸收劑催化柴油進(jìn)入塔頂部，吸收液態(tài)烴后的柴油由塔底出裝置；干氣自二級吸收塔(T-4)頂部排出；平衡蒸發(fā)罐(V-3)的凝析油經(jīng)進(jìn)料泵(P-5)抽出送至換熱器(E-3)換熱，然后進(jìn)入解吸塔(T-3)上部，解吸氣自解吸塔(T-3)頂部進(jìn)平衡蒸發(fā)罐(V-3)；解吸塔(T-3)底的富吸收油經(jīng)進(jìn)料泵(P-6)送至換熱器(E-5)換熱后進(jìn)入穩(wěn)定塔(T-2)中部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，其特征是進(jìn)一步還包括有反應(yīng)器(R-1)的底流產(chǎn)物可輸送到加熱爐(F-2)，進(jìn)入反應(yīng)器(R-2)，其底流產(chǎn)物輸送到穩(wěn)定塔(T-2)底重沸器(E-7)換熱。
4.如權(quán)利要求3所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，其特征是反應(yīng)壓力為0.1-1.05Mpa；反應(yīng)溫度為300-440℃；反應(yīng)空速為0.2-0.8(V)hr-1。
5.如權(quán)利要求4所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，其特征是在反應(yīng)器(R-1)、(R-2)內(nèi)有催化劑，催化劑為改型的分子篩催化劑ZSM-5。
6.如權(quán)利要求5所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，其特征是反應(yīng)器為固定床絕熱反應(yīng)器。
7.如權(quán)利要求6所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，其特征是吸收塔(T-1)壓力為0.08-1.3MPa，溫度為30-60℃；穩(wěn)定塔(T-2)反應(yīng)壓力為0.8-1.3MPa，溫度為50-180℃；解吸塔(T-3)壓力為0.8-1.3MPa，溫度為60-130℃；二級吸收塔(T-4)壓力為0.7-1.3MPa，溫度為30-50℃。
8.如權(quán)利要求7所述的低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，其特征是原料汽油包括有直餾汽油、焦化汽油、熱裂化汽油、油氣田的回收輕烴。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及低辛烷值汽油異構(gòu)改質(zhì)工藝，尤其涉及低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝。一種低辛烷值汽油非臨氫異構(gòu)改質(zhì)工藝，包括有直餾汽油經(jīng)泵輸送到加熱爐，進(jìn)入反應(yīng)器，其主要特點(diǎn)是反應(yīng)器的底流產(chǎn)物輸送到穩(wěn)定塔底重沸器換熱后再送入換熱器換熱，然后去反應(yīng)產(chǎn)物冷卻器，進(jìn)入油氣分離罐進(jìn)行氣液分離；分離罐底流產(chǎn)物粗汽油經(jīng)泵抽出送至吸收塔上部，其頂流產(chǎn)物富氣去吸收塔下部；吸收塔的頂流產(chǎn)物干氣排出；吸收塔底流產(chǎn)物經(jīng)塔底泵抽出送至換熱器后進(jìn)入穩(wěn)定塔中部，其塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入回流罐，其底流產(chǎn)物液態(tài)烴經(jīng)泵抽出，進(jìn)入穩(wěn)定塔上部和/或進(jìn)入液態(tài)烴收集罐；穩(wěn)定塔塔底產(chǎn)物異構(gòu)改質(zhì)汽油進(jìn)入換熱器，而后進(jìn)入換熱器、冷卻器冷卻，進(jìn)入吸收塔頂和/或進(jìn)入異構(gòu)改質(zhì)汽油收集罐。本發(fā)明工藝流程簡單容易操作；占地面積小、投資少、效益好。
文檔編號C10G45/58GK1605616SQ20031010583
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者郭輔唐, 王向陽, 王秀敏, 熊湘珞, 黃巖波, 張敏 申請人:蘭州煉油化工設(shè)計(jì)院