专利名称：催化裂化全馏分汽油加氢改质工艺流程的制作方法
技术领域：
本发明属于石油化工汽油精制技术领域，涉及催化裂化全馏分汽油加氢改质工艺流程。
背景技术：
汽油作为主要石油产品及汽车发动机的主要原料，目前正受到来自环保和汽车技术进步双重因素的影响，欧美等主要西方国家相继出台欧III、欧IV汽油新标准，12个发达国家已率先采用欧IV汽油新标准。我国无铅汽油有害物质控制标准已经开始实施，其中烯烃含量规定不大于35％(v)。从2005年7月1日起，我国的汽油产品将采用欧III标准。
由于历史发展的原因，催化裂化(FCC)汽油占我国汽油的75％，而催化裂化汽油中的硫和烯烃的含量分别占商品汽油中总硫含量和总烯烃含量的90％和80％以上，因此我国清洁汽油的生产问题最终归结为FCC汽油的清洁化问题。目前为生产烯烃含量小于35％(v)的清洁汽油所采用的主要手段是使用降烯烃催化裂化催化剂和助剂，但由此带来了干气和焦碳产率的上升，液体收率下降，辛烷值降低等一系列问题，使得催化裂化工艺生产过程的经济性有所降低。更为重要的是，这一手段仅能解决满足当前清洁汽油标准规定的烯烃含量问题，不能解决汽油中硫含量问题。在国外，由于FCC汽油占商品汽油的比例较小(1/3左右)，脱硫降烯烃含量一直是个研究主题，重点研究汽油加氢改质。US4397739、CN1621495A、CN1521241A提出了加氢处理之前，首先将汽油精馏成轻组分和重组分，再对重组分进行特定的加氢脱硫的方法。上述技术也存在不足，那就是在产品要求烯烃降低较多时，仍然不能避免辛烷值过多的损失，且加氢饱和烯烃也会大大增加氢耗，而且流程较复杂。CN1597865A、CN200410074058.7提出了一种全馏分FCC劣质汽油的加氢脱硫降烯烃的工艺方法，这种方法具有流程简单、易于操作，可充分利用反应热、延长催化剂运转周期、液收相对较高、氢耗低等优点，但汽油辛烷值和液收还没有达到理想值。以上技术均是对工艺方法和催化剂进行详细描述，而对工艺流程没有或很少描述。
发明内容
通过分析研究现有技术的不足，本发明提出一种流程简单、运转稳定、操作弹性大、液态烃全循环的FCC全馏分汽油加氢改质工艺流程。见附图1。
将FCC全馏分劣质汽油及反应生成的液态烃，经过与反应产物等一系列换热(或加热)，进入TMD三段反应器，在氢气存在和一定温度、压力条件下，与特定催化剂接触反应，发生二烯烃、烯烃饱和、异构化、芳构化及脱硫等反应，使生成物汽油烯烃含量降低，硫含量降低，辛烷值基本不降低，液收高，最后经过分离、稳定，达到符合要求的清洁汽油。
原料汽油(1)与液态烃(28)经加氢进料泵(2)升压至1.5～6.0MPa后与循环氢(3)混合，然后与D段反应产物经换热器(4)换热至168℃左右，再经换热器(5)与M2段反应产物换热升温至160～240℃，进入T段反应器(6)进行预处理。T段反应器体积空速为0.5～15h-1，氢油比为200～800∶1。T段反应产物经换热器(7)换热后进入M1段反应进料加热炉(8)升温至320～420℃后，顺序进入M1反应器(9)、M2反应器(10)进行加氢改质反应，反应压力为1.5～6.0MPa，反应空速为0.5～8.0h-1，氢油比为200～800∶1。M2段反应产物先与T段反应产物换热再经M2段反应产物一原料油换热器(5)换热后，进入D段反应器(11)进行补充精制反应。反应温度为160～320℃，反应压力为2.3～2.5MPa，反应空速为0.5～8.0h-1，氢油比为200～800∶1(反应为初期时可不投入D段反应器，反应末期，降烯烃效果差时投用)，D段反应产物与原料油经换热器(4)换热至168℃左右，先后进入反应产物空冷器(12)、反应产物后冷器(13)，冷凝冷却至40℃后，进入反应产物高压分离器(14)进行气液分离。
高压分离器气相进入循环氢压缩机入口分液罐(15)分液后，进入循环氢压缩机(16)升压。压缩机出口高压氢气分为三路，一路作为冷氢(17)进入M1、M2段反应器中部，一路作为循环氢流量调节用(18)，另一路与新氢(19)混合后作为循环氢与原料汽油、液态烃混合进入反应器。高压分离器液相作为稳定塔(20)进料，与稳定塔底油经稳定塔进料换热器(21)换热至96℃左右进入稳定塔。
稳定塔顶油气经稳定塔顶冷凝冷却器(22)冷却至40℃后，进入稳定塔顶回流罐(23)进行气液分离，气相作为燃料气进入自产瓦斯系统，液相经稳定塔顶回流泵(24)升压后一路作为稳定塔顶回流，另一路(25)返至原料汽油中。稳定塔底油一路经稳定塔底重沸器(26)加热后返回塔底，另一路先与高压分离器液相经稳定塔进料换热器换热，再经汽油产品冷却器(27)冷至40℃后，作为合格汽油产品送出装置。
当M反应器床层温升不超过15℃情况下，可以通过打冷氢的方式控制反应器床层温度在一定的范围，当反应器床层温升超过要求时，可以通过打急冷油(26)的方式降低反应器出口温度，控制其反应温度，防止超温。急冷油采用冷后的稳定塔底油，经急冷油泵(29)打入反应器。
与现有技术相比，本发明有以下优点(1)采用原料汽油加氢反应生成的液态烃循环回原料汽油之中进入反应器的流程，使反应中液态烃达到平衡，从而不再生成液态烃，增加汽油收率。
(2)采用本工艺流程和抚顺石油化工公司的FO-3558FCC汽油加氢改质催化剂，可将烃烯、硫含量较高的劣质FCC全馏分汽油加工为优质清洁汽油产品。可以将FCC全馏分汽油的烯烃由55％(v)降至35％(v)以下，脱硫率85％以上，汽油产品的辛烷值基本不变(或损失小于1.0个单位)，汽油收率为99.5％以上。
(3)工艺流程简单，操作稳定，不需要将FCC汽油再通过分离轻重组分。
(4)热量利用合理，利用反应产物与原料逐级换热，充分利用了反应热。
(5)D段反应为补充精制反应器，当反应达到末期，精制催化剂活性下降较大，不能满足要求时，将D段反应器投入，仍可得到合格产品。
(6)控制反应器床层温度超温的手段多，除打冷氢外，还可打急冷油，即当反应开始时，催化剂初活性很强，反应温升可能很大，造成反应器床层温度超过规定值，这时可以通过联锁开启急冷油泵向反应器注入急冷油，以控制反应温度。
(7)投入与不投入D段反应器，工艺流程均考虑了换热问题，手段较多。
图1为催化裂化全馏分汽油加氢改质工艺流程图。
具体实施例方式实施例1本实施例给出了20万吨/年FCC汽油全馏分加氢改质工业实验装置设计的反应条件和反应结果。
催化裂化全馏分汽油质量规格研究法辛烷值90.3烯烃含量50～55％(v)流量25000kg/h汽油干点＜195℃催化剂抚顺石油化工公司FO-3558FCC汽油加氢改质催化剂(一代+二代)或有类似技术指标的其它催化剂。
稳定汽油质量规格研究法辛烷值90.0烯烃含量＜35％(v)流量24918kg/h烯烃下降20个百分点液体收率99.67％由于原料汽油中烯烃含量较多，故本实施例采用双M反应器串联流程。具体实施流程原料汽油和液态烃经加氢进料泵P-101/1.2升压至3.2MPa后与循环氢混合，循环氢为13816Nm3/h，然后与D段反应产物经E-101换热168℃，再经E-102/1.2与M2段反应产物换热升温到240℃，进入T段反应器进行预处理反应，液时空速为12h-1，氢油比为300∶1，T段反应产物经E-103/1.2与M2反应产物换热后，进入M1段反应器进料加热炉F-101升温至420℃后，顺序进入M1、M2段反应器进行加氢改质反应。M1反应温度为420℃，反应压力为2.55MPa(G)，液时空速为3h-1，氢油比为300∶1；M2反应温度为420℃，反应压力为2.40MPa(G)，液时空速为1h-1，氢油比为300∶1。M2段反应产物经M2反应产物-原料油换热器E-102/1.2换热至300℃，进入D段反应器进行补充精制反应。D段反应产物与原料油经E-101换热至180℃左右，先后进入反应产物空冷器A101，反应产物冷却器EW-101冷凝冷却至40℃后，进入反应产物高压分离器V-101进行气液分离，高压分离器V-101气相进入循环氢压缩机入口分液罐V-102分液后，进入循环氢压缩机K-101/1.2升压至3.1MPa，压缩机K-101/1.2出口高压氢气分为三路，一路作为冷氢进入M1、M2段反应器中部，一路作为循环氢流量调节用，另一路与新氢混合后作为循环氢与原料汽油、液态烃混合后进入反应器。
高压分离器V-101液相作为稳定塔进料，与稳定塔底油经稳定塔进料换热器E-104换热96℃后进入稳定塔T-101。
稳定塔T-101塔顶油气经稳定塔顶冷凝冷却器EW-103冷却至40℃，进入稳定塔顶回流罐V-104进行气液分离，V-104气相作为燃料气进入自产瓦斯系统，液相经稳定塔顶回流泵P-102/1.2升压1.0MPa后，一路作为稳定塔顶回流，另一路循环至原料汽油中。稳定塔底油一路经稳定塔重沸器E-105加热后返回塔底，另一路先与高压分离器液相经稳定塔进料换热器E-104换热，再经汽油产品冷却器EW-102冷却40℃后，作为合格汽油产品送出在装置。
当M反应器床层最高温升不超过15℃的情况下，可以通过打冷氢的方式控制反应器床层温度在一定的范围，如果反应器床层最高温升超过要求范围时，可以通过打急冷油的方式降低反应器出口温度，控制其反应温度，防止超温。急冷油采用冷后稳定塔底油，经急冷油泵P-103/1.2打入反应器。
实施例2质工业实验装置的运行结果。
催化裂化全馏分汽油质量规格研究法辛烷值 88.5烯烃含量 37.7％(v)芳烃含量 13.3％(v)饱和烃含量 49.1％(v)硫含量 110μg/g流量 18750kg/h流程10％ 52℃30％ 65℃50％ 85℃90％ 155℃催化剂抚顺石油化工公司FO-3558FCC汽油加氢改质催化剂(一代)或有类似技术指标的其它催化剂。
稳定汽油质量规格研究法辛烷值 88.8烯烃含量 30.3％(v)芳烃含量 15.8％(v)饱和烃含量 53.9％(v)硫含量 20.2μg/g流量 18675kg/h烯烃下降 7.4个百分点脱硫率 81.64％汽油收率99.6％流程10％51℃30％72℃50％96℃90％166℃由于原料汽油中烯烃含量较低，故本实施例采用单M段反应器，且D反没有投用，即可达到产品质量要求。
工艺流程简述原料汽油和液态烃经加氢进料泵P-101/1.2升压至2.5MPa，经原料油—二段反应产物一次换热器E-101与二段反应产物换热升温至120℃左右，与循环氢混合，混合物料再经原料油－二段反应产物二次换热器E-102与二段反应产物换热，用三通调节阀控制换后温度在170℃左右。换后物料做为一反进料进入一段反应器R-101。一段反应器反应压力为2.2MPa，反应空速为12h-1，催化剂型号为F0-3558T。一段反应产物进入二段反应加热炉F-101升温365℃后，进入二段反应器R-102。二段反应器反应压力为2.0MPa，反应空速为2.1h-1，催化剂型号为F0-3558M。二段反应产物分别经E-101、E-102换热至110℃左右，先后进入反应产物空冷器EA-101/1.2、反应产物冷却器E-104冷凝冷却至40℃后，进入反应产物分液罐V-101。V-101气相作为循环氢与新氢混合后，经循环氢压缩机K-101/1.2升压至2.5MPa后，与原料汽油液态烃混合。液相作为分馏塔进料经分馏塔进料－分馏塔底油换热器E-103与分馏塔底油换热至90℃左右，自压进入分馏塔T-101。T-101顶油气经分馏塔顶冷凝冷却器E-105冷却至40℃后，进入分馏塔顶回流罐V-103。V-103气相作为燃料气进入瓦斯系统，液相经分馏塔顶回流泵P-102/1.2升压至1.3MPa后，作为回流返回分馏塔顶。分馏塔底油经分馏塔底油泵P-103/1.2抽出并升压至1.5MPa后，一部分经分馏塔底重沸炉加热后返回分馏塔底，为分馏塔提供热源；另一部分经E-103换热、汽油产品冷却器E-106冷却至40℃后，作为汽油产品送出装置。
权利要求
1.催化裂化汽油加氢改质工艺流程，其特征在于FCC全馏分汽油与液态烃经过与反应产品换热，进入TMD三段反应器，在氢气存在和320～420℃温度、1.5～6.0MPa压力条件下，与抚顺石油化工公司生产的FO-3558FCC汽油加氢改质催化剂接触反应，并经过分离、稳定，生成合格汽油。
2.根据权力要求1所述的催化裂化汽油加氢改质工艺流程，其特征在于催化裂化汽油经过加氢改质反应生成的液态烃循环至反应原料之中，在反应器内使液态烃达到平衡，使反应不向生成液态烃的方向进行，从而增加汽油的收率。
3.根据权力要求1所述的催化裂化汽油加氢改质工艺流程，其特征在于首先FCC全馏分汽油与循环氢混合，然后与D段反应产物换热，再与M段反应产物换热进入T段反应器进行预处理反应，反应压力为1.5～6.0MPa，体积空速为0.5～15.0h-1，氢油比为200～800∶1，T段反应器的催化剂为抚顺石油化工公司的FO-3558FCC汽油加氢改质催化剂，T段反应产物与M段反应产物换热，然后进入M段反应进料加热炉加热至320～420℃进入M段反应器进行加氢改质反应，反应压力为1.5～6.0MPa，氢油比为200～800∶1，体积空速为0.5～4.0h-1。M段反应器的催化剂为抚顺石油化工公司的FO-3558FCC汽油加氢改质催化剂；M段反应产物与原料汽油换热后直接进入D段反应器进行补充精制反应，反应温度为320～420℃，反应压力为1.5～6.0MPa，氢油比为200～800∶1，体积空速为0.5～8.0h-1，D段反应器的催化剂为抚顺石油化工公司的FO-3558FCC汽油加氢改质催化剂；D段反应产物经与原料汽油换热后，先后经过空冷器、后冷器进入反应产物高压分离器，进行气液分离。高压分离器出来的气相经循环压缩机，与新氢混合后作为循环氢和冷氢使用，液相经与稳定塔底油换热后进入稳定塔，高压分离器操作温度为35～40℃；稳定塔顶油气经稳定塔顶冷凝冷却器冷却至40℃后，进入稳定塔顶回流罐进行气液分离，气相作为燃料气进入自产瓦斯系统，液相经稳定塔顶回流泵升压后一路作为稳定塔顶回流，另一路返至原料汽油中，稳定塔底油一路经稳定塔底重沸器加热后返回塔底，另一路先与高压分离器液相经稳定塔进料换热器换热，再经汽油产品冷却器冷至40℃后，作为合格汽油产品送出装置。
4.根据权力要求3所述的催化裂化汽油加氢改质工艺流程，其特征在于M段反应器应根据原料汽油中烯烃含量的多少设一个或两个反应器，当原料汽油中烯烃含量在48％(v)以下时，用一个反应器；当原料汽油中烯烃含量在48％(v)以上时，用两个反应器串联。
5.根据权力要求书1所述的催化裂化汽油加氢改质工艺流程，其特征在于当M段反应器床层最高温升不超过15℃的情况下，可以通过打冷氢的方式控制反应床层温升在一定的范围。如果反应器床层最高温升超过15℃时，可以通过打急冷油的方式降低反应器出口温度，急冷油采用冷后的稳定塔底油，经泵打入反应器。
全文摘要
催化裂化全馏分汽油加氢改质工艺流程，工艺简单，操作稳定，节能，不需要将FCC汽油再通过分离轻重组分。可得到合格产品。FCC全馏分汽油与液态烃经过与反应产品换热，进入TMD三段反应器，在氢气存在和320～420℃温度、1.5～6.0MPa压力条件下，与F0－3558FCC汽油加氢改质催化剂接触反应，并经过分离、稳定，生成合格汽油。当M段反应器床层最高温升不超过15℃的情况下，可以通过打冷氢的方式控制反应床层温升在一定的范围。如果反应器床层最高温升超过15℃时，可以通过打急冷油的方式降低反应器出口温度。本发明可提供清洁的符合环保要求的汽油。
文档编号C10G45/02GK1916119SQ20061004706
公开日2007年2月21日 申请日期2006年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者康久常, 曾蓬, 刘海, 周彦文, 杜喜研, 刘云海 申请人:中国石油集团工程设计有限责任公司抚顺分公司