专利名称：：一种催化裂化油气分离方法
技术领域：
：本发明涉及一种催化裂化油气分离方法，更具体地说，涉及是一种将催化裂化油气分离为干气、液化气、轻汽油、重汽油、柴油、回炼油和/或重柴油和油浆的方法。
背景技术：
：催化裂化工艺是以350。C以上的蜡油、蜡油掺渣油、减压渣油为原料，主要生产汽油，另外副产柴油、液化气以及丙烯和其它低碳烯烃。催化裂化汽油辛烷值高，安定性好，是车用汽油燃料的优良调和组分，催化裂化柴油经加氢或不加氢可以作为车用柴油的调和组分，因此催化裂化工艺是炼厂重油转化的主要工艺之一，也是炼厂增加经济效益的主要工艺。随着环保法规中限制机动车尾气排放的标准日益严格，发动机燃料特别是车用汽油的标准也越来越严格。机动车尾气排放的污染物主要来源于汽油中的芳烃、烯烃和硫，新的汽油标准中除保留了原来安定性、抗爆性指标外还增加了芳烃含量、烯烃含量和硫含量的限制。调和汽油中汽油的烯烃和硫绝大部分来自催化裂化汽油。因此大力开发降低化催裂化汽油的烯烃含量和硫含量的技术，以期使经处理后的催化裂化汽油仍然能作为汽油调和组分。催化裂化汽油的烯烃主要富集于轻汽油馏分，硫则主要富集于重汽油馏分，许多工艺先将催化裂化汽油分离为轻汽油馏分和重汽油馏分，然后构化技术降低轻汽油馏分中的烯烃含量，采用加氢脱硫的方法降低重汽油馏分中的硫含量；或者将重汽油馏分加氢脱硫，然后与轻汽油馏分混合以降低催化裂化汽油^L含量和烯烃含量，同时保证汽油辛烷值降低幅度不大。例如，US2001/0050224公开了一种催化裂化汽油脱硫的方法，该方法先将催化裂化汽油选择性加氬脱除双烯和乙炔。然后将汽油至少分为3个馏分，其中轻汽油不作处理，重汽油馏分进行加氢脱硫，中间馏分进行重整脱碌u脱氮。CN1472284A公开了一种催化裂化汽油中分离并精制醚化原料的方法，将催化裂化汽油引入催化蒸馏塔中，轻汽油馏分在催化蒸馏塔上部经选择性加氢脱除双烯后由塔顶排出作为醚化原料，其中硫醇和双烯反应生成二硫化物，包含该二硫化物的重汽油馏分由催化蒸馏塔底排出作为产品或其它工艺如加氲脱Ai工艺的原泮十。目前催化裂化工艺中分离催化裂化汽油的方法一般有以下两种在催化裂化主分馏塔的上部抽出重汽油馏分，塔顶为轻汽油馏分和气体，这种方法的缺点是调控汽油的切割精度时会严重影响主分馏塔的操作；或者将催化裂化经稳定后的稳定汽油分馏切割为轻汽油和重汽油馏分，该方法的缺点是重沸器热源温位高，能耗较高。US5814208公开了一种催化裂化产物油气的分离方法，该方法使用Y型分子筛作为吸附剂吸附C5以上汽油馏分，使用活性炭等吸附剂吸收C2以上馏分，其它气体进入气体压缩机升压后再进行分离。US4003822公开了一种催化裂化主分馏塔的物流分离方法，该方法在催化裂化主分馏塔上部将催化裂化重汽油(HCN)抽出，经汽提后作为重汽油产品。轻汽油由主分馏塔塔顶低分罐抽出后直接进入轻汽油(LCN)稳定塔,并从轻汽油稳定塔塔底出轻汽油产品。该方法一方面没有考虑到C4以下组分的分离(传统催化裂化由吸收稳定系统完成)，另一方面无法较精确分离汽油馏分。GB1516590^开了一种催化裂化产品分离方法，该方法为催化柴油(LCO)和回炼油(HCO)的汽提塔分别设置了重沸器(但无塔顶冷却器提供回流物流)，用油浆作为催化柴油汽提塔重沸器热源，用加热炉为回炼油汽提塔重沸器提供热源。催化柴油汽提塔塔顶重汽油馏分一部分返回主分馏塔，一部分进入反应-再生系统裂化为更轻的汽油馏分以增加汽油辛烷值，该方法汽油分离的缺点是汽油的分离影响主分馏塔的操作且由于无塔顶回流而分离津奮度不高。CN1542085A公开了一种催化裂化汽油的分离方法，该方法将催化裂化稳定汽油进入一个新增的稳定汽油分馏塔将催化汽油分离为轻汽油和重汽油两个馏分，轻汽油馏分作为产品出装置，重汽油馏分一部分作为产品或其它工艺如加氢脱硫的原料，另一部分作为吸收塔的补充吸收剂。该稳定汽油分馏塔的重沸器由主分馏塔的一中循环或/和二中循环提供热源。该方法将汽油馏分液化后再次气化，增加了汽油分离的能耗，同时汽油分馏塔重沸器热源温位较高。
发明内容本发明的目的是提供一种低能耗、高分离精度的将催化裂化油气分离为轻汽油馏分、重汽油馏分和其他产品的方法。一种催化裂化油气分离方法，将催化裂化反应后的油气引入主分馏塔，经分馏后，塔顶出料为汽油和C4以下气体，并且主分馏塔从上往下依次分离出柴油、回炼油和/或重柴油、油浆；将汽油和C4以下气体引入汽油分馏塔中，塔底排出重汽油馏分，汽油分馏塔塔顶排出的轻汽油和C4以下气体引入催化裂化吸收稳定系统分离出轻汽油馏分、液化气和干气。本发明提供的方法中，所述的进入主分馏塔的油气来自反应器沉降器旋分器油气集合室。该油气的温度为400~750°C，压力为0.04~0.50MPa(绝压)。本发明提供的方法中，所述的主分馏塔操作参数为塔顶压力为0.03~0.40MPa(绝压)，i荅顶温度为60~150°C,回流比为0.2~2，》荅底温度为280~380°C，塔压降为0.005~0.1MPa。所述的主分馏塔通过调整塔顶循环的流量和返塔温度控制塔上部的回流比和塔顶温度来控制出主分馏塔的汽油干点，所述汽油馏分的恩氏蒸馏(ASTMD86)干点为140~205°C。本发明提供的方法中，所述的主分馏塔可以带有三段或四段取热。主分馏塔的取热为自主分馏塔的某合适塔盘抽出液相物流，作为其它单元操作的热源或/和经冷却器换热后，温度降低，然后再返回主分馏塔的某合适塔盘。主分馏塔的取热一方面为其它单元操作提供热源，另一方面作为控制油浆、回炼油、重柴油、柴油和汽油分离精度和切割点的控制手段。本发明提供的方法中，所述汽油分馏塔的操作参数为塔顶压力为0,02~0.40MPa(纟色压)，i荅顶温度为40~100。C，回流比为0.02~2，；荅底温度为60~200°C,塔压降为0.005~0.01MPa。所述汽油分馏塔塔顶设置冷凝冷却装置，塔顶回流可以是来自本塔的循环取热回流和/或低压闪蒸罐分离的液体轻汽油，优选本塔的循环取热回流。汽油分馏塔可以有多段取热及取热回流。汽油分馏塔底部可以带有重沸器也可以不带重沸器，优选带有重沸器。汽油分馏塔的进料除主分馏塔引出的汽油以及C4以下气体外，也可以包括其它装置来的汽油以及C4以下气体，如来自焦化装置，加氢装置和常减压装置的汽油以及C4以下气体。所述汽油分馏塔底排出的重汽油恩氏蒸馏(ASTMD86)5%馏出温度为70~15(TC。本发明提供的方法中，所述的汽油分馏塔塔顶排出的轻汽油和C4以下气体进入低压闪蒸罐，分离为轻汽油馏分、水和气体，分离出的气体经压缩冷却后进入高压闪蒸罐；分离出的轻汽油液体可以引入吸收塔作为吸收剂使用。所述低压闪蒸罐的操作压力一般为0.010.1MPa，温度为5~50。C。所述低压闪蒸罐分离出的气体在进入高压闪蒸罐前可以经过一级或多级压缩，优选经多级压缩。经多级压缩时，级间可以设置冷却器和闪蒸罐。进入高压闪蒸罐的物流除压缩机出口的气体外，还可以包括压缩级间冷凝液、吸收塔塔底物流和解吸塔塔顶物流。例如，来自低压闪蒸罐的C4以下气体进入緩沖罐，然后进入气体压缩机分两级压缩。一级压缩机出口物流经冷却后进入压缩机级间闪蒸罐，分离为水、压缩级间冷凝液和气体，水排出；压缩级间冷凝液直接或经冷却后进入高压闪蒸罐；气体则进入二级压缩机压缩后引入高压闪蒸罐。在高压闪蒸罐中再粗分离为携带C2气体的C3-轻汽油物流、水和气体，高压闪蒸罐分离出的气体引入吸收塔；分离出的C3-轻汽油物流进入解吸塔。所述高压闪蒸罐的操作压力一般为1.02.0MPa,温度为560。C。在吸收塔中，高压闪蒸罐分离出的气体和低压闪蒸罐分离出的轻汽油逆向接触，经吸收掉气体中携带的C3以上馏分后，吸收塔塔顶排出组成为C2以下气体的干气产品，塔底排出的轻汽油馏分循环回到高压闪蒸罐。所述吸收塔的操作条件一般为压力为1.02.0MPa，温度为560。C。由于吸收过程放出热量，因此为维持稳定的吸收塔操作温度，可以在吸收塔中部加多段取热循环。高压闪蒸罐分离出的C3-轻汽油物液相物流引入解吸塔，在解吸塔内解吸出物流中的C2以下馏分，解析塔顶排出的气体循环回到高压闪蒸罐，解吸塔底排出的C3-轻汽油物流引入稳定塔。解吸塔底部设有再沸器，提供解吸所需要的热量，解吸塔的操作条件一般为压力为1.12.0MPa，塔顶温度为40~IO(TC,塔底温度为100~200。c。在稳定塔中经分馏后，稳定塔顶部排出液化气产品，塔底得到轻汽油馏分。所述的轻汽油馏分恩氏蒸馏(ASTMD86)95%馏出温度为60-150。C。所述稳定塔的操作条件一般为压力1.01.5MPa，塔顶温度为40~80°C,;荅底温度为100~200°C本发明提供的方法中，所述的稳定塔塔底排出的轻汽油馏分经换热冷却后一部分可以作为吸收塔的补充吸收剂，另一部分可以作为汽油调和组分或经处理后作为汽油调和组分、醚化原料或回炼。本发明提供的方法中，还可以包括再吸收塔，在再吸收塔中，使吸收剂和所述的吸收塔塔顶排出的C2以下气体逆向接触，将C2以下气体中携带的轻汽油馏分吸收出来，所述的再吸收塔吸收剂为主分馏塔某合适塔盘抽出的经冷却后柴油馏分或类似柴油馏分。再吸收塔塔顶排出干气产品，塔底排出富吸收油。所述的富吸收油经或不经换热升温后返回主分馏塔某合适塔盘。本发明提供的方法中，所述各段管线可以根据需要防腐蚀需要注入氨水或和水或和其它防腐蚀剂。本发明提供的方法的优点为和主分馏塔直接抽出重汽油馏分的油气分离方法相比，将主分馏塔塔顶气体注入汽油分馏塔的中部，汽油分馏塔顶部设置回流，底部增加重沸器，提高了汽油的分离效率。和增加一个稳定汽油分馏塔，将稳定汽油分馏为轻汽油馏分和重汽油馏分的油气分离方法相比，利用主分馏塔塔顶气体的低温能量，避免将气体直接冷却和液化后再次汽化，降低了汽油蒸馏塔再沸器和冷却水能耗。使用轻汽油作为吸收剂和补充吸收剂，使得解吸塔和稳定塔的塔底重沸器负荷降低，稳定塔的塔底重沸器的热源温度下降。图1为本发明提供的催化裂化油气分离方法流程示意图；图2为对比例1的油气分离方法的流程示意图；图3为对比例2的油气分离方法的流程示意图。其中主要设备为l-主分馏塔，2-吸收塔，3-解吸塔，4-稳定塔，5-粗汽油分馏塔，6-压缩机，7-低压闪蒸罐，8-高压闪蒸罐，9-稳定汽油分流塔。具体实施例方式下面结合附图对本发明所提供的方法进行进一步的说明。但并不因此而限制本发明。如图1所示，催化裂化反应后的油气从反应器沉降器逸出后经转油线10进入主分馏塔1。经分馏后，主分馏^荅1经循环40、41、42、43四,爻耳又热回流后，油浆在主分馏塔1底部经管线11引出装置，重柴油/回炼油经管线12抽出，柴油馏分经管线13抽出，汽油以及C4以下气体经管线21从塔顶流出并引入汽油分馏塔5中。所述的主分馏塔抽出的柴油馏分可以进入柴油汽提塔汽提出携带的轻组分，一部分经冷却后作为产品引出装置，另一部分可以作为再吸收剂引入再吸收塔。汽油分馏塔5塔顶设有冷却器45，塔底设有再沸器44,塔底排出的重汽油馏分经管线14引出装置；塔顶排出的轻汽油馏分和C4以下气体经管线22引出。所述的重汽油馏分可以作为汽油调和组分或经精制处理后作为汽油调和组分。在汽油分馏塔顶出料管线22中可以根据需要注入适量的氨水以防止管线腐蚀。其他原料经管线35引入。轻汽油馏分和C4以下气体经冷却后进入低压闪蒸罐7，在低压闪蒸罐7中分离出水、轻汽油和气体，分离出的水经管线15排出；分离出的轻汽油一部分经管线23引入吸收塔2的上部作为吸收塔吸收剂，另一部分作为塔顶回流经管线25返回汽油蒸馏塔中；分离出的气体经管线24、压缩机6压缩并换热器26冷却后进入高压闪蒸罐8。高压闪蒸罐8分离出携带少量C2气体的C3-轻汽油、C2以下气体和水，分离出的C2以下气体经管线27进入吸收塔2;分离出的水经管线16抽出，分离出的C3-轻汽油物流经管线28从上部引入解吸塔3。经自管线23来的轻汽油和经管线32来的补充吸收剂从上部引入吸收塔2中，和经管线27引入的C2以下气体逆向接触吸收后，吸收塔2塔顶排出干气产品；塔底排出的轻汽油物流经管线30循环回高压闪蒸罐8。由于吸收过程释放一定热量，为了保持吸收效率，在吸收塔2中部可以设多段取热.高压闪蒸罐8分离出的C3-轻汽油物流经管线28从上部进入解吸塔3中，解吸塔3塔底设重沸器46，经解吸后，塔底出料为脱除C2以下组分的C3-轻汽油馏分，该物流经管线33从中部进入稳定塔4;塔顶排出的气体经管线29引出，经换热冷却后返回高压闪蒸罐8。稳定塔4塔底设有重沸器36，经分馏后，液化气(C3C4)经管线18由塔顶出料；轻汽油馏分经管线17由塔底排出。所述的轻汽油馏分经换热冷却后一部分经管线32引入吸收塔2，作为吸收塔2的补充吸收剂，另一部分轻汽油可以作为汽油调和组分或经处理后作为汽油调和组分或回炼。下面通过实施例对本发明提供的方法作进一步的说明，但并不因此而限制本发明。实施例和对比例中馏分油的馏程由ASTMD86石油产品蒸馏试验方法测得。实施例实施例说明本发明才是供的催化裂化油气分离方法的汽油分离效果。按照附图1所示的流程分离催化裂化反应油气，将油气引入主分馏塔,操作催化裂化主分馏塔使塔顶出料为汽油以及C4以下馏分，并且主分馏塔从上往下依次分离出柴油、重柴油和油浆；将汽油以及C4以下馏分引入汽油分馏塔，分离出重汽油馏分和轻汽油以及C4以下馏分，将C4以下馏分引入后续的吸收稳定系统，分离出轻汽油馏分、液化气和干气。催化裂化反应油气的流量和组成见表1，主分馏塔塔顶排出的汽油和C4以下馏分的馏程见表2，利用Aspenplus软件对某催化裂化装置分馏吸收稳定流程进行模拟计算装置能耗，主分馏塔和汽油分馏塔的操作参数、装置能耗见表3，分离出的轻、重汽油馏分的馏程结果见表4。对比例1对比例1说明现有技术中的催化裂化油气分离方法的汽油分离效果。按照附图2所示的流程分离催化裂化反应油气，将油气引入主分馏塔，操作催化裂化主分馏塔使塔顶出料为轻汽油以及C4以下馏分，并且主分馏塔从下往上依次分馏出重汽油、轻柴油、重柴油和油浆。将轻汽油以及气体引入后续的催化裂化吸收稳定系统，经吸收稳定系统分离得到干气、液化气和轻汽油。催化裂化反应油气的流量和组成见表1，利用Aspenplus软件对某催化裂化装置分馏吸收稳定流程进行模拟计算装置能耗，主分馏塔的操作参数、装置能耗见表2，分离出的轻、重汽油馏分的馏程结果见表3。只于比例2对比例2说明CN1542085A中公开的催化裂化汽油分离方法的汽油分离效果。按照附图3所示的流程分离催化裂化反应油气，将油气引入主分馏塔，操作催化裂化主分馏塔使塔顶出料为粗汽油和C4以下馏分，并且主分馏塔从上往下依次分离出轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。粗汽油和C4以下馏分由主分馏塔塔顶出料经管线22引入低分闪蒸罐7中，在低分闪蒸罐7中分离为富气物流、粗汽油和水，水由管线15排出，分离出的富气物流经管线24并经压缩机6压缩后并经换热器26冷却后引入高压闪蒸罐8中再次闪蒸分离；分离出的粗汽油经管线23从上部引入吸收塔2中。高压闪蒸罐8中分离出富含C2以下组份的气体、C3-汽油馏分以及水。水由管线16排出；分离出的C3-汽油馏分经管线28从顶部进入解吸塔3;分离出的富含C2以下组份的气体经管线27进入吸收塔2底部。在吸收塔2中，经管线23来的粗汽油、经管线38来的重汽油作为吸收剂和补充吸收剂，和经管线27引入的富含C2以下组份气体逆向接触，经吸收C3以上组份后，气体经管线19由排出，作为干气产品出装置；塔底排出的物流经管线30、冷却器26返回高压闪蒸罐8中。带有塔底再沸器46的解吸塔3分离出脱乙烷汽油和解吸气，塔底排出的脱乙烷汽油经管线33进入稳定塔4，塔顶排出的解吸气经管线29返回高压闪蒸耀8中。稳定塔4带有塔底再沸器36，经分馏后，塔顶产品液化气经管线18排出，塔底排出的稳定汽油经管线39进入汽油分馏塔9。汽油分馏塔设有塔顶冷却器49,塔底再沸器48，并引入催化裂化主分镏塔中段回流作为汽油分馏塔9的塔底热源。经分馏后，轻汽油馏分由汽油分馏塔9塔顶经管线17排出；重汽油馏分由塔底经管线14排出，其一部分作为产品出装置，另一部分作为吸收塔的补充吸收剂。催化裂化反应油气的流量和组成见表1，利用Aspenplus软件对某催化裂化装置分馏吸收稳定流程进行模拟计算装置能耗，主分馏塔的操作参数、装置能耗见表2，分离出的轻、重汽油馏分的馏程结果见表3。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由表2、表3可见和对比例2相比，本发明提供的方法在轻汽油和重汽油分离精度相近的情况下，汽油蒸馏塔塔底再沸器能耗由12.5GJ降低到3.5GJ,降低了72%，分离系统装置总能耗降低11.6GJ;在IO(TC切割汽油轻重馏分，本发明提供的方法切割的重汽油中大于100。C的馏分大于95%,对比例1中大于IO(TC的镏分约为80%，在能耗相近的情况下，本发明提供的方法汽油分离效率更高。权利要求1、一种催化裂化油气分离方法，其特征在于将催化裂化反应后的油气引入主分馏塔，经分馏后，塔顶出料为汽油和C4以下气体，并且主分馏塔从上往下依次分离出柴油、回炼油和/或重柴油、油浆；将汽油和C4以下气体引入汽油分馏塔中，塔底排出重汽油馏分，汽油分馏塔塔顶排出的轻汽油和C4以下气体引入催化裂化吸收稳定系统分离出轻汽油馏分、液化气和干气。2、按照权利要求l的方法，其特征在于所述的进入主分馏塔的油气的温度为400~750°C，压力为0.04~1.0MPa(绝压)。3、按照权利要求l的方法，其特征在于主分馏塔操作参数为塔顶压力为0.03~0.9MPa(绝压)，i荅顶温度为60~150°C,回流比为0.2~2,塔底温度为280~380。C，塔压降为0.005~O.lMPa。4、按照权利要求3的方法，其特征在于所述的主分馏塔塔顶出料的汽油馏分的恩氏蒸馏干点为140~205°C。5、按照权利要求l、2或3的方法，其特征在于所述的汽油分馏塔操作参数为塔顶压力为0.02~0.9MPa(绝压)，塔顶温度为40~IO(TC,回流比为0.02~2，塔底温度为60~200°C，塔压降为0.005~0.01MPa。6、按照权利要求1、2或3的方法，其特征在于所述的汽油分馏塔的进料还包括来自焦化装置，加氢装置和常减压装置的汽油以及C4以下气体。7、按照权利要求5的方法，其特征在于所述的汽油分馏塔釆用本塔的循环耳又热回流。8、按照权利要求5的方法，其特征在于所述汽油分馏塔底排出的重汽油恩氏蒸馏5%馏出温度为70~150。C。9、按照权利要求5的方法，其特征在于所述的轻汽油馏分恩氏蒸馏95%馏出温度为60~150°C。10、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的汽油分馏塔塔顶排出的轻汽油和C4以下气体进入低压闪蒸罐，分离为轻汽油馏分、水和气体，分离出的气体经压缩冷却后进入高压闪蒸罐再粗分离为携带C3~轻汽油物流、水和气体，高压闪蒸罐分离出的气体引入吸收塔；在吸收塔中，高压闪蒸罐分离出的气体和低压闪蒸罐分离出的轻汽油逆向接触，吸收气体中携带的C3以上馏分，吸收塔塔顶排出干气产品，塔底排出的轻汽油馏分循环回到高压闪蒸罐；高压闪蒸罐分离出的C3轻汽油液相物流引入解吸塔，物流中的C2以下馏分解吸到气体中，解吸塔顶排出的气体循环回到高压闪蒸罐，解吸塔底排出的C3轻汽油物流引入稳定塔；经稳定塔分馏后，塔顶排出液化气产品，塔底得到轻汽油馏分。11、按照权利要求10的方法，其特征在于所述的低压闪蒸罐分离出的气体在进入高压闪蒸罐前经过2级以上压缩。12、按照权利要求10的方法，其特征在于所述的吸收塔塔顶排出的C2以下气体还引入再吸收塔，在再吸收塔中，使吸收剂和C2以下气体逆向接触，将C2以下气体中携带的轻汽油馏分吸收出来，所述的再吸收塔吸收剂为主分馏塔抽出的柴油馏分或类似柴油馏分，再吸收塔塔顶排出千气产品，塔底排出的富吸收油物流返回主分馏塔。全文摘要一种催化裂化油气分离方法，将催化裂化反应后的油气引入主分馏塔，经分馏后，塔顶出料为汽油和C4以下气体，并且主分馏塔从上往下依次分离出柴油、回炼油和/或重柴油、油浆；将汽油和C4以下气体引入汽油分馏塔中，塔底排出重汽油馏分，汽油分馏塔塔顶排出的轻汽油和C4以下气体引入催化裂化吸收稳定系统分离出轻汽油馏分、液化气和干气。本发明提供的方法将主分馏塔塔顶气体注入汽油分馏塔的中部，汽油分馏塔顶部设置回流，底部增加重沸器，提高了汽油的分离效率；利用主分馏塔塔顶气体的低温能量，避免将气体直接冷却和液化后再次汽化，降低了汽油蒸馏塔再沸器和冷却水能耗。文档编号C10G70/00GK101418235SQ20071017633公开日2009年4月29日申请日期2007年10月25日优先权日2007年10月25日发明者张久顺,张执刚,毛安国,谢朝钢申请人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院