一种催化裂化与汽油加氢组合的方法与流程

本发明属于炼油化工技术领域，尤其涉及一种催化裂化与汽油加氢组合的方法。

背景技术：

催化裂化采用的主要原料为常减压蜡油、焦化蜡油、燃料油等，在高温催化剂作用下反应，并经过分馏系统及吸收稳定系统得到干气、液化气、汽油、柴油、油浆等产品。在国家政策及新旧动能转化引导下，炼油装置汽油、柴油利润空间下降，近年的技术重点围绕催化裂化装置产品分布的优化，增产低碳烯烃，尤其是液化气中丙烯及干气中乙烯的含量。

催化裂化装置产生的汽油送入汽油加氢装置首先进行全馏分选择性加氢，在通过精馏及抽提得到合格汽油产品，随着国家汽油标准的升级，汽油中烯烃含量受到严格控制，但目前全厂汽油中烯烃含量偏高，影响调油，需要通过技术优化降低全厂汽油烯烃含量。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种催化裂化与汽油加氢组合的方法，该方法能够提高液化气收率、液化气中丙烯含量和干气中乙烯含量。

本发明提供了一种催化裂化与汽油加氢组合的方法，包括以下步骤：

将催化裂化原料进行催化裂化反应，再依次经分馏、分离、解析、吸收和稳定后，得到干气、液化气、轻石脑油、柴油和油浆；

将所述轻石脑油的60～70wt％和汽油依次经汽油加氢反应和汽油加氢分离，得到外送物料和再利用物料；所述轻石脑油的馏程控制c3+c4含量<1wt％，干点<45℃；所述再利用物料的馏程控制初馏点>40℃，终馏点90～101℃；

所述催化裂化分离的轻石脑油的30％～40％和再利用物料返回继续进行催化裂化反应。

优选地，所述催化裂化反应中控制主反应温度为510～525℃，副反应温度为590～610℃。

优选地，所述分馏在分馏塔t1201中进行，所述分馏塔t1201的塔顶温度为95～120℃，塔顶压力为0.09～0.20mpa，塔底温度315～345℃。

优选地，分离后的液体产物在解析塔t1302中进行解析；

解析塔t1302的塔顶温度为55～75℃，塔顶压力为1.1～1.5mpa，塔底温度110～130℃。

优选地，所述稳定在第一稳定塔t1304中进行；

第一稳定塔t1304的进料温度为141±2℃，塔顶温度为50～65℃，塔顶压力为0.9～1.2mpa，塔底温度为170～215℃。

优选地，所述催化裂化反应在催化裂化反应单元中进行；

所述分馏在催化裂化分馏单元中进行；

所述催化裂化分馏单元包括与所述催化裂化反应单元连接的分馏塔t1201；

与所述分馏塔的塔顶连接的压缩机k1301；

与所述压缩机连接的油气分离器v1303；

与所述油气分离器的塔底浓缩油排出口连接的解析塔t1302；

与所述解析塔的塔底连接的第一稳定塔t1304；

与所述第一稳定塔连接的汽油加氢反应单元。

优选地，所述催化裂化分馏单元还包括与所述油气分离器的塔顶气体排出口连接的吸收塔t1301；

与所述吸收塔的塔顶连接的再吸收塔t1303。

优选地，所述吸收塔t1301的塔顶温度为30～45℃，塔顶压力为1.0～1.4mpa；

所述再吸收塔的塔顶压力为1.0～1.35mpa。

优选地，所述汽油加氢反应在汽油加氢反应器中进行；所述汽油加氢分离在汽油加氢分离器中进行；

所述汽油加氢分离单元包括与所述汽油加氢反应器连接的第二稳定塔t102；

与所述第二稳定塔t102的塔底连接的预分馏塔t101；

与所述预分馏塔连接的切重塔t103。

优选地，所述切重塔t103的塔顶温度为65～105℃、塔顶压力0～0.1mpa，塔底温度120～150℃。

本发明提供了一种催化裂化与汽油加氢组合的方法，包括以下步骤：将催化裂化原料进行催化裂化反应，再依次经分馏、分离、解析、吸收和稳定后，得到干气、液化气、轻石脑油、柴油和油浆；将所述轻石脑油的60～70wt％和汽油依次经汽油加氢反应和汽油加氢分离，得到外送物料和再利用物料；所述轻石脑油的馏程控制c3+c4含量<1wt％，干点<70℃；所述再利用物料的馏程控制初馏点>40℃，终馏点90～101℃；所述轻石脑油的30％～40％和再利用物料返回继续进行催化裂化反应。该方法将轻石脑油的30％～40％与再利用物料与催化裂化原料一起进行催化裂化反应，使得液化气收率和液化气中丙烯含量均提高，干气中乙烯含量也明显增加。实验结果表明：与仅通入催化裂化原料相比，干气中乙烯含量提高1.5～2vol％；液化气收率提高1～2wt％；液化气中丙烯含量提高4～6vol％。

附图说明

图1为本发明提供的催化裂化与汽油加氢组合的工艺流程图，其中，tt1201为分馏塔；k1301为压缩机；v1303为油气分液罐；t1301吸收塔；t1302为解析塔；t1303为再吸收塔；t1304为第一稳定塔；r101为加氢反应器；t101为预分馏塔；t102为第二稳定塔；t103为切重塔。

具体实施方式

本发明提供了一种催化裂化与汽油加氢组合的方法，包括以下步骤：

将催化裂化原料进行催化裂化反应，再依次经分馏、分离、解析、吸收和稳定后，得到干气、液化气、轻石脑油、柴油和油浆；

将所述轻石脑油的60～70wt％和汽油依次经汽油加氢反应和汽油加氢分离，得到外送物料和再利用物料；所述轻石脑油的馏程控制c3+c4含量<1wt％，干点<70℃；所述再利用物料的馏程控制初馏点>40℃，终馏点90～101℃；

所述轻石脑油的30％～40％和再利用物料返回继续进行催化裂化反应。

本发明提供的方法将轻石脑油的30％～40％与再利用物料和催化裂化原料一起进行催化裂化反应，使得液化气收率和液化气中丙烯含量均提高，干气中乙烯含量也明显增加。

本发明将催化裂化原料进行催化裂化反应，再依次经催化裂化分馏、分离、吸收和稳定后，得到干气、液化气、轻石脑油、柴油和油浆。

在本发明中，所述催化裂化原料包括常减压蜡油、焦化蜡油、燃料油。

催化裂化的化学反应过程包括：

烷烃：烷烃在催化裂化过程中主要发生裂解反应，生成较小分子的烷烃和烯烃。例如：c16h34→csh16+csh18；

生成的烷烃和烯烃又可以连续进行分解或进行其它的反应。烷烃分解反应生成的小分子气态烃中，多为丙烯和丁烯。六个碳原子以上的烷烃裂化前，可能发生异构重排，也可能发生芳构化反应。例如：

ch3-ch2-ch2-ch2-ch2-ch3→c6h6+3h2烷烃的分解反应速度随其分子量的增加而增加，同时在碳原子数相近，裂化条件相同时，异构烷烃的分解速度比正构烷烃的分解速度快得多。

烯烃：烯烃是催化裂化一次反应的产物，而不是原料本身有的。它主要有以下几种反应：

a.分解反应：烯烃的分解即碳～碳键断裂生成两个较小分子的烯烃。烯烃的分解速度比烷烃快，但二者的反应规律基本相似，大分子烯烃的分解速度比小分子烯烃快，异构烯烃的分解速度比正构烯烃快。

b.异构化反应：烯烃的异构化反应有两种情况。一种是正构烯烃变成异构烯烃，另一种是处于分子两端的双键向中心移动。

烯烃异构化的结果，使裂化产物中异构烯烃增加，α-正构烯烃减少，这有利于汽油辛烷值的提高。

ch3-ch2-ch2-ch2-ch＝ch2→ch3-ch2-ch＝ch-ch2-ch3

c.氢转移反应：环烷烃或烷烃芳烃放出氢使烯烃饱和而自身逐渐变成稠环芳烃，甚至缩成焦碳。两个烯烃分子之间可以发生氢转移反应，例如两个己稀分子之间发生氢转移反应，一个变成己烷而另一个变成己二烯。可见氢转移反应的结果是一方面某些烯烃转化为烷烃，另一方面，给出氢的化合物则转化为芳烃或缩合成程度更高的分子。在高温时，例如500℃左右，氢转移反应速度比分解速度低得多。所以高温时，裂化汽油的烯烃含量高，但在较低温度时，分解反应速度降低的程度比氢转移反应速度降低的程度大，因此低温时裂化汽油的烯烃含量就要低些。根据这一特点，我们可以通过提高反应温度来增加产品烯烃含量，以提高汽油的辛烷值。也可以降低反应温度减少烯烃含量，以提高汽油的安定性；

在本发明中，所述催化裂化反应在催化裂化反应单元中进行；

所述分馏在催化裂化分馏单元中进行；

所述催化裂化分馏单元包括与所述催化裂化反应单元连接的分馏塔t1201；

与所述分馏塔的塔顶连接的压缩机k1301；

与所述压缩机连接的油气分离器v1303；

与所述油气分离器的塔底浓缩油排出口连接的解析塔t1302；

与所述解析塔的塔底连接的第一稳定塔t1304；

与所述第一稳定塔连接的汽油加氢反应单元。

在本发明中，所述轻石脑油的馏程控制c3+c4含量<1wt％，干点<70℃；所述轻石脑油中c4+c5+c6含量大于99wt％。所述轻石脑油不含芳烃；所述轻石脑油中正构烷烃的含量4.5～6％，异构烷烃的含量58～60％，烯烃含量31～35％。

所述再利用物料初馏点>40℃，终馏点90～101℃。所述再利用物料中c5+c6+c7含量大于99wt％；所述再利用物料中正构烷烃含量7～8％，异构烷烃含量35～40％，烯烃含量35～39％，芳烃含量5～7％。

在本发明中，所述催化裂化反应中控制主反应温度为510～525℃，副反应温度为590～610℃。所述分馏在分馏塔t1201中进行，所述分馏塔t1201的塔顶温度为95～120℃，塔顶压力为0.09～0.20mpa，塔底温度315～345℃。分离后的液体产物在解析塔t1302中进行解析；所述解析塔t1302的塔顶温度为55～75℃，塔顶压力为1.1～1.5mpa，塔底温度110～130℃。所述稳定在第一稳定塔t1304中进行；所述第一稳定塔t1304的进料温度为141±2℃，塔顶温度为50～65℃，塔顶压力为0.9～1.2mpa，塔底温度为170～215℃。

在本发明中，所述催化裂化分馏单元还包括与所述油气分离器的塔顶气体排出口连接的吸收塔t1301；与所述吸收塔的塔顶连接的再吸收塔t1303。所述吸收塔t1301的塔顶温度为30～45℃，塔顶压力为1.0～1.4mpa；所述再吸收塔的塔顶压力为1.0～1.35mpa。

在本发明中，所述汽油加氢反应在汽油加氢反应器中进行；所述汽油加氢分离在汽油加氢分离单元中进行；所述汽油加氢分离单元包括与所述汽油加氢反应器连接的第二稳定塔t102；与所述第二稳定塔t102的塔底连接的预分馏塔t101；与所述预分馏塔连接的切重塔t103。所述切重塔t103的塔顶温度为65～105℃、塔顶压力0～0.1mpa，塔底温度120～150℃。切重塔得到的外送物料和再利用物料；所述外送物料主要为汽油，所述汽油中烯烃含量也有所降低，确保调成品汽油好调，指标能合格；所述再利用物料中主要组分包括c5～c7烃类化合物，

具体实施例中，所述催化裂化反应器中主反应温度为520℃，副反应温度为595℃。t1201塔中塔顶温度为104.5℃，塔底温度诶342℃，塔顶压力为0.140mpa。t1301塔中塔顶温度为33.2℃，塔顶压力为1.1mpa。t1302塔中塔顶温度为60℃，塔底温度为112.5℃，塔顶压力为1.176mpa。t1304塔中塔顶温度为58℃，塔底温度为207℃，塔顶压力为1.036mpa。t103塔中塔顶温度为69.2℃，塔底温度为125.8℃，塔顶压力为0.018mpa。

图1为本发明提供的催化裂化与汽油加氢组合的工艺流程图，由图1可知，催化裂化反应系统中反应油气进入t1201(分馏塔)，t1201塔顶油气经分馏塔顶一系列换热冷却至约40℃，气相进入k1301(气压机)；轻柴油自分馏塔侧线抽出经过汽提及一系列换热后外送罐区作为产品外卖；油浆自分馏塔底由循环油浆泵抽出后，经换热及产汽后温度降至280℃后，一路返回分馏塔，另一路外送界区外。

富气经气压机压缩后冷却至40℃，进入v1303(气压机出口油气分离器)进行气、液分离。分离后的气体进入t1301(吸收塔)用粗汽油及稳定汽油作吸收剂进行吸收，吸收过程放出的热量由两个中段回流取走。塔顶贫气至再吸收塔(t1303)，用轻柴油作吸收剂进一步吸收后，干气自塔顶分出外送，v1303底凝缩油进入t1302解析塔，解析塔底的脱乙烷汽油经过一系列换热后进入t1304稳定塔，液化石油气从塔顶馏出，石脑油从稳定塔侧线采出，稳定汽油从稳定塔底流出进入汽油加氢单元中的加氢反应器r101；自加氢反应器去除二烯烃及硫醇等杂质后直接进入t102稳定塔，稳定汽油进t101(预分馏塔)，t101的目的是将稳定汽油切割为轻组分和重组分，轻重汽油按照切割点进行调节以生产低硫轻汽油并保证噻吩夹带最低，同时大部分烯烃进入塔顶轻汽油中进入后路参与醚化反应或者直接外送；塔底重汽油进入切重塔t103进一步分离，塔顶采出物料一部分进入(馏程约为40～100℃)去抽提脱硫装置，一路返回催化裂化装置反应系统，塔底重汽油进入加氢参与反应。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种催化裂化与汽油加氢组合的工艺进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

采用上述技术方案所述的催化裂化和汽油加氢组合的工艺；

其中，以未实施轻石脑油和再利用物料作为进料组分作为对照组；

对本发明实施前装置运行情况进行数据积累，控制催化裂化原料相对稳定，对本发明实施稳定后的装置情况再次进行数据积累，对比本发明实施前后的不同，具体情况如下表1.1所示：

表1.1装置运行数据对比

t1304产出的轻石脑油的c3+c4<1％，干点控制<70℃；本发明对轻石脑油进行pona分析，即烃类组成分析，结果见表1.2：

表1.2轻石脑油的pona分析结果

t103切重塔得到的再利用物料的初馏点>40℃，终馏点90～101℃；

本发明对再利用物料进行pona分析，即烃类组成分析，检测结果见表1.3：

表1.3再利用物料的pona分析结果

与仅通入催化裂化原料工艺相比，本申请提供的工艺制备的产物外送物料、干气中乙烯、液化气中丙烯和液化气的收率情况见表1.4：

表1.4本发明实施前后装置关键结果情况对比

实施例2：

在催化裂化装置原料平稳时期，对本发明实施阶段装置运行情况进行数据积累，之后切出本发明的相关物料，运行平稳后再次进行数据积累，对比本发明实施前后的不同，具体情况如表2.1所示：

表2.1装置运行数据对比

t1304产出的轻石脑油的c3+c4<1wt％，干点控制<70℃；本发明对轻石脑油进行pona分析，即烃类组成分析，结果见表2.2：

表2.2轻石脑油的pona分析结果

t103切重塔得到的再利用物料的初馏点>40℃，终馏点90～101℃；

本发明对再利用物料进行pona分析，即烃类组成分析，检测结果见表2.3：

表2.3再利用物料的pona分析结果

与仅通入催化裂化原料工艺相比，本申请提供的工艺制备的产物外送物料、干气中乙烯、液化气中丙烯和液化气的收率情况见表2.4：

表2.4本发明实施前后装置关键结果情况对比

由以上实施例可知，本发明提供了一种催化裂化与汽油加氢组合的方法，包括以下步骤：将催化裂化原料进行催化裂化反应，再依次经催化裂化分馏、分离、解析、吸收和稳定后，得到干气、液化气、轻石脑油、柴油和油浆；将所述轻石脑油的60～70wt％和汽油依次经汽油加氢反应和汽油加氢分离，得到外送物料和再利用物料；所述轻石脑油的馏程控制c3+c4含量<1wt％，干点<70℃；所述再利用物料的馏程控制初馏点>40℃，终馏点90～101℃；所述轻石脑油的30％～40％和再利用物料返回继续进行催化裂化反应。该工艺将轻石脑油的30％～40％与再利用物料与催化裂化原料一起进行催化裂化反应，使得液化气收率和液化气中丙烯含量均提高，干气中乙烯含量也明显增加。实验结果表明：与仅通入催化裂化原料相比，干气中乙烯含量提高1.5～2vol％；液化气收率提高1～2wt％；液化气中丙烯含量提高4～6vol％；外送物料的汽油烯烃含量降低4.5～5.7vol％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。