專利名稱：一種提高汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在不存在氫的情況下石油烴類的催化轉(zhuǎn)化方法，更具體地說，是一以低辛烷值汽油為原料生產(chǎn)高辛烷值汽油的催化轉(zhuǎn)化方法。
背景技術(shù)：
催化裂化汽油是我國車用汽油的主要組成部分，因而其辛烷值的高低直接影響著成品汽油的辛烷值水平。目前我國以90號汽油為主，但隨著國內(nèi)汽車制造業(yè)水平的不斷提高以及國內(nèi)進(jìn)口汽車保有量的不斷增加，對93號或者更高辛烷值的汽油的需求日益增加。催化裂化汽油由于受催化裂化工藝自身的限制，其辛烷值一般在93號以下，因而已經(jīng)成為成品汽油進(jìn)一步提高辛烷值水平的制約因素，為此需要尋求一種提高催化裂化汽油辛烷值的方法。
USP3784463公開了一種利用催化裂化過程提高汽油辛烷值的方法。該方法采用兩根或兩根以上的提升管反應(yīng)器，其中一根提升管專門用于加工低品質(zhì)汽油，使其在較高的溫度下發(fā)生催化裂化反應(yīng)。該方法不僅設(shè)備改動大、操作復(fù)雜，而且汽油損耗量較大。
CN1160746A公開了一種提高低品質(zhì)汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法。該方法是將低辛烷值汽油由常規(guī)催化裂化原料入口的上游注入提升管反應(yīng)器中，與來自再生器的高溫催化劑接觸，在反應(yīng)溫度為600～730℃、劑油比為6～180、重時(shí)空速為1～180時(shí)-1的條件下進(jìn)行反應(yīng)。該方法可使汽油的辛烷值明顯提高，但汽油的損耗量較大。
USP5409596公開了一種提高加氫汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法。該方法是使加氫精制后的汽油餾分與含中孔沸石的催化劑接觸，在反應(yīng)溫度為150～482℃、液時(shí)空速為0.5～10時(shí)-1、反應(yīng)壓力為0.35MPa～10.4Mpa、氫氣與烴類的體積比為0～900的條件下，進(jìn)行正構(gòu)烷烴裂化反應(yīng)，從而使汽油餾分的辛烷值得到提高。
CN1232069A公開了一種制取異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油的催化轉(zhuǎn)化方法，該方法是將原料油和熱的再生催化劑在反應(yīng)器下部接觸發(fā)生裂化反應(yīng)，生成的油氣和帶炭催化劑上行在一定的反應(yīng)環(huán)境下進(jìn)行氫轉(zhuǎn)移和異構(gòu)化反應(yīng)。產(chǎn)物液化氣中異丁烷含量為20～40重％，產(chǎn)物汽油中異構(gòu)烷烴含量為30～45重％，烯烴含量到30重％以下，汽油的RON、MON分別為90～93、80～84。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種生產(chǎn)高辛烷值汽油的催化轉(zhuǎn)化方法。
本發(fā)明提供的方法包括以下步驟①預(yù)熱后的原料油進(jìn)入反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)與熱的再生催化劑接觸、反應(yīng)，生成的反應(yīng)油氣和催化劑的混合物上行或下行進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)；②將初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分和冷激介質(zhì)注入第二反應(yīng)區(qū)的初始位置，與上述反應(yīng)油氣和催化劑的混合物接觸、反應(yīng)；分離所生成的反應(yīng)油氣和待生催化劑的混合物，反應(yīng)油氣進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品分離；③汽油產(chǎn)品分離為輕汽油餾分和重汽油餾分兩部分，重汽油餾分返回第二反應(yīng)區(qū)；待生催化劑經(jīng)水蒸汽汽提后輸送到再生器燒焦再生，再生后的催化劑返回反應(yīng)器循環(huán)使用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下方面1、本發(fā)明提供的方法可以提高汽油的辛烷值，同時(shí)還能降低汽油的烯烴，因而能滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。
2、本發(fā)明提供的方法可以直接利用普通催化裂化裝置，不需要采用特殊的催化劑，也不需要對現(xiàn)有的催化裂化裝置進(jìn)行大規(guī)模的改造，就可以進(jìn)一步提高催化裂化汽油的辛烷值。
3、本發(fā)明提供的方法還有利于降低汽油中的硫含量。


圖1是一種適用于本發(fā)明的變徑提升管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明所提供方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的方法的具體操作步驟如下(1)預(yù)熱后的原料油進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)與熱的再生催化劑接觸，在反應(yīng)溫度為510～630℃、反應(yīng)時(shí)間為0.1～2.0秒、催化劑與原料油的重量比(以下簡稱劑油比)為3～15∶1、水蒸汽與原料油的重量比(以下簡稱水油比)為0.03～0.3∶1、反應(yīng)壓力為130～450kPa的條件下發(fā)生大分子裂化反應(yīng)。優(yōu)選的反應(yīng)條件如下反應(yīng)溫度為520～610℃、反應(yīng)時(shí)間為0.5～1.5秒、劑油比為4～12∶1、水油比為0.05～0.2∶1、反應(yīng)壓力為140～350kPa。
(2)將初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分和冷激介質(zhì)注入第二反應(yīng)區(qū)的初始部位，與來自第一反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)油氣和催化劑的混合物接觸，在反應(yīng)溫度為420～530℃、反應(yīng)時(shí)間為1.5～20秒的條件下進(jìn)行反應(yīng)；優(yōu)選的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度460～510℃，反應(yīng)時(shí)間2～10秒。
(3)分離所生成的反應(yīng)油氣和待生催化劑的混合物，反應(yīng)油氣進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)，得到汽油、柴油、重循環(huán)油(也稱重油)及其它產(chǎn)品。重循環(huán)油還可以部分或全部循環(huán)至第一反應(yīng)區(qū)，與預(yù)熱后的原料油混合進(jìn)料。待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，經(jīng)燒焦再生后循環(huán)使用。
(4)汽油產(chǎn)品最好經(jīng)過兩級冷卻，一級冷卻器冷卻溫度較高，一般在50～120℃，最好為60～90℃，將汽油中低辛烷值的重組分冷卻下來；二級冷卻器的冷卻溫度較低，一般在50℃以下，最好為40℃以下，將汽油中的高辛烷值輕組分冷卻下來。
(5)低辛烷值的重汽油餾分返注到第二反應(yīng)區(qū)，與來自第一反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)油氣和催化劑混合，由于其分子相對較大，易于發(fā)生裂化反應(yīng)，生產(chǎn)小分子產(chǎn)品，從而提高汽油的辛烷值。
本發(fā)明所提供的方法適用的原料油可以是不同沸程的石油餾分或渣油。具體地說，它們是常壓塔頂油、汽油、柴油、重循環(huán)油、減壓瓦斯油、常壓渣油、減壓渣油、焦化瓦斯油、脫瀝青油、加氫處理渣油、加氫裂化渣油和頁巖油及其混合物。
本發(fā)明所述的重汽油餾分是初餾點(diǎn)大于100℃，優(yōu)選初餾點(diǎn)大于110℃的汽油，進(jìn)一步優(yōu)選初餾點(diǎn)大于110℃、且終餾點(diǎn)小于180℃的汽油。所述重汽油餾分選自催化裂化汽油、加氫后的催化裂化汽油、焦化汽油和加氫后的焦化汽油中的一種或一種以上的混合物，最好是催化裂化汽油。所述輕汽油餾分是干點(diǎn)小于100℃，最好是小于110℃的汽油。
本發(fā)明所述的方法可以適用所有同一類型的催化劑，既可以是無定型硅鋁催化劑，也可以是沸石催化劑，沸石催化劑的活性組分選自Y型沸石、HY型沸石、超穩(wěn)Y型沸石、ZSM-5系列沸石或具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的高硅沸石、鎂堿沸石中的一種或一種以上的任意比例的混合物，該沸石可以含稀土和/或磷或第IIA族、第IIIB族或第IVB族金屬組元，也可以不含稀土和磷和第IIA族、第IIIB族或第IVB族金屬組元。最好的活性組分為Y型沸石與具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的高硅沸石的混合物。
本發(fā)明所述的方法中，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)也可以適用不同類型催化劑。所述不同類型催化劑可以是顆粒大小不同的催化劑，或者是表觀堆積密度不同的催化劑。而所述催化劑上的活性組分選自Y型沸石、HY型沸石、超穩(wěn)Y型沸石、ZSM-5系列沸石或具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的高硅沸石、鎂堿沸石中的一種或一種以上的任意比例的混合物，且沸石可以含稀土和/或磷或第IIA族、第IIIB族或第IVB族金屬組元，也可以不含稀土和磷和第IIA族、第IIIB族或第IVB族金屬組元。顆粒大小不同的催化劑或表觀堆積密度不同的催化劑可以分別進(jìn)入不同的反應(yīng)區(qū)，例如，含有Y型沸石的大顆粒的催化劑進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)，增加裂化反應(yīng)；含有具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的高硅沸石的小顆粒的催化劑進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)，增加重汽油餾分的裂化反應(yīng)。顆粒大小不同的催化劑在同一汽提器汽提和同一再生器再生，然后分離出大顆粒和小顆粒催化劑，小顆粒催化劑經(jīng)冷卻進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)。顆粒大小不同的催化劑是以30～40微米之間分界，表觀堆積密度不同的催化劑是以0.6～0.7g/cm3之間分界。
本發(fā)明所述冷激介質(zhì)選自冷激劑、冷卻的再生催化劑、冷卻的半再生催化劑、待生催化劑和新鮮催化劑中的一種或一種以上的任意比例的混合物。其中冷激劑是選自液化氣、粗汽油、穩(wěn)定汽油、柴油、重柴油或水中的一種或一種以上的任意比例的混合物。冷卻的再生催化劑和冷卻的半再生催化劑是待生催化劑分別經(jīng)兩段再生和一段再生后冷卻得到的，再生催化劑碳含量為0.1重％以下，最好為0.05重％以下，半再生催化劑碳含量為0.1～0.9重％，最好碳含量為0.15～0.7重％；待生催化劑碳含量為0.9重％以上，最好碳含量為0.9～1.2重％。
本發(fā)明適用的反應(yīng)器可以是選自等直徑提升管、等線速提升管、變直徑提升管或流化床中之一，也可以是由等直徑提升管和流化床構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器。最好選用變直徑提升管反應(yīng)器或等直徑提升管和流化床構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器。
本發(fā)明提供的方法可以在等直徑提升管、等線速提升管或流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，其中等直徑提升管與煉廠常規(guī)的催化裂化反應(yīng)器相同，等線速提升管中流體的線速基本相同。等直徑提升管、等線速提升管反應(yīng)器從下至上依次為預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)；其中，第一、二反應(yīng)區(qū)的高度之比為5～20∶95～80。流化床反應(yīng)器從下至上依次為第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)，第一、二反應(yīng)區(qū)的高度之比為5～20∶95～80。當(dāng)使用等直徑提升管、等線速提升管或流化床反應(yīng)器時(shí)，在第二反應(yīng)區(qū)底部設(shè)一個(gè)或一個(gè)以上的冷激介質(zhì)入口，和/或在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置取熱器，取熱器的高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的50～90％。分別控制每個(gè)反應(yīng)區(qū)的溫度和反應(yīng)時(shí)間。
本發(fā)明提供的方法也可以在由等直徑提升管和流化床構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器中進(jìn)行，下部的等直徑提升管為第一反應(yīng)區(qū)，上部的流化床為第二反應(yīng)區(qū)。在流化床的底部設(shè)一個(gè)或多個(gè)冷激介質(zhì)入口，和/或在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置取熱器，取熱器的高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的50～90％。分別控制每個(gè)反應(yīng)區(qū)的溫度和反應(yīng)時(shí)間。冷激介質(zhì)是選自冷激劑、冷卻的再生催化劑、冷卻的半再生催化劑和新鮮催化劑中的一種或一種以上的任意比例的混合物。
本發(fā)明提供的方法還可以在一種新型變直徑的提升管反應(yīng)器中進(jìn)行，該反應(yīng)器的中國專利授權(quán)公告號為CN1078094C，其結(jié)構(gòu)參見圖1。如圖1所示，提升管反應(yīng)器沿垂直方向從下至上依次為互為同軸的預(yù)提升段a、第一反應(yīng)區(qū)b、直徑擴(kuò)大了的第二反應(yīng)區(qū)c、直徑縮小了的出口區(qū)d，在出口區(qū)末端連有一段水平管e。第一、二反應(yīng)區(qū)的結(jié)合部位為圓臺形，其縱剖面等腰梯形的頂角α為30～80°；第二反應(yīng)區(qū)與出口區(qū)的結(jié)合部位為圓臺形，其縱剖面等腰梯形的底角β為45～85°。
該反應(yīng)器的預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)、出口區(qū)的高度之和為反應(yīng)器的總高度，一般為10～60米。
預(yù)提升段的直徑與常規(guī)的等直徑提升管反應(yīng)器相同，一般為0.02～5米，其高度占反應(yīng)器總高度的5～10％。預(yù)提升段的作用是在預(yù)提升介質(zhì)的存在下，使再生催化劑向上運(yùn)動并加速，所用的預(yù)提升介質(zhì)與常規(guī)的等直徑提升管反應(yīng)器所用的相同，選自水蒸汽或干氣。
第一反應(yīng)區(qū)的結(jié)構(gòu)類似于常規(guī)的等直徑提升管反應(yīng)器，其直徑可與預(yù)提升段相同，也可較預(yù)提升段稍大，第一反應(yīng)區(qū)的直徑與預(yù)提升段的直徑之比為1.0～2.0∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的5～20％。原料油和催化劑在該區(qū)混合后，在較高的反應(yīng)溫度和劑油比、較短的停留時(shí)間(一般為0.1～1.5秒)下，主要發(fā)生大分子裂化反應(yīng)。
第二反應(yīng)區(qū)的直徑大于第一反應(yīng)區(qū)的直徑，二者的直徑之比為1.2～5.0∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的50～90％。其作用是降低油氣和催化劑的流速和反應(yīng)溫度。降低該區(qū)反應(yīng)溫度的方法如下可以從該區(qū)與第一反應(yīng)區(qū)的結(jié)合部位注入冷激介質(zhì)，和/或通過在該區(qū)設(shè)置取熱器，取走部分熱量以降低該區(qū)的反應(yīng)溫度，從而達(dá)到緩和裂化反應(yīng)、增加異構(gòu)化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的目的。若設(shè)置取熱器，則其高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的50～90％。物流在該反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間可以較長，為2.0～20秒。
出口區(qū)的結(jié)構(gòu)類似于常規(guī)的等直徑提升管反應(yīng)器頂部出口部分，其直徑與第一反應(yīng)區(qū)的直徑之比為0.8～1.5∶1，其高度占反應(yīng)器總高度的0～20％。物流可在該區(qū)停留一定時(shí)間，以抑制過裂化反應(yīng)和熱裂化反應(yīng)，提高流體流速。
水平管的一端與出口區(qū)相連，另一端與沉降器相連；當(dāng)出口區(qū)的高度為0即提升管反應(yīng)器沒有出口區(qū)時(shí)，水平管的一端與第二反應(yīng)區(qū)相連，另一端與沉降器相連。水平管的作用是將反應(yīng)生成的產(chǎn)物與待生催化劑輸送至分離系統(tǒng)進(jìn)行氣固分離。其直徑由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體情況確定。
預(yù)提升段的作用是在預(yù)提升介質(zhì)的存在下，對再生后的催化劑進(jìn)行提升，使其順利地進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的方法進(jìn)行說明，但不因此而限制本發(fā)明。設(shè)備和管線的形狀、尺寸不受附圖的限制，而是根據(jù)具體情況確定。
如圖2所示，預(yù)提升蒸汽經(jīng)管線1從提升管預(yù)提升段2進(jìn)入，熱的再生催化劑經(jīng)再生斜管16進(jìn)入提升管預(yù)提升段由預(yù)提升蒸汽進(jìn)行提升。預(yù)熱后的原料油經(jīng)管線4與來自管線3的霧化蒸汽按一定比例從提升管預(yù)提升段進(jìn)入，與熱催化劑混合后進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)5內(nèi)，進(jìn)行催化裂化反應(yīng)。反應(yīng)物流與來自管線6的冷激劑(圖中的冷激劑為來自本裝置的初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分)和/或冷卻的催化劑(圖中未標(biāo)出)和/或易裂化的輕質(zhì)原料油混合進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)7，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的物流進(jìn)入出口區(qū)8，該反應(yīng)區(qū)提高物流的線速，使反應(yīng)物流快速進(jìn)入氣固分離系統(tǒng)中的沉降器9、旋風(fēng)分離器10，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)管線11進(jìn)入催化裂化分餾塔19，裂化氣、汽油餾分以及水蒸汽由塔頂餾出，進(jìn)入一級冷凝器20，冷凝出初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分和水蒸汽，初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分部分返回第二反應(yīng)區(qū)7底部；裂化氣和干點(diǎn)小于100℃的輕汽油餾分由一級冷凝器20的頂部餾出，進(jìn)入二級冷凝器21，干點(diǎn)小于100℃的輕汽油餾分由二級冷凝器21的底部餾出，裂化氣經(jīng)二級冷凝器21的頂部進(jìn)入壓縮系統(tǒng)。反應(yīng)后帶炭的待生催化劑進(jìn)入汽提器12，經(jīng)來自管線13的水蒸汽汽提后由待生斜管14進(jìn)入再生器15，待生催化劑在來自管線17的空氣中燒焦再生，煙氣經(jīng)管線18出再生器，熱的再生催化劑經(jīng)再生斜管16返回提升管底部循環(huán)使用。
下面的實(shí)施例將對本發(fā)明予以進(jìn)一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明。實(shí)施例、對比例中所使用的原料油、催化劑和汽油原料性質(zhì)分別列于表1、表2和表3。表2中的催化劑均由中國石油化工集團(tuán)公司齊魯催化劑廠生產(chǎn)。表3中的汽油原料為不同餾分的催化汽油，分別是全餾分汽油、100～202℃和110～202℃的重餾分汽油。
實(shí)施例1本實(shí)施例說明采用本發(fā)明提供的方法對不同餾分的重汽油進(jìn)行催化改質(zhì)的效果。
以表3所列的汽油餾分G2和G3為原料，采用表2所列的催化劑B，在連續(xù)反應(yīng)再生操作的小型流化床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)步驟簡述如下將預(yù)熱后的汽油餾分G2或G3注入流化床反應(yīng)器內(nèi)，在反應(yīng)溫度為450℃、反應(yīng)器頂部壓力為0.2兆帕、重時(shí)空速為10小時(shí)-1、劑油比為6、水油比為0.05的條件下與帶炭的催化劑B接觸并反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物、水蒸汽和待生催化劑在沉降器內(nèi)分離，分離反應(yīng)產(chǎn)物，待生劑進(jìn)入汽提器，由水蒸汽汽提出待生劑上吸附的烴類產(chǎn)物；汽提后的催化劑進(jìn)入到再生器，與加熱過的空氣接觸進(jìn)行再生，再生后的催化劑經(jīng)冷卻、返回反應(yīng)器循環(huán)使用。操作條件、試驗(yàn)結(jié)果及汽油產(chǎn)品的性質(zhì)均列于表4。
從表4可以看出，上述兩種汽油餾分經(jīng)本發(fā)明提供方法處理后，汽油產(chǎn)品的收率為91.82～92.15重％，總液體收率為97.13～97.46重％，改質(zhì)后的汽油研究法辛烷值可提高1.5～3.1個(gè)單位，馬達(dá)法辛烷值可提高1.6～2.0個(gè)單位。
對比例1與實(shí)施例1相比，只是汽油原料改為全餾分汽油G1，其它條件基本相同。操作條件、試驗(yàn)結(jié)果及汽油產(chǎn)品的性質(zhì)均列于表4。從表4可以看出，汽油產(chǎn)品的收率為88.57重％，總液體收率為97.01重％，改質(zhì)后的汽油研究法辛烷值降低了0.2個(gè)單位，馬達(dá)法辛烷值只提高0.1個(gè)單位。
實(shí)施例2本實(shí)施例說明本發(fā)明提供的方法適用不同類型的催化裂化催化劑。
以表3所列的汽油G2為原料，使用表2所列的三種催化劑，在連續(xù)反應(yīng)再生操作的小型流化床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。具體的試驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同。試驗(yàn)條件、試驗(yàn)結(jié)果以及汽油產(chǎn)品的性質(zhì)列于表5。
從表5可以看出，經(jīng)本發(fā)明提供方法處理后，汽油產(chǎn)品的收率為91.32～91.88重％，總液體收率為96.62～97.47重％，改質(zhì)后的汽油研究法辛烷值可提高1.1～2.2個(gè)單位，馬達(dá)法辛烷值可提高0.8～1.1個(gè)單位。因此，采用不同類型的催化劑實(shí)施本發(fā)明均能得到比較理想的改質(zhì)效果；其中含有具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的高硅沸石的催化劑C改質(zhì)效果是最明顯的。
實(shí)施例3本實(shí)施例說明在本發(fā)明所述的反應(yīng)條件范圍內(nèi)，重汽油餾分提高辛烷值的改質(zhì)效果都比較理想。
以表3中的汽油餾分G2為原料，采用表2中的催化劑B，在連續(xù)反應(yīng)再生操作的小型流化床反應(yīng)器內(nèi)，進(jìn)行催化改質(zhì)試驗(yàn)。主要操作條件為反應(yīng)溫度為400～500℃、反應(yīng)器頂部壓力為0.2兆帕、重時(shí)空速為5～20小時(shí)-1、劑油比為4～10。具體試驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同。試驗(yàn)條件、試驗(yàn)結(jié)果及汽油產(chǎn)品的性質(zhì)列于表6。
從表6可以看出，經(jīng)本發(fā)明提供方法處理后，汽油產(chǎn)品的收率為91.02～91.82重％，總液體收率為96.54～97.18重％，改質(zhì)后的汽油研究法辛烷值可提高0.9～1.8個(gè)單位，馬達(dá)法辛烷值可提高0.7～1.1個(gè)單位。
實(shí)施例4本實(shí)施例說明采用本發(fā)明提供的方法，在中型變徑提升管反應(yīng)器上制取富含異構(gòu)烷烴的高辛烷值汽油的情況。
反應(yīng)器的預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)、出口區(qū)總高度為15米，預(yù)提升段直徑為0.025米，其高度為1.5米；第一反應(yīng)區(qū)直徑為0.025米，其高度為4米；第二反應(yīng)區(qū)直徑為1米，其高度為6.5米；出口區(qū)的直徑為0.25米，其高度為3米；第一、二反應(yīng)區(qū)結(jié)合部位的縱剖面等腰梯形的頂角為45°；第二反應(yīng)區(qū)與出口區(qū)結(jié)合部位的的縱剖面等腰梯形的底角為60°。
本實(shí)施例使用表1所列的原料油F1和表2所列的催化劑C，在中型變徑提升管反應(yīng)器上生產(chǎn)異丁烷和富含異構(gòu)烷烴汽油，該汽油性質(zhì)就是表3中的汽油G1。汽油G1經(jīng)切割為G2，本實(shí)施例使用重汽油G2。經(jīng)循環(huán)試驗(yàn)得到足夠量的重汽油G2后，將重汽油G2注入第二反應(yīng)區(qū)，參與反應(yīng)。試驗(yàn)的操作條件、產(chǎn)品分布和汽油的性質(zhì)列于表7。
從表7可以看出，汽油族組成中的異構(gòu)烷烴占36.58重％，而烯烴僅占25.50重％，汽油辛烷值RON為92.4，MON為82.5。
對比例1該對比例說明采用中型變徑提升管反應(yīng)器，汽油不回?zé)挄r(shí)，汽油辛烷值的情況。
該對比例所用的原料油和催化劑分別與實(shí)施例4的原料油和催化劑相同，只是汽油不回?zé)?。試?yàn)的操作條件、產(chǎn)品分布和汽油的性質(zhì)列于表7。
從表7可以看出，汽油族組成中的異構(gòu)烷烴占33.12重％，烯烴占32.06重％，汽油辛烷值RON為90.2，MON為80.1。
相對于實(shí)施例4，汽油辛烷值RON下降為2.2個(gè)單位，MON下降為2.4個(gè)單位，而汽油烯烴增加6.52個(gè)重量百分點(diǎn)。
對比例2該對比例說明采用中型變徑提升管反應(yīng)器，全餾分汽油回?zé)挄r(shí)，汽油的辛烷值情況。
該對比例所用的原料油和催化劑分別與實(shí)施例4的原料油和催化劑相同，回?zé)捚褪侨s分汽油。試驗(yàn)的操作條件、產(chǎn)品分布和汽油的性質(zhì)列于表7。
從表7可以看出，汽油族組成中的異構(gòu)烷烴占38.50重％，烯烴占24.35重％，汽油辛烷值RON為89.3，MON為79.6。
相對于實(shí)施例4，汽油辛烷值RON下降為3.1個(gè)單位，MON下降為2.9個(gè)單位，汽油烯烴下降2.19個(gè)重量百分點(diǎn)。
表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

權(quán)利要求
1.一種提高汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法，包括以下步驟①預(yù)熱后的原料油進(jìn)入反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)與熱的再生催化劑接觸、反應(yīng)，生成的反應(yīng)油氣和催化劑的混合物上行或下行進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)；②將初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分和冷激介質(zhì)注入第二反應(yīng)區(qū)的初始位置，與上述反應(yīng)油氣和催化劑的混合物接觸、反應(yīng)；分離所生成的反應(yīng)油氣和待生催化劑的混合物，反應(yīng)油氣進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品分離；③汽油產(chǎn)品分離為輕汽油餾分和重汽油餾分兩部分，重汽油餾分返回第二反應(yīng)區(qū)；待生催化劑經(jīng)水蒸汽汽提后輸送到再生器燒焦再生，再生后的催化劑返回反應(yīng)器循環(huán)使用。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的原料油在第一反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度510～630℃、反應(yīng)時(shí)間0.1～2.0秒、劑油比3～15∶1、水油比0.03～0.3∶1、反應(yīng)壓力130～450Kpa。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述原料油在第一反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度520～610℃、反應(yīng)時(shí)間0.5～1.5秒、劑油比4～12∶1、水油比0.05～0.2∶1、反應(yīng)壓力140～350Kpa。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述第二反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度420～530℃、反應(yīng)時(shí)間1.5～20秒。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述第二反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度460～510℃、反應(yīng)時(shí)間2～10秒。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述重汽油餾分的初餾點(diǎn)大于100℃。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述重汽油餾分的初餾點(diǎn)大于110℃。
8.按照權(quán)利要求1、6或7之一的方法，其特征在于所述重汽油餾分選自催化裂化汽油、加氫后的催化裂化汽油、焦化汽油和加氫后的焦化汽油中的一種或一種以上的混合物。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述冷激介質(zhì)選自冷激劑、冷卻的再生催化劑、冷卻的半再生催化劑、待生催化劑和新鮮催化劑中的一種或一種以上的任意比例的混合物；其中所述冷激劑選自液化氣、粗汽油、穩(wěn)定汽油、柴油、重柴油或水中的一種或一種以上的任意比例的混合物。
10.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述反應(yīng)器選自等直徑提升管、等線速提升管、變直徑提升管、流化床以及由等直徑提升管和流化床構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器中的一種。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于所述反應(yīng)器為變直徑提升管或由等直徑提升管和流化床構(gòu)成的復(fù)合提升管。
12.按照權(quán)利要求10或11的方法，其特征在于當(dāng)采用等直徑提升管、等線速提升管或流化床反應(yīng)器時(shí)，其第二反應(yīng)區(qū)底部設(shè)一個(gè)或一個(gè)以上的冷激介質(zhì)入口，和/或在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置取熱器，且取熱器的高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的50～90％。
13.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述重汽油餾分的初餾點(diǎn)大于110℃、終餾點(diǎn)小于180℃。
14.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述與待生催化劑分離后的反應(yīng)油氣送入分餾塔，裂化氣、汽油以及水蒸汽由分餾塔塔頂抽出后進(jìn)入一級冷凝器，使初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分和水蒸汽冷凝為液相，冷凝水由該冷凝器底部抽出，初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分由該冷凝器的側(cè)線抽出后作為注入第一反應(yīng)區(qū)的重汽油進(jìn)料；裂化氣及初餾點(diǎn)小于100℃的汽油餾分經(jīng)一級冷凝器頂部進(jìn)入二級冷凝器進(jìn)一步冷凝；初餾點(diǎn)小于100℃的汽油餾分由二級冷凝器的底部抽出，而富氣由二級冷凝器的頂部引出。
全文摘要
一種提高汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法，是使預(yù)熱后的原料油進(jìn)入反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)與熱的再生催化劑接觸、反應(yīng)，生成的反應(yīng)油氣和催化劑的混合物上行或下行進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)；與此同時(shí)，將初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分和冷激介質(zhì)注入第二反應(yīng)區(qū)的初始位置，與上述反應(yīng)油氣和催化劑的混合物接觸、反應(yīng)；分離所生成的反應(yīng)油氣和待生催化劑的混合物，反應(yīng)油氣進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品分離；其中的汽油產(chǎn)品分離為輕汽油餾分和重汽油餾分兩個(gè)部分，重汽油餾分返回第二反應(yīng)區(qū)；待生催化劑經(jīng)水蒸汽汽提后輸送到再生器燒焦再生，再生后的催化劑返回反應(yīng)器循環(huán)使用。
文檔編號C10G35/00GK1611574SQ200310103040
公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者劉憲龍, 許友好, 張久順, 龍軍, 張執(zhí)剛, 毛安國 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院