專利名稱：一種提高蠟油催化轉(zhuǎn)化過程中汽油辛烷值的方法
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，是屬于一種提高汽油辛烷值的催化轉(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93號(hào)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(duì)93號(hào)以及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(hào)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公開了一種提高汽油辛烷值的催化裂化方法，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低品質(zhì)汽油回?zé)?，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(dòng)大、操作復(fù)雜，而且汽油損耗量較大。CN1160746A公開了一種提高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°C，劑油比為6 180，重時(shí)空速為I ISOtT1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。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R0N、M0N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)明提供的方法是優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料油與活性較低的熱再生催化劑在反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)接觸發(fā)生裂化反應(yīng)，生成的油氣和含炭催化劑進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)，在較低反應(yīng)溫度下發(fā)生選擇性氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)，生成的油氣和含炭的催化劑經(jīng)氣固分離設(shè)備分離，分離出的待生催化劑經(jīng)汽提、再生后循環(huán)使用；分離出的反應(yīng)油氣進(jìn)一步分離為液化氣、輕汽油餾分、重汽油餾分、柴油等液體產(chǎn)物；將初餾點(diǎn)大于100°C的重汽油餾分注入第二反應(yīng)區(qū)的底部進(jìn)一步反應(yīng)。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I、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齊U，也不需要對(duì)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)明對(duì)原料中雜質(zhì)含量沒有特殊要求，因此不需要對(duì)原料油進(jìn)行預(yù)


圖I是一種變徑提升管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的a、b、c、d、e分別代表預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)、出口區(qū)、水平管。圖2是本發(fā)明所提供方法的流程示意圖。
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附圖中各編號(hào)說明如下1、3、4、6、11、13、17、18、22、23、24均代表管線；2為提升
管的預(yù)提升段；5、7分別為提升管的第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)；8為提升管的出口區(qū)；9為沉降器，10為旋風(fēng)分離器，12為汽提器，14為待生斜管，15為再生器，16為再生斜管，19為分離塔，20為一級(jí)冷凝器，21為二級(jí)冷凝器。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的方法是這樣具體實(shí)施的(I)、預(yù)熱的優(yōu)質(zhì)原料油進(jìn)入反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)與活性較低活性分布相對(duì)均勻的熱再生催化劑接觸發(fā)生裂化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為490°C 620°C、最好為500°C 600°C，反應(yīng)時(shí)間為O. 5秒 2. O秒、最好為O. 8秒 I. 5秒，催化劑與原料油的重量比(以下簡(jiǎn)稱劑油比)為3 15 I、最好為3 12 1，催化劑活性為35 55 ;(2)、將初餾點(diǎn)大于100°C的重汽油餾分和任選的冷激介質(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，在一定的反應(yīng)環(huán)境下發(fā)生選擇性氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為420°C 550°C、最好為460°C 500°C，反應(yīng)時(shí)間為2秒 30秒、最好為3秒 15秒；在整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，催化劑與原料油的重量比為3 18 I、最好為3 15 1，水蒸汽與原料油的重量比(以下簡(jiǎn)稱水油比)為O. 03 O. 3 I、最好為O. 05 O. 3 1，壓力為 I3OkPa 450kPa ；(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)，進(jìn)一步分離為干氣、液化氣、汽油、柴油、重油及其他產(chǎn)品。重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。本發(fā)明提供的方法中，步驟(3)中分離得到的汽油優(yōu)選經(jīng)過兩級(jí)冷卻，一級(jí)冷卻器冷卻溫度較高，一般在50 120°C、最好為60 90°C，將汽油中低辛烷值的重組分冷卻下來；二級(jí)冷卻器的冷卻溫度較低，一般在50°C以下、最好為40°C以下，將汽油中的高辛烷值輕組分冷卻下來。將汽油經(jīng)一級(jí)冷卻器冷卻為液體的> 100°C的重汽油餾分返注到第二反應(yīng)區(qū)，優(yōu)選所述重汽油餾分餾程中5%點(diǎn)溫度不小于110°C。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(duì)較大，易于發(fā)生裂化反應(yīng)，并發(fā)生選擇性氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)，從而提高汽油的辛烷值。
本發(fā)明提供的方法中，所述的反應(yīng)器可以是選自等直徑提升管、等線速提升管、流化床或變徑提升管中之一，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。本發(fā)明提供的方法中，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)，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)，第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)的高度之比為10 40 90 60。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、冷卻的再生催化劑和冷卻的半再生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O. I重％以下，最好為
O.05重％以下，半再生催化劑碳含量為O. I重％ O. 9重％，最好碳含量為O. 15重％ O. 7重％。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)，分別控制每個(gè)反應(yīng)區(qū)的溫度和反應(yīng)時(shí)間。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、冷卻的再生催化劑和冷卻的半再生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O. I重％以下，最好為O. 05重％以下，半再生催化劑碳含量為O. I重％ O. 9重％，最好碳含量為O. 15重％ O. 7重％。本發(fā)明提供的方法優(yōu)選在一種新型變徑提升管反應(yīng)器中進(jìn)行的，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特征如圖I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(tái)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(tái)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米 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O. 02米 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(dòng)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I. O 2. O 1，其高度占反應(yīng)器總高度的10% 30%。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O. 5秒 2. 5秒)下，主要發(fā)生裂化反應(yīng)。所述變直徑提升管反應(yīng)器的第二反應(yīng)區(qū)比第一反應(yīng)區(qū)要粗，其直徑與第一反應(yīng)區(qū)的直徑之比為I. 5 5. O I，其高度占反應(yīng)器總高度的30% 60%。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，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)反應(yīng)溫度，從而達(dá)到抑制二次裂化反應(yīng)、增加異構(gòu)化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的目的。冷激介質(zhì)是選自冷激劑、冷卻的再生催化劑和冷卻的半再生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O. I重％以下，最好為O. 05重％以下，半再生催化劑碳含量為O. I重％ O. 9重％，最好碳含量為O. 15重％ O. 7重％。若設(shè)置取熱器，則其高度占第二反應(yīng)區(qū)高度的物流在該反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間可以較長(zhǎng)，為2秒 30秒。所述變直徑提升管反應(yīng)器的出口區(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O. 8 1.5 1，其高度占反應(yīng)器總高度的O 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。 所述變直徑提升管反應(yīng)器的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O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，將再生后的催化劑進(jìn)行提升，進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)。本發(fā)明提供的方法適用的優(yōu)質(zhì)原料油是不同沸程的石蠟基石油烴餾分。具體地說，它們選自常壓塔頂油、汽油、催化汽油、柴油、直餾減壓瓦斯油、加氫瓦斯油及其混合物。本發(fā)明提供的方法中，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)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、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，也可以不含稀土和磷。該方法中的兩個(gè)反應(yīng)區(qū)也可以適用不同類型催化劑，不同類型催化劑可以是顆粒大小不同的催化劑和/或表觀堆積密度不同的催化劑。顆粒大小不同的催化劑和/或表觀堆積密度不同的催化劑上活性組分分別選用不同類型沸石，沸石選自Y型沸石、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，也可以不含稀土和磷。其中Y型沸石可以為HY沸石或者超穩(wěn)Y型沸石等。大小不同顆粒的催化劑和/或高低表觀堆積密度的催化劑可以分別進(jìn)入不同的反應(yīng)區(qū)，例如，含有超穩(wěn)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)，含有稀土 Y型沸石的小顆粒的催化劑進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)，增加氫轉(zhuǎn)移反應(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O(shè). 6 O. 7g/cm3之間分界。本發(fā)明提供的方法中，所述的活性較低的催化劑是指催化劑活性在35 55、優(yōu)選40 50。其可通過現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量方法測(cè)量企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)RIPP92-90-催化裂化的微反活性試驗(yàn)法《石油化工分析方法(RIPP試驗(yàn)方法)》，楊翠定等人，1990，下文簡(jiǎn)稱為RIPP92-90。所述催化劑活性是由輕油微反活性(MA)表示，其計(jì)算公式為MA=(產(chǎn)物中低于2040C的汽油產(chǎn)量+氣體產(chǎn)量+焦炭產(chǎn)量)/進(jìn)料總量*100% =產(chǎn)物中低于204°C的汽油產(chǎn)率+氣體產(chǎn)率+焦炭產(chǎn)率。輕油微反裝置(參照RIPP 92-90)的評(píng)價(jià)條件是將催化劑破碎成顆粒直徑為420-841微米的顆粒，裝量為5克，反應(yīng)原料是餾程為235-337°C的直餾輕柴油，反應(yīng)溫度460°C，重量空速為16小時(shí)―1，劑油比為3. 2。本發(fā)明具有不同的實(shí)施方式。實(shí)施方式之一在常規(guī)等直徑提升管反應(yīng)器的底部，預(yù)熱的原料油與平均活性較低的熱再生催化劑接觸發(fā)生裂化反應(yīng)，生成的油氣和用過的催化劑上行與注入冷卻的再生催化劑接觸，隨之發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，反應(yīng)后流出物進(jìn)入沉降器；分離反應(yīng)產(chǎn)物，待生催化劑經(jīng)汽提、再生后分為兩部分，其中一部分進(jìn)入該反應(yīng)器底部，另一部分經(jīng)降溫后進(jìn)入該反應(yīng)器中下部。將反應(yīng)產(chǎn)物中的汽油餾分切割為輕汽油餾分和重汽油餾分，重汽油輕餾分返回本·反應(yīng)器第二反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步反應(yīng)。實(shí)施方式之二 在常規(guī)等直徑提升管反應(yīng)器的底部，預(yù)熱的原料油與平均活性較低的熱再生催化劑接觸發(fā)生裂化反應(yīng)，生成的油氣和用過的催化劑上行與注入冷激劑和冷卻的半再生催化劑接觸，隨之發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，反應(yīng)后流出物進(jìn)入沉降器；分離反應(yīng)產(chǎn)物，待生催化劑經(jīng)汽提后，進(jìn)入兩段再生器中燒焦，從第一段再生器中出來的半再生催化劑經(jīng)降溫后進(jìn)入該反應(yīng)器中下部，從第二段再生器中出來的再生催化劑不經(jīng)降溫直接返回該反應(yīng)器底部。將反應(yīng)產(chǎn)物中的汽油餾分切割為輕汽油餾分和重汽油餾分，將重汽油餾分返回本反應(yīng)器第二反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步反應(yīng)。實(shí)施方式之三對(duì)于具有常規(guī)提升管-流化床反應(yīng)器的催化裂化裝置，預(yù)熱后的常規(guī)裂化原料從提升管的下部進(jìn)入與平均活性較低的熱再生催化劑接觸，反應(yīng)后生成的油氣上行至提升管的頂部，與降溫后的催化劑接觸繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后流出物進(jìn)入沉降器；分離反應(yīng)產(chǎn)物，待生催化劑經(jīng)汽提、再生后分為兩部分，其中一部分進(jìn)入提升管的下部，另一部分經(jīng)降溫后進(jìn)入提升管的頂部。將反應(yīng)產(chǎn)物中的汽油餾分切割為輕汽油餾分和重汽油餾分，將重汽油餾分返回本反應(yīng)器第二反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步反應(yīng)。實(shí)施方式之四該實(shí)施方式為本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。對(duì)于具有新型變徑提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，預(yù)熱后的常規(guī)裂化原料從反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)下部進(jìn)入與平均活性較低的熱再生催化劑接觸，發(fā)生裂化反應(yīng)，反應(yīng)后生成的油氣上行至反應(yīng)器的第二反應(yīng)區(qū)下部與降溫后的催化劑接觸進(jìn)行氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)，反應(yīng)后流出物進(jìn)入沉降器；分離反應(yīng)產(chǎn)物，待生催化劑經(jīng)汽提、再生然后進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)下部。將反應(yīng)產(chǎn)物中的汽油餾分切割為輕汽油餾分和重汽油餾分，將重汽油餾分返回本反應(yīng)器第二反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步反應(yīng)。本發(fā)明提供的方法并不局限于此。下面結(jié)合附圖對(duì)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。
圖2是采用變徑提升管反應(yīng)器，提高汽油辛烷值的催化轉(zhuǎn)化方法的流程示意圖，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。預(yù)提升蒸汽經(jīng)管線I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)，在一定的條件下進(jìn)行裂化反應(yīng)。反應(yīng)物流與來自管線6的冷激劑和/或冷卻的催化劑(圖中未標(biāo)出)混合進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)7，進(jìn)行二次反應(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(jí)冷凝器20，冷凝出初餾點(diǎn)大于100°C的重汽油餾分和水蒸汽，冷凝水由該冷凝器底部抽出，初餾點(diǎn)大于IOO0C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°C的輕汽油餾分由二級(jí)冷凝器21的底部餾出，裂化氣經(jīng)二級(jí)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(duì)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(duì)比例中所使用的原料油和催化劑的性質(zhì)分別列于表I和表2。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2中的ZCM-7催化劑經(jīng)800°C，100%水蒸汽分別老化12小時(shí)和30小時(shí)，得到兩種不同活性水平的ZCM-7，即活性為45和67 ;同樣，表2中的CGP-I催化劑經(jīng)800°C，100%水蒸汽分別老化12小時(shí)和30小時(shí)，得到兩種不同活性水平的CGP-I，即活性為50和62。實(shí)施例I實(shí)施例I說明采用本發(fā)明提供的方法，在中型變徑提升管反應(yīng)器上提高汽油辛烷值的情況。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O. 025米，其高度為I. 5米；第一反應(yīng)區(qū)直徑為O. 025米，其高度為4米；第二反應(yīng)區(qū)直徑為O. I米，其高度為6. 5米；出口區(qū)的直徑為O. 025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°。預(yù)熱的表3所列的原料油A進(jìn)入該反應(yīng)器內(nèi)，在水蒸汽存在下，與熱的表2所列的催化劑A接觸反應(yīng)，A催化劑活性為45，生成的油氣和反應(yīng)后的催化劑繼續(xù)上行進(jìn)入分離系統(tǒng)；分離產(chǎn)應(yīng)產(chǎn)物，待生催化劑經(jīng)汽提進(jìn)入再生器，再生催化劑經(jīng)燒焦后循環(huán)使用。主要的反應(yīng)條件、產(chǎn)品分布以及汽油產(chǎn)品的性質(zhì)列于表4。對(duì)比例I對(duì)比例I說明采用常規(guī)較高活性的催化裂化催化劑，并全餾分汽油回?zé)挼膶?shí)施效
果O對(duì)比例I采用與實(shí)施例I相同的中型變徑提升管反應(yīng)器，催化裂化原料油、操作步驟同實(shí)施例I。和實(shí)施例I不同的是，采用經(jīng)800°c，100%水蒸汽分別老化12小時(shí)后平均活性為67的ZCM-7催化劑。另外將分離出的汽油餾分不經(jīng)過切割，把全餾分汽油回?zé)挼降诙磻?yīng)區(qū)再次反應(yīng)。反應(yīng)條件、產(chǎn)品分布和汽油產(chǎn)品的主要性質(zhì)列于表3。對(duì)比例2對(duì)比例2說明采用常規(guī)較高活性的催化裂化催化劑，并重汽油餾分回?zé)挼膶?shí)施效
果O對(duì)比例2采用與實(shí)施例I相同的中型變徑提升管反應(yīng)器，催化裂化原料油、操作步驟同實(shí)施例I。和實(shí)施例I不同的是，采用經(jīng)800°c，100%水蒸汽老化12小時(shí)的CGP-I催化劑，活性為62。反應(yīng)條件、產(chǎn)品分布和汽油產(chǎn)品的性質(zhì)列于表3。實(shí)施例2
實(shí)施例2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。實(shí)施例2采用與實(shí)施例I相同的中型變徑提升管反應(yīng)器，催化裂化原料油、操作步驟同實(shí)施例I。和實(shí)施例I不同的是，所用的催化劑為經(jīng)800°C，100%水蒸汽老化30小時(shí)的CGP-I催化劑，活性為50。反應(yīng)條件、產(chǎn)品分布和汽油產(chǎn)品性質(zhì)列于表3。實(shí)施例3實(shí)施例3說明本發(fā)明提供的方法的實(shí)施效果。實(shí)施例3采用與實(shí)施例I相同的中型變徑提升管反應(yīng)器，催化裂化原料油、操作步驟同實(shí)施例I。和實(shí)施例I不同的是，所用的催化劑為經(jīng)800°C，100%水蒸汽老化30小時(shí)的RHZ-200催化劑，活性為48。反應(yīng)條件、產(chǎn)品分布和汽油產(chǎn)品性質(zhì)列于表3。表I
權(quán)利要求
1.一種提高蠟油催化轉(zhuǎn)化過程中汽油辛烷值的方法，其特征在于，優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料油與活性較低的熱再生催化劑在反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)接觸發(fā)生裂化反應(yīng)，生成的油氣和含炭催化劑進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)，在較低反應(yīng)溫度下發(fā)生選擇性氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)，生成的油氣和含炭的催化劑經(jīng)氣固分離設(shè)備分離，分離出的待生催化劑經(jīng)汽提、再生后循環(huán)使用；分離出的反應(yīng)油氣進(jìn)一步分離為干氣、液化氣、輕汽油餾分、重汽油餾分、柴油、重油及其他產(chǎn)品；將初餾點(diǎn)大于100°c的重汽油餾分注入第二反應(yīng)區(qū)的底部進(jìn)一步反應(yīng)。
2.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于所述 優(yōu)質(zhì)原料油選自常壓塔頂油、汽油、催化汽油、柴油、直餾蠟油、加氫蠟油中的一種或多種。
3.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于所述再生催化劑的平均活性為35 55。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于所述再生催化劑的平均活性為40 50。
5.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于所述的反應(yīng)器第一反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為反 應(yīng)溫度為490°C 620°C，反應(yīng)時(shí)間為O. 5秒 2. O秒，催化劑與原料油的重量比為2 20 : I。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于所述反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為500°C 600°C，反應(yīng)時(shí)間為O. 8秒 I. 5秒，催化劑與原料油的重量比為3 15 I。
7.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于所述的反應(yīng)器第二反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為450°C 550°C，反應(yīng)時(shí)間為2秒 20秒。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為460°C 500°C，反應(yīng)時(shí)間為3秒 15秒。
9.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于所述的反應(yīng)器的壓力均為130kPa 450kPa，水蒸汽與原料油的重量比為O. 03 O. 3 I。
10.按照權(quán)利要求I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、流化床或變徑提升管中之一，或者是由等直徑提升管和流化床構(gòu)成的復(fù)合反應(yīng)器。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于所述變徑提升管沿垂直方向從下至上依次為互為同軸的預(yù)提升段、第一反應(yīng)區(qū)、直徑擴(kuò)大了的第二反應(yīng)區(qū)、直徑縮小了的出口區(qū)，在出口區(qū)末端連有一段水平管，其中第二反應(yīng)區(qū)的直徑與第一反應(yīng)區(qū)的直徑之比為I. 5 5.O I。
12.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于所述重汽油餾分餾程中5%點(diǎn)溫度不小于110。。。
全文摘要
一種提高蠟油催化轉(zhuǎn)化過程中汽油辛烷值的方法，優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料油與活性較低的熱再生催化劑在反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)接觸發(fā)生裂化反應(yīng)，生成的油氣和含炭催化劑進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)，在較低反應(yīng)溫度下發(fā)生選擇性氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)，生成的油氣和含炭的催化劑經(jīng)氣固分離設(shè)備分離，分離出的待生催化劑經(jīng)汽提、再生后循環(huán)使用；分離出的反應(yīng)油氣進(jìn)一步分離為干氣、液化氣、輕汽油餾分、重汽油餾分、柴油、重油及其他產(chǎn)品；將初餾點(diǎn)大于100℃的重汽油餾分注入第二反應(yīng)區(qū)的底部進(jìn)一步反應(yīng)。該方法同時(shí)提高汽油產(chǎn)率和汽油辛烷值。
文檔編號(hào)C10G55/06GK102952576SQ201110246969
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者姜楠, 許友好, 馬建國, 高永燦 申請(qǐng)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