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一种劣质汽油生产轻质芳烃及清洁汽油组分的方法与流程

2022-03-16 00:53:10 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种劣质汽油生产芳烃及清洁汽油组分的方法,具体地说,本发明涉及一种将低价值汽油转化生产高价值轻质芳烃苯、甲苯和对二甲苯(简称btx)化工产品和低硫、低烯烃清洁汽油组分的方法。


背景技术:

2.随着中国经济从高速增长进入高质量增长期,当前及今后我国炼油行业产能过剩问题突出,成品油(汽油、柴油)需求增速大幅放缓,柴油需求量已从2010年开始下降,柴汽比已从2010年的2.17降低到2020年1.1左右,预计2025年左右汽油需求也将进入平台期,柴油、汽油等馏分油将严重过剩,而以烯烃(c
2=
~c
4=
)和轻质芳烃苯、甲苯、对二甲苯(简称btx)等基础有机化工原料则持续短缺,具有极大的市场经济价值。炼油企业从“燃料型”向“能源化工型”转型升级,因此,“宜油则油、宜烯则烯、宜芳则芳”成为清洁炼油必然的发展趋势。
3.中国是催化裂化(fcc)大国,已有150多套不同类型的fcc装置建成投产,fcc装置总加工能力已达到近150mt/a。fcc装置所生产的汽油组分占全国汽油成品总量的80%左右。fcc汽油中硫含量一般为200~1000
µ
g/g,烯烃含量一般为20.0v%~45.0v%。fcc汽油中硫和烯烃含量均较高,一方面降低fcc汽油中硫含量和烯烃含量是满足日益严格清洁汽油标准的关键,另一方面研究如何将劣质(高硫、高烯烃含量)、低价值fcc汽油转化为高附加值轻质芳烃(btx)等化工原料是解决我国汽油质量升级和产能过剩的经济、有效的方案。
4.cn100526430c公开了一种生产清洁汽油的方法。该方法以一种改性zsm-5分子筛为催化剂,采用流化床工艺将高硫、高烯烃含量劣质fcc汽油进行加氢脱硫、烯烃芳构化为低硫、低烯烃的清洁汽油。但是,该方法的不足在于为了满足车用清洁汽油对芳烃总含量不大于35.0v%的限制,芳构化率低,芳烃一般从22.0v%左右提高到31.5v%。
5.cn108452846a公开了一种汽油加氢精制催化剂及其制备方法。该方法是将氧化铝粉与ts-1分子筛混合均匀,添加石墨烯,混捏成型,干燥和焙烧,得载体,用含活性金属组分的杂多酸配成浸渍液,干燥和焙烧,得到催化剂。该催化剂能够提高加氢脱硫活性,但未涉及烯烃转化芳烃的问题。
6.cn101492610b公开了一种汽油深度脱硫降烯烃的方法,将汽油原料和氢气依次与加氢吸附脱硫催化剂、烯烃芳构化催化剂接触,脱除汽油中的硫并降低产品的烯烃含量。该方法全馏分汽油进行芳构化反应,裂解和聚合等副反应增加,不但使催化剂容易积炭失活,影响运转周期;而且汽油产品的液收降低,蒸汽压、苯含量等指标也受影响;辛烷值损失较大,若要使烯烃含量满足≯15.0v%的要求,上述不足将更加突出。
7.cn110184089a公开了一种低硫催化裂化汽油处理方法。该方法将将低硫催化裂化汽油切割为轻馏分、中馏分和重馏分;其中,低硫催化裂化汽油中硫含量不大于10mg/kg ;中馏分中芳潜含量不小于35重量%,c9芳烃含量不高于8体积%;轻馏分中苯含量不高于0.8体积%。该方法可以实现增产化工料,生产国vi汽油以及国vi乙醇汽油调和组分,但该方法对原料要求苛刻,依赖度过高,并不能多产轻质芳烃,原料中芳烃含量直接决定了可获得轻
质芳烃等化工料的量,适用性范围较窄。cn108315049a公开了一种利用催化裂化汽油生产芳烃的方法,其特征在于包括如下步骤:催化裂化汽油进行预加氢,得到预加氢催化裂化汽油;将所述预加氢催化裂化汽油切割为轻馏分和重馏分;对所述轻馏分进行溶剂萃取,得到富含烯烃的萃余油和富含芳烃的萃取油;对所述萃余油进行缓和芳构化,得到芳构化产物;对所述萃取油进行轻质烯烃回收,得到轻质烯烃和富硫油;将一部分所述轻质烯烃返回进行所述溶剂萃取,并对另一部分所述轻质烯烃进行所述缓和芳构化;对所述重馏分和富硫油进行选择性加氢脱硫,得到脱硫重馏分;对所述芳构化产物和脱硫重馏分进行芳烃抽提或萃取精馏。该方法工艺流程复杂、能耗较高,并且得到汽油调和组分烯烃含量高,并不能满足国vi清洁汽油标准。
8.现有的劣质汽油脱硫技术中,汽油组分的芳构化反应主要是为了减少烯烃饱和所带来的辛烷值损失,基于清洁汽油标准中芳烃含量的限制,现有技术芳构化反应的深度低,反应产物中轻质芳烃的选择性并无深入研究,这也导致了无法直接利用现有技术在生产清洁汽油组分的同时,多产轻质芳烃(btx)等更高价值的化工产品。现有基于催化裂化汽油生产芳烃的方案中,均存在工艺流程过于复杂,烯烃含量降低幅度有限,不能满足同时生产满足vi清洁汽油标准汽油组分的问题。因此,亟待开发一种工艺流程简单,可以将劣质汽油脱硫和深度轻质芳构化多产高价值轻质芳烃及清洁汽油组分的工艺方法。


技术实现要素:

9.针对现有技术中的不足,本发明提供了一种劣质汽油生产轻质芳烃及清洁汽油组分的生产方法。
10.本发明的劣质汽油生产轻质芳烃及清洁汽油组分的生产方法,包括如下内容:(1)劣质汽油原料经流态化反应器在加氢脱硫/芳构化催化剂上发生加氢脱硫和深度轻质芳构化反应,得到加氢产物;(2)步骤(1)所得的加氢产物分馏切割得到轻汽油产物、芳烃产物和重汽油产物;(3)步骤(2)芳烃产物进行溶剂萃取精馏,得到btx产物和中汽油产物。
11.本发明中,步骤(1)中所述的劣质汽油原料包括流化催化裂化(fcc)汽油、焦化汽油、裂解汽油等,其硫含量一般为100~500
µ
g/g、芳烃含量一般为15.0v%~40.0v%、烯烃含量一般为15.0v%~50v%、研究法辛烷值ron一般为90~95.0。
12.本发明中,步骤(1)中所述深度轻质芳构化反应是指高温、低空速芳构化反应条件下,劣质汽油组分进行芳构化反应,芳构化产物中以c6-c8的btx芳烃为主。
13.本发明中,步骤(1)中所述加氢脱硫和深度轻质芳构化反应采用条件如下:反应压力为1.0mpa~2.5mpa,反应温度为400℃~600℃,总液时体积空速为0.1h-1
~3.0h-1
,氢油体积比为50:1~300:1;优选的反应条件如下:反应压力为1.5mpa~2.5mpa,反应温度为450℃~550℃,总液时体积空速为0.5 h-1
~1.5h-1
,氢油体积比为50~150:1。
14.本发明步骤(1)中采用加氢脱硫/芳构化催化剂,特别优选下述催化剂,具体如下:该催化剂包括沸石分子筛、金属氧化物、活性金属组分、助剂和余量粘结剂构成。
15.本发明中所述加氢脱硫/芳构化催化剂,以催化剂的重量为基准,沸石分子筛的含量为30.0wt%~50.0wt%,优选为35.0wt%~45.0wt%,金属氧化物含量为10.0wt%~20.0wt%,优选为12.0wt%~18.0wt%,活性金属组分以氧化物计的含量为10.0wt%~30.0wt%,优选为
15.0wt%~25.0wt%,助剂含量以元素计为1.0wt%~5.0wt%,优选为3.0wt%~5.0wt%。
16.本发明中所述加氢脱硫/芳构化催化剂,沸石分子筛优选zsm-5分子筛,更优选地,锌同晶取代的纳米zsm-5分子筛,氧化硅与氧化铝摩尔比为50~200,优选为100~200,粒径为10~100nm。锌同晶取代的纳米zsm-5分子筛中,锌以元素计占锌同晶取代的纳米zsm-5分子筛重量的0.5wt%~4.0wt%,优选为1.0wt%~3.8wt%。所述金属氧化物组分选自第ⅱb金属氧化物、第ivb族金属氧化物、第vb族金属氧化物中的至少一种,优选氧化锌、氧化锆、氧化钒中的至少一种。所述活性金属组分为第一组分活性金属和第二组分活性金属,其中所述的第一组分金属为第viii族金属,优选ni,第二组分活性为金属第ⅲb族金属,优选la。以催化剂的重量为基准,第viii族金属以氧化物计的含量为5.0wt%~27.0wt%,第ⅲb族金属以氧化物计的含量为0.5wt%~5.0wt%。所述助剂为钾、钛,以元素摩尔含量计,催化剂中助剂k/ti含量摩尔比为2:1,助剂钛、钾的前驱体优选草酸钛钾。所述粘结剂为常规催化剂制备过程中采用的粘结剂,一般采用氧化铝。
17.上述加氢脱硫/芳构化催化剂可以采用如下方法制备:将沸石分子筛、金属氧化物、粘结剂、助剂均匀混合后,所得的浆液经喷雾干燥、焙烧得到催化剂载体,将活性金属负载到载体上,经干燥、焙烧后,制得催化剂。
18.上述加氢脱硫/芳构化催化剂优选按照如下方式制备,包括:a)将助剂钾、钛前驱体溶于有机酸溶液中,得到溶液a;b)将沸石分子筛、金属氧化物、粘结剂及成型助剂均匀混合后,将溶液a以喷雾形式加入进去,得到混合物料b;c)将混合物料b经混捏、挤条、干燥、焙烧后,得到条形载体c;d)将条形载体c在行星式球磨机中进行球磨、过筛,得到物料d;e)将步骤d)得到的物料d在含活性金属组分的溶液中混合打浆,得到固含量为10wt%~60wt%的浆液e;f)将步骤e)得到的浆液e进行喷雾干燥,再经焙烧,制备出加氢脱硫/芳构化催化剂。
19.本发明加氢脱硫/芳构化微球型催化剂的制备方法中,步骤a)中所述的有机酸优选为柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、苯甲酸、水杨酸、丙二酸和丁二酸中的一种或几种;其中有机酸的加入量以碳含量计与助剂k的摩尔比为1~30,优选5~15。有机酸的加入可以提高助剂前驱体的溶解度,同时草酸钛钾与有机酸的络合作用有利于助剂k、ti在载体上的均匀分布并调节载体表面的酸性质,降低b酸含量,提高l酸含量,促进了脱氢活性中心的生成,有利于增加低碳芳烃选择性,提高催化剂的芳构化反应性能。
20.步骤b)所述的成型助剂是指有利于挤压成型的物质,如田菁粉、炭黑、石墨粉等中的一种或几种,成型助剂的用量为总物料干基的1.0wt%~5.0wt%。
21.步骤c)所述的干燥条件为100℃~150℃下干燥2h~10h,焙烧为400℃~600℃下焙烧3h~10h。
22.步骤d)所述的球磨时间一般为30~60min,过筛的目数为150~250目。
23.步骤e)中优选加入分散剂,所述的分散剂为中聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或几种,优选聚乙烯醇,分散剂的用量为总物料干基的1.0wt%~10.0wt%。在搅拌条件下加入分散剂,升温至45~80℃恒温30~90min后,冷却至室温,得到浆液。
24.步骤f)所述喷雾干燥的喷雾压力4~10mpa,入口温度的优选范围为150~380℃,
出口温度的优选范围为100~230℃,焙烧为400℃~600℃下焙烧3h~10h,催化剂的粒径为60~100μm。
25.本发明中,步骤(1)中所得的加氢产物中,硫含量≯10
µ
g/g、芳烃含量≮45.0v%、烯烃含量≯5.0v%。
26.本发明中,步骤(2)中加氢产物分馏切割中,轻汽油与芳烃产物的切割温度是60℃~80℃,优选65℃~80℃,芳烃产物与重汽油产物的切割温度是130℃~150℃,优选135℃~145℃。
27.本发明中,步骤(2)中所得到的轻汽油产物可以作为乙烯裂解原料生产乙烯,也可以中汽油产物、重汽油产物一起直接作为低硫、低烯烃清洁汽油的调和组分(硫含量≯10
µ
g/g、烯烃含量≯5.0v%),满足国vi及以上清洁汽油标准。
28.本发明中,步骤(3)中溶剂萃取精馏所得到btx产物,以质量计,一般占芳烃产物的40.0%~60.0%,中汽油产物一般占芳烃产物的40.0%~60.0%。
29.本发明中,步骤(3)中btx产物可以作为px等化工原料。
30.本发明中,所述的轻汽油馏程为35℃~80℃,中汽油馏程为60℃~150℃,重汽油馏程为130℃~205℃。
31.本发明中所制备的加氢脱硫/芳构化催化剂中,先通过挤条、干燥、焙烧的方式将载体组分结合使载体获得一定的载体孔道、较高的机械强度和抗磨性能;其次对载体进行球磨、过筛得到若干保留原来孔道和比表面性质的微米级反应单元颗粒,相当于多个微反应单元前体;再次通过将多个微米级反应单元颗粒浸渍于含分散剂的活性金属溶液中,使活性金属在微米级反应单元颗粒上充分分散,并通过喷雾成型,获得粒径均匀的高脱硫活性和芳构化活性的催化剂。
32.本发明中所制备的加氢脱硫/芳构化催化剂具有高脱硫活性和深度轻质芳烃芳构化反应活性,同时具有较高抗积碳性、机械强度和抗磨指数利于在流态化反应器中进行循环再生时保持催化剂活性。采用上述加氢脱硫/芳构化微球型催化剂以及高温、低空速芳构化反应条件易于实现本发明中所述加氢脱硫和深度轻质芳构化反应,加氢产物中硫含量极低,烯烃含量低,芳烃含量高,且生成的芳烃中轻质芳烃(btx)选择性高,利用后续分离工艺,实现劣质汽油多产高价值化工原料和清洁汽油调和组分,是解决我国汽油质量升级和产能过剩的经济、有效的方案。
33.与现有技术相比,本发明具有以下优点:1、本发明方法利用劣质汽油作为反应原料,在流态化反应器中进行加氢脱硫和深度轻质芳构化反应,一步实现汽油组分的脱硫和芳构化反应,在降低汽油中硫含量的同时,原料中的烷烃、烯烃发生芳构化反应,有效地降低了汽油中的烯烃含量并且增产高附加值的轻质芳烃(btx)组分,可以生产低硫、低烯烃,特别是硫含量≯10
µ
g/g、烯烃含量≯5.0v%的清洁汽油组分。
34.2、本发明方法结合劣质汽油的特点,优选采用特定制备方法的加氢脱硫/芳构化催化剂,该催化剂具有高脱硫活性和深度轻质芳烃芳构化反应活性,在高温、低空速芳构化反应条件,加氢产物中硫含量极低,烯烃含量低,芳烃含量高,且生成的芳烃中轻质芳烃(btx)选择性高,从而实现劣质汽油到清洁化组分和高附加值化工原料的定向转化。同时催化剂具有较高抗积碳性、机械强度和抗磨指数,可在流态化反应器中实现长周期运转。
35.3、本发明通过后续的分馏切割和精馏萃取工艺实现了加氢产物中清洁汽油组分和高附加值轻质芳烃(btx)的高效分离,轻汽油产物可以作为清洁汽油调和组分,也可以在汽油需求量显著下降时作为乙烯裂解原料,工艺流程简单,方案灵活,具有显著的经济效益。
36.4、本发明在生产满足国vi标准低硫、低烯烃汽油组分的同时,将部分汽油组分增产高附加值的轻质芳烃(btx),不但可以解决我国汽油质量升级问题,还是解决我国今后炼油产能过剩问题经济、有效的技术方案,促进了炼油企业从“燃料型”向“能源化工型”转型升级。
附图说明
37.图1是本发明方法的流程示意图,其中:a-流态化反应器,b-分馏塔,c-萃取精馏塔,1-劣质汽油,2-氢气,3-加氢产物,4-轻汽油产物,5-芳烃产物,6-重汽油产物,7-中汽油产物,8-轻质芳烃(btx)产品,9-清洁汽油调和组分。
38.图2是本发明方法的另一流程示意图,其中:a-流态化反应器,b-分馏塔,c-萃取精馏塔,1-劣质汽油,2-氢气,3-加氢产物,4-轻汽油产物,5-芳烃产物,6-重汽油产物,7-中汽油产物,8-轻质芳烃(btx)产品,9-清洁汽油调和组分。
具体实施方式
39.本发明方法中所述的劣质汽油原料为流化催化裂化(fcc)汽油、催化裂解汽油、焦化汽油、热裂化汽油等中的一种或多种。本发明优选的原料为fcc汽油。所述劣质汽油原料可以为全馏分fcc汽油,其中,初馏点为35~40℃,优选为35~38℃,终馏点为180~205℃,优选为190~205℃;硫含量≯500
µ
g/g,优选为100
µ
g/g ~500
µ
g/g;烯烃含量一般15.0v%~50.0v%,特别是25.0v%~40.0v%;芳烃含量一般15.0v%~40.0v%,特别是20.0v%~30.0v%。
40.所述流态化反应器为提升管反应器或流化床反应器。
41.所述流化床反应器可以为选自固定流化床、散式流化床、鼓泡床、湍动床、快速床、输送床和密相流化床中的一种或几种;所述提升管反应器可以为选自等直径提升管、等线速提升管和各种变直径提升管中的一种或几种。
42.本发明中芳烃产物进行溶剂萃取精馏主要是实现芳烃与烯烃、链烷烃和环烷烃的精确分离,以满足px等高附加值化工产品生产的需要。本发明对溶剂萃取精馏所采用的方法不作严格限制,只要能够满足实现芳烃与非芳烃的精确分离就可,例如可以采用工业上成熟的方法,以二甘醇、环丁砜、n-甲酰吗啉、n-甲酰吡咯烷酮等中的一种或几种组合。
43.下面结合附图和实施例进一步本发明方法过程及效果。物流及各单元操作沿箭头方向按顺序进行。
44.下面结合图1对本发明方法进行详细说明。
45.劣质汽油1和氢气2在流态化反应器a进行加氢脱硫和深度轻质芳构化反应,得到加氢产物3;加氢产物3进入分馏塔b,塔顶、侧线、塔底分别得到轻汽油产物4、芳烃产物5和重汽油产物6;芳烃产物5入溶剂萃取精馏塔c,塔顶、塔底分别得到中汽油产物7和btx产物
8;轻汽油产物4、中汽油产物7和重汽油产物6混合得到清洁汽油调和组分9。
46.下面结合图2对本发明方法进行详细说明。
47.劣质汽油1和氢气2在流态化反应器a进行加氢脱硫和深度轻质芳构化反应,得到加氢产物3;加氢产物3进入分馏塔b,塔顶、侧线、塔底分别得到轻汽油产物4、芳烃产物5和重汽油产物6;芳烃产物5入溶剂萃取精馏塔c,塔顶、塔底分别得到中汽油产物7和btx产物8;轻汽油产物4作为乙烯裂解原料;中汽油产物7和重汽油产物6混合得到清洁汽油调和组分9。
48.下面通过实施例进一步说明本发明的方案和效果,但并不因此限制本发明。
49.实施例1本实施例制备加氢脱硫/芳构化催化剂z-1,该催化剂由35.0wt%zn-zsm分子筛(sio2/al2o3摩尔比为100,晶粒度为20nm~80nm,zn含量为2.0wt%)、10.0wt%zno、5.0wt%(k ti)、18.0 wt%nio、2.0 wt%la2o3,余量氧化铝构成。
50.z-1催化剂的制备方法如下:将14.1g草酸钛钾溶于100ml浓度为152g/l的柠檬酸溶液;将35.0g zn-zsm-5分子筛、10.0gzno、38.5g拟薄水铝石、3g田菁粉研钵混合均匀后,将草酸钛钾柠檬酸溶液以喷雾形式加入进去,碾压混合成可塑粉体。用挤条机将可塑粉体挤出直径为1.5mm的圆柱条,在120℃下干燥5小时,500℃下焙烧5小时,制备出条型载体;将条形载体放入到行星式球磨机中球磨30min,将载体过150~250目筛;取30g过150~250目筛粉体,加入到100ml含硝酸镍、硝酸镧溶液中混合打浆,将总物料干基2.0wt%聚乙烯醇加入到混合浆液中,升温至60℃恒温60min,冷却至室温后,将所得浆液进行喷雾干燥,喷雾干燥压力为6.0mpa,入口温度220℃,出口温度约为120℃, 再经400℃焙烧4h得到加氢脱硫/芳构化催化剂z-1。
51.实施例2本实施例制备加氢脱硫/芳构化催化剂z-2,该催化剂由45.0wt%zn-zsm分子筛(sio2/al2o3摩尔比为100,晶粒度为20nm~80nm,zn含量为2.0wt%)、15.0wt%zno、5.0wt%(k ti)、22.0 wt%nio、1.0 wt%la2o3,余量氧化铝构成。
52.z-2催化剂的制备方法如下:将14.1g草酸钛钾溶于100ml浓度为152g/l的柠檬酸溶液;将45.0g zn-zsm-5分子筛、15.0gzno、13.8g拟薄水铝石、3g田菁粉研钵混合均匀后,将草酸钛钾柠檬酸溶液以喷雾形式加入进去,碾压混合成可塑粉体。用挤条机将可塑粉体挤出直径为1.5mm的圆柱条,在120℃下干燥5小时,500℃下焙烧5小时,制备出条型载体;将条形载体放入到行星式球磨机中球磨30min,将载体过150~250目筛;取30g过150~250目筛粉体,加入到100ml含硝酸镍、硝酸镧的溶液中混合打浆,将总物料干基2.0wt%聚乙烯醇加入到混合浆液中,升温至60℃恒温60min,冷却至室温后,将所得浆液进行喷雾干燥,喷雾干燥压力为6.0mpa,入口温度220℃,出口温度约为120℃, 再经400℃焙烧4h得到加氢脱硫/芳构化催化剂z-2。
53.实施例3本实施例制备加氢脱硫/芳构化催化剂z-3,该催化剂的组成同实施例1。
54.z-3催化剂按常规的制备方法制备,过程如下:将35.0g zn-zsm-5分子筛、10.0gzno、14.1g草酸钛钾、38.5g拟薄水铝石和400ml去离子水混合打浆,浆液经喷雾干燥,喷雾干燥压力为6.0mpa,入口温度220℃,出口温度约为
120℃,再经400℃焙烧4h得到催化剂载体。将载体放入到喷浸罐中,在30分钟内将含硝酸镧、硝酸镍的溶液喷淋到载体上,室温晾干后,在120℃下干燥10小时,在450℃下焙烧8小时,制得加氢脱硫/芳构化催化剂z-3。
55.实施例4本实施例为考察z-1催化剂的耐磨损强度。催化剂的耐磨损强度评价采用直管磨损法,方法参考《石油化工分析方法(ripp)实验方法》中ripp29-90,测试得到的数值越小,表明耐磨损强度越高,评价结果见表1。表1中磨损指数对应的是在一定条件下磨损时细粉生成的百分数。
56.实施例5本实施例为考察z-2催化剂的耐磨损强度,评价方法同实施例4,评价结果见表1。
57.实施例6本实施例为考察z-3催化剂的耐磨损强度,评价方法同实施例4,评价结果见表1。
58.实施例7本实施例为利用催化裂化汽油生产轻质芳烃(btx)和清洁汽油组分的工艺方法,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将z-1催化剂40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行加氢脱硫和深度轻质芳构化反应,反应工艺条件:反应压力为1.6mpa,反应温度为480℃,液时体积空速为1.0h-1
,氢油体积比为100:1。
59.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为70℃、140℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是21.5wt%、51.8wt%、26.7wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~70℃,芳烃产物的馏程是70℃-140℃,重汽油产物的馏程是140℃-198℃。
60.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吗啉的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吗啉在混合萃取剂中体积含量比为8:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的51.1wt%、48.9wt%。
61.(4)将轻汽油产物、中汽油产物和重汽油产物混合得到清洁汽油调和组分。
62.经过上述工艺所得到的btx产物和清洁汽油调和组分的性质如表3所示。
63.实施例8本实施例为利用催化裂化汽油生产轻质芳烃(btx)、乙烯裂解料和清洁汽油组分的工艺方法,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将z-1催化剂40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行脱硫和芳构化反应,反应工艺条件:反应压力为2.0mpa,反应温度为500℃,液时体积空速为1.5h-1
,氢油体积比为150:1。
64.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为65℃、135℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是18.5wt%、51.6wt%、29.9wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~65℃,芳烃产物的馏程是65℃-135℃,重汽油产物的馏程是135℃-198℃。
65.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吗啉的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吗啉在混合萃取剂中体积含量比为7:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的52.7wt%、47.3wt%。
66.(4)将轻汽油产物作为乙烯裂解原料,中汽油产物和重汽油产物混合作为清洁汽
油调和组分。
67.经过上述工艺所得到的btx产物、清洁汽油调和组分和乙烯裂解料的性质如表3所示。
68.实施例9本实施例为利用催化裂化汽油生产轻质芳烃(btx)和清洁汽油组分的工艺方法,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将z-2催化剂40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行脱硫和芳构化反应,反应工艺条件:反应压力为2.4mpa,反应温度为450℃,液时体积空速为0.8h-1
,氢油体积比为80:1。
69.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为75℃、140℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是23.7wt%、49.1wt%、27.2wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~75℃,芳烃产物得到芳烃产物的馏程是75℃-140℃,重汽油产物的馏程是140℃-198℃。
70.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吡咯烷酮的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吡咯烷酮在混合萃取剂中体积含量比为9:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的54.3wt%、45.7wt%。
71.(4)将轻汽油产物、中汽油产物和重汽油产物混合得到清洁汽油调和组分。
72.经过上述工艺所得到的btx产物、清洁汽油调和组分的性质如表3所示。
73.实施例10本实施例为利用催化裂化汽油生产轻质芳烃(btx)、乙烯裂解料和清洁汽油组分的工艺方法,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将z-2催化剂40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行脱硫和芳构化反应,反应工艺条件:反应压力为1.5mpa,反应温度为550℃,液时体积空速为1.2h-1
,氢油体积比为120:1。
74.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为65℃、145℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是17.9wt%、57.3wt%、24.8wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~65℃,芳烃产物的馏程是65℃-145℃,重汽油产物的馏程是145℃-195℃。
75.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吡咯烷酮的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吡咯烷酮在混合萃取剂中体积含量比为8:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的49.8wt%、50.2wt%。
76.(4)将轻汽油产物作为乙烯裂解原料,中汽油产物和重汽油产物混合作为清洁汽油调和组分。
77.经过上述工艺所得到的btx产物、清洁汽油调和组分和乙烯裂解料的性质如表3所示。
78.实施例11本实施例为利用催化裂化汽油生产轻质芳烃(btx)和清洁汽油组分的工艺方法,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将z-3催化剂40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行脱硫和芳构化反应,反应工艺条件:反应压力为1.8mpa,反应温度为500℃,液时体积空速为1.0h-1
,氢油体积比为150:1。
79.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为70℃、135℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是22.8wt%、46.7wt%、30.5wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~70℃,芳烃产物的馏程是70℃-135℃,重汽油产物的馏程是135℃-198℃。
80.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吗啉的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吗啉在混合萃取剂中体积含量比为8:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的43.3wt%、56.7wt%。
81.(4)将轻汽油产物、中汽油产物和重汽油产物混合得到清洁汽油调和组分。
82.经过上述工艺所得到的btx产物和清洁汽油调和组分的性质如表3所示。
83.实施例12本实施例为利用催化裂化汽油生产轻质芳烃(btx)、乙烯裂解料和清洁汽油组分的工艺方法,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将z-3催化剂40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行脱硫和芳构化反应,反应工艺条件:反应压力为2.2mpa,反应温度为500℃,液时体积空速为1.2h-1
,氢油体积比为100:1。
84.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为65℃、140℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是19.1wt%、52.3wt%、28.6wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~65℃,芳烃产物的馏程是65℃-140℃,重汽油产物的馏程是140℃-198℃。
85.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吗啉的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吗啉在混合萃取剂中体积含量比为7:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的41.2wt%、58.8wt%。
86.(4)将轻汽油产物作为乙烯裂解原料,中汽油产物和重汽油产物混合作为清洁汽油调和组分。
87.经过上述工艺所得到的btx产物、清洁汽油调和组分和乙烯裂解料的性质如表3所示。
88.对比例1本对比例为与实施例7相比,不同之处在于步骤(1)使用的催化剂为商业化的fcas吸附脱硫催化剂,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将fcas催化剂40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行反应,反应工艺条件:反应压力为1.6mpa,反应温度为480℃,液时体积空速为1.0h-1
,氢油体积比为100:1。
89.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为70℃、140℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是35.1wt%、34.1wt%、30.8wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~70℃,芳烃产物的馏程是70℃-140℃,重汽油产物的馏程是140℃-198℃。
90.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吗啉的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吗啉在混合萃取剂中体积含量比为8:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的27.4wt%、72.6wt%。
91.(4)将轻汽油产物、中汽油产物和重汽油产物混合得到清洁汽油调和组分。
92.经过上述工艺所得到的btx产物和清洁汽油调和组分的性质如表4所示。
93.对比例2
本对比例为与实施例7相比,不同之处在于步骤(1)使用的催化剂为按照专利cn108479846b中实施例1制备的芳构化催化剂a,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将芳构化催化剂a 40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行芳构化反应,反应工艺条件:反应压力为1.6mpa,反应温度为480℃,液时体积空速为1.0h-1
,氢油体积比为100:1。
94.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为70℃、140℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是25.4wt%、40.1wt%、34.5wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~70℃,芳烃产物的馏程是70℃-140℃,重汽油产物的馏程是140℃-198℃。
95.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吗啉的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吗啉在混合萃取剂中体积含量比为8:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的30.1wt%、69.9wt%。
96.(4)将轻汽油产物、中汽油产物和重汽油产物混合得到清洁汽油调和组分。
97.经过上述工艺所得到的btx产物和清洁汽油调和组分的性质如表4所示。
98.对比例3本对比例为与实施例7相比,不同之处在于步骤(1)使用的脱硫和芳构化反应条件不同,具体步骤如下:(1)反应原料为催化裂化汽油,原料性质如表2所示。将z-1催化剂40ml装入小型连续流化床反应器内,反应原料在流化床内进行加氢脱硫和深度轻质芳构化反应,反应工艺条件:反应压力为1.6mpa,反应温度为350℃,液时体积空速为5.0h-1
,氢油体积比为350:1。
99.(2)将加氢产物进行分馏切割,分馏切割温度为70℃、140℃,得到轻汽油产物、芳烃产物、重汽油产物的收率分别是24.3wt%、45.2wt%、30.5wt%,轻汽油产物的馏程是35℃~70℃,芳烃产物的馏程是70℃-140℃,重汽油产物的馏程是140℃-198℃。
100.(3)将芳烃产物进行萃取精馏,萃取剂采用环丁砜和n-甲酰吗啉的混合溶剂,其中环丁砜和n-甲酰吗啉在混合萃取剂中体积含量比为8:1,得到btx产物和中汽油产物,btx产物和中汽油产物分别占芳烃产物的34.8wt%、65.2wt%。
101.(4)将轻汽油产物、中汽油产物和重汽油产物混合得到清洁汽油调和组分。
102.经过上述工艺所得到的btx产物和清洁汽油调和组分的性质如表4所示。
103.表1 催化剂的耐磨损强度表2 原料汽油性质
表3 实施例反应产物性质表4 对比例反应产物性质
从以上反应产物的结果可以看出,本发明制备的催化剂具有更好的耐磨损强度,从而可以提高催化剂的使用寿命。通过本发明可以实现劣质汽油生产高附加值btx产品和低硫低烯烃清洁汽油调和组分,同时btx产量高,工艺流程简单,方案灵活,是解决我国汽油质量升级问题和今后炼油产能过剩问题经济、有效的技术方案。
再多了解一些

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