一种汽油加工系统的制作方法

文档序号:14116600阅读:192来源:国知局

本实用新型涉及汽油加工领域,具体地,涉及一种汽油加工系统。



背景技术:

随着人们对环境保护的日益重视,环保法规也日渐严格,而降低汽油的硫含量被认为是改善空气质量的最重要措施之一。我国汽油产品中的大多数硫来自于热加工汽油调合组分,如催化裂化汽油。因此,必须将催化裂化汽油进行深度脱硫,单纯的催化汽油脱硫技术都会带来一个问题:催化汽油的辛烷值下降。

为了在保证一定脱硫深度的前提下,使尽量少的烯烃饱和,目前,研究者开发的工艺技术主要有:中石化开发的S-zorb技术、中石化石油化工科学研究院开发的RSDS技术,以及法国Prime-G+技术。

中石化开发的S-zorb技术用于全馏分催化汽油脱硫,脱硫后硫含量可以控制在10ppm以下,全馏分催化汽油的辛烷值损失在1-2个单位。中石化石油化工科学研究院开发的RSDS技术先将催化汽油切割成轻重馏分,轻馏分经过抽提脱硫醇,重馏分去选择性加氢脱硫,当该技术的产品硫含量小于10ppm时,轻馏分产量约20%,大部分需要加氢,全馏分汽油辛烷值损失大约3-4个单位。法国Prime-G+技术在进行汽油切割前,将汽油进行预加氢,预加氢过程将较轻的硫化物与二烯烃作用形成高沸点的硫化物,而烯烃不被饱和,该技术的辛烷值损失大约也为3-4个单位。

另外,政府相关部门目前正在积极酝酿国VI标准,国V汽油标准到国VI汽油标准的质量升级主要在于降低汽油硫含量的同事严格控制硫醇硫含量,国V汽油标准到国VI汽油标准的质量升级还包括调整汽油中苯(不大于0.8%(v))、芳烃(不大于38%(v))、烯烃(不大于18%(v))含量,同时严格控制汽油调和组合(例如,控制饱和蒸汽压和T50指标)。

因此,亟需一种能够实现汽油深度脱硫的同时,减少辛烷值损失的汽油加工系统,并且为今后国VI汽油标准的质量升级预留接口。



技术实现要素:

针对现有汽油加氢脱硫过程中,辛烷值损失严重的缺陷,本实用新型提供一种汽油加工系统。该汽油加工系统能耗低、脱硫效率高,且辛烷值损失较低,并且为今后国VI汽油标准的质量升级预留接口。

本实用新型的发明人在研究过程中发现,催化汽油的RON(研究法辛烷值)是呈马鞍型分布的,两段高中间低,前段辛烷值主要靠烯烃贡献,后端主要靠芳烃贡献,而随着催化汽油干点的增加,烯烃含量是逐步降低的,烯烃主要分布在初馏点-135℃以后馏分中。为了既保证汽油研究法辛烷值,又控制烯烃含量符合国VI汽油标准,本实用新型的发明人在进一步研究过程中发现,在汽油加工过程中,先将汽油切割为轻汽油馏分、中汽油馏分和重汽油馏分,然后将轻汽油馏分进行醚化处理,中汽油馏分进行抽提蒸馏处理,重汽油馏分进行选择性加氢脱硫处理,可以有效地将烯烃和硫化物分开,中汽油馏分进行抽提蒸馏处理得到抽余非芳和富硫芳烃,通过将抽余非芳进入抽余非芳切割塔进行切割得到轻馏分和重馏分,轻馏分(辛烷值贡献高)用于调和汽油,而重馏分(辛烷值贡献低)可以作为重整原料,通过该技术方案避免了脱硫过程中,烯烃的饱和造成的辛烷值损失,并且为今后国VI汽油标准的质量升级预留接口。

基于此,本实用新型提供一种汽油加工系统,该系统包括:

汽油切割塔,所述汽油切割塔用于将汽油切割为轻汽油馏分、中汽油馏分和重汽油馏分;

选择性加氢脱硫反应器,所述选择性加氢脱硫反应器用于对所述重汽油馏分进行选择性加氢脱硫处理,得到脱硫汽油;

抽提蒸馏塔,所述抽提蒸馏塔用于对所述中汽油馏分进行抽提蒸馏,抽提蒸馏塔塔顶得到抽余非芳,塔底得到含有芳烃和硫化物的富溶剂;

醚化反应器,所述醚化反应器用于对所述轻汽油馏分进行醚化反应,得到醚化汽油;以及

抽余非芳切割塔,所述抽余非芳切割塔用于对所述抽余非芳进行切割。

优选地,所述抽提蒸馏塔塔顶设置有回流管线,且回流管线上连接有回流罐,所述抽余非芳经过回流罐部分循环至抽提蒸馏塔塔内,剩余部分进入抽余非芳切割塔进行切割,得到产品出装置。

优选地,所述抽提蒸馏塔塔顶设置的回流管线上设置有冷却器。

优选地,该系统还包括:第一汽提塔,所述第一汽提塔用于将所述含有芳烃和硫化物的富溶剂进行汽提得到溶剂和富硫芳烃;所述抽提蒸馏塔的塔底出口与所述第一汽提塔的入口连通。

优选地,所述第一汽提塔的塔底出口与抽提蒸馏塔的入口连通。

优选地,该系统还包括:通过管线连接的重整装置和芳烃抽提装置,所述重整装置的入口与所述第一汽提塔的塔顶出口连通。

优选地,所述重整装置包括通过管线连通的重整预加氢处理器和重整反应器,所述重整预加氢处理器还包括重整原料入口,所述重整预加氢处理器用于去除重整原料以及富硫芳烃中毒化重整催化剂的物质,所述重整反应器用于进行催化重整反应。

优选地,所述重整反应器和芳烃抽提装置之间连接有重整反应产物切割塔,所述重整反应产物切割塔的塔顶出口与芳烃抽提装置的入口连通。

优选地,该系统还包括:用于对汽油进行加氢预处理的汽油预加氢处理器,所述汽油预加氢处理器的出口与汽油切割塔的入口连通。

优选地,该系统还包括与选择性加氢脱硫反应器出口连通的第二汽提塔,所述第二汽提塔用于汽提出所述脱硫汽油中的硫化氢。

本实用新型针对现有汽油加氢脱硫过程中,辛烷值损失严重的缺陷,并且结合国VI汽油标准对汽油提出的新要求,创造性的采用汽油切割塔将汽油切割为轻汽油馏分、中汽油馏分和重汽油馏分,然后将轻汽油馏分进行醚化处理,中汽油馏分在抽提蒸馏塔中和溶剂进行抽提蒸馏,使得中汽油馏分中硫化物和芳烃溶于溶剂,有效地将硫化物和烯烃组分分开,并且将中汽油馏分抽提蒸馏得到的抽余非芳进行切割,得到的较重馏分可以作为重整原料。进一步优选将富硫芳烃与重整原料共同进行重整反应,然后进行芳烃抽提,该过程可以将辛烷值贡献较小的中汽油馏分中的重质烯烃用于生产芳烃,有效调整汽油产品中各组分含量。

采用本实用新型提供的汽油加工系统,可以在有效脱除汽油中硫的同时,避免烯烃的饱和造成的辛烷值损失,并为今后国VI汽油标准的质量升级预留接口。本实用新型提供的汽油加工系统与现有技术相比,存在如下优点:

(1)采用抽提蒸馏技术处理汽油馏分,解决了精制汽油的溶剂携带问题,取消了精制汽油的水洗,从而降低了装置运行能耗、避免了含硫污水的排放,同时也就不存在对水洗水的精制问题;

(2)采用抽提蒸馏技术,解决了烯烃极性和硫化物极性与溶剂的竞争问题,不存在高辛烷值的烯烃组分损失到富硫芳烃组分中的问题,因此不需要返洗油循环,所以能耗低;

(3)本实用新型不存在高辛烷值的烯烃组分损失到富硫芳烃组分中的问题,因此不需要为此添加反顶轻烯烃的戊烷组分,所以装置物耗低;

(4)由于没有轻组分返洗液循环,取消了返洗液塔,所以装置不存在冲塔、发泡等问题,提高了装置运行稳定性;

(5)企业可以根据自身需要,灵活调整汽油池中的烯烃、芳烃以及苯含量。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1是本实用新型提供的一种具体实施方式的汽油加工系统。

附图标记说明

1-汽油切割塔 2-选择性加氢脱硫反应器 3-抽提蒸馏塔

4-醚化反应器 5-汽油预加氢处理器 6-第一汽提塔

7-第一再沸器 8-第二汽提塔 9-冷却器

10-第二再沸器 11-第三再沸器 15-抽余非芳切割塔

161-重整预加氢处理器 162-重整反应器 17-芳烃抽提装置

18-回流罐 19-重整反应产物切割塔

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是指参考附图所示的上、下,使用的方位词如“顶部、底部”通常是指参考附图所示的顶部、底部,使用的方位词如“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

本实用新型提供了一种汽油加工系统,该系统包括:

汽油切割塔1,所述汽油切割塔1用于将汽油切割为轻汽油馏分、中汽油馏分和重汽油馏分;

选择性加氢脱硫反应器2,所述选择性加氢脱硫反应器2用于对所述重汽油馏分进行选择性加氢脱硫处理,得到脱硫汽油;

抽提蒸馏塔3,所述抽提蒸馏塔3用于对所述中汽油馏分进行抽提蒸馏,抽提蒸馏塔3塔顶得到抽余非芳,塔底得到含有芳烃和硫化物的富溶剂;

醚化反应器4,所述醚化反应器4用于对所述轻汽油馏分进行醚化反应,得到醚化汽油;以及

抽余非芳切割塔15,所述抽余非芳切割塔15用于对所述抽余非芳进行切割。

在本实用新型中,对汽油切割塔、选择性加氢脱硫反应器、抽提蒸馏塔、醚化反应器和抽余非芳切割塔的具体结构没有特别的限定,可以为本领域常规使用的各种装置。

在本实用新型中,所述汽油切割塔只要能够实现汽油的切割功能即可,优选地,所述汽油切割塔用于将汽油切割为轻汽油馏分、中汽油馏分和重汽油馏分,且优选所述轻汽油馏分与中汽油馏分的切割点为60-80℃,所述中汽油馏分与重汽油馏分的切割点为120-150℃。

在本实用新型中,在所述抽提蒸馏塔中同时进行极性萃取和轻重蒸馏分离,在整个过程中既有芳烃、烯烃、硫化物(硫醇、硫醚、噻吩)的极性竞争过程,也有轻重物料蒸馏分离过程。这样可以最大限度的发挥溶剂极性萃取特性,也能体现组分轻重分离特性,使得溶剂携带芳烃组分以及中汽油中的硫化物形成富硫芳烃,在富硫芳烃中很难看到烯烃,在精制后的中汽油中很难发现硫化物,进而能够在实现汽油深度脱硫的同时,减少辛烷值损失。

本实用新型解决了烯烃极性和硫化物极性与溶剂的竞争问题,不存在高辛烷值的烯烃组分损失到富硫芳烃组分中的问题,因此不需要返洗油循环,进而不需要返洗油循环的相关装置。

本实用新型不存在高辛烷值的烯烃组分损失到富硫芳烃组分中的问题,因此不需要为此添加反顶轻烯烃的戊烷组分,因此不需要添加反顶轻烯烃的戊烷组分的相关装置。

本实用新型由于没有轻组分返洗液循环,取消了返洗液塔,所以装置不存在冲塔、发泡等问题,提高了装置运行稳定性。

根据本实用新型的一种优选实施方式,所述抽提蒸馏塔3塔顶设置有回流管线,且回流管线上连接有回流罐18,所述抽余非芳经过回流罐18部分循环至抽提蒸馏塔3塔内,剩余部分进入抽余非芳切割塔15进行切割,得到产品出装置。

根据本实用新型的一种优选实施方式,所述抽提蒸馏塔3塔顶设置的回流管线上设置有冷却器9。该种优选实施方式更有利于将抽提蒸馏塔3塔顶蒸馏出来的馏分携带的溶剂置换下来。

所述冷却器9用于冷却抽提蒸馏塔3塔顶蒸馏出来的馏分。

在本实用新型中,所述抽余非芳部分回流后,剩余部分可以取部分直接单独储存,作为汽油调和组分产品,根据汽油池调和组分的不同,灵活调整中汽油的调和比例,还可以将所述剩余部分进入抽余非芳切割塔15进行切割,在抽余非芳切割塔15的塔顶和塔底分别得到轻馏分(辛烷值贡献高)和重馏分(辛烷值贡献低),可以将切割得到的重馏分作为重整原料,将切割得到的轻馏分作为汽油调和组分产品。采用该种实施方式,可以切除对辛烷值贡献小的重烯烃,更有利于满足国VI汽油标准对烯烃含量的要求。

本实用新型对上述抽余非芳切割塔15中的切割点没有特别的限定,优选切割点在110-140℃之间。

本实用新型对所述抽余非芳切割塔15的具体结构没有特别的限定,只要能够用于所述抽余非芳的切割即可,可以为本领域常规使用的各种切割塔。

根据本实用新型的一种优选实施方式,该系统还包括:用于对汽油进行加氢预处理的汽油预加氢处理器5,所述汽油预加氢处理器5的出口与汽油切割塔1的入口连通。

在将汽油进行切割前,通过将汽油进行预加氢处理,所述预加氢处理使得汽油中的二烯烃饱和,小分子硫化物转化为大分子硫化物。该种优选实施方式有利于得到硫含量较低的轻汽油馏分,从而最大限度的避免辛烷值损失。

根据本实用新型的一种优选实施方式,该系统还包括:第一汽提塔6,所述第一汽提塔6用于将所述含有芳烃和硫化物的富溶剂进行汽提得到溶剂(塔底)和富硫芳烃(塔顶);所述抽提蒸馏塔3的塔底出口与所述第一汽提塔6的入口连通。抽提蒸馏塔3将芳烃和硫化物溶于溶剂,有效将硫化物与烯烃分开,将抽提蒸馏塔3塔底的含有芳烃和硫化物的富溶剂送入第一汽提塔6进行汽提,将溶剂与富硫芳烃有效分离,塔底得到的溶剂出装置。

在本实用新型中,优选地,如图1所示,所述第一汽提塔6的塔底出口与抽提蒸馏塔3的入口连通。第一汽提塔6的塔底得到溶剂送入抽提蒸馏塔3中循环使用。

根据本实用新型,第一汽提塔6的塔底得到溶剂还可以经过再生后送入抽提蒸馏塔3中循环使用。本实用新型对此没有特别的限定,本领域技术人员可以根据具体情况进行适当选择。

根据本实用新型,优选地,该系统还包括:通过管线连接的重整装置和芳烃抽提装置17,所述重整装置的入口与所述第一汽提塔6的塔顶出口连通。

根据本实用新型,优选地,所述重整装置包括通过管线连通的重整预加氢处理器161和重整反应器162,所述重整预加氢处理器161还包括重整原料入口,所述重整预加氢处理器161用于去除重整原料以及富硫芳烃中毒化重整催化剂的物质,所述重整反应器162用于进行催化重整反应(得到重整反应产物)。

根据本实用新型的一种优选实施方式,所述重整反应器162和芳烃抽提装置17之间连接有重整反应产物切割塔19,所述重整反应产物切割塔19的塔顶出口与芳烃抽提装置17的入口连通。

采用本实用新型的上述优选实施方式,可以将第一汽提塔6塔顶得到的富硫芳烃与石脑油混合后共同进入重整预加氢处理器161和重整反应器162,在重整预加氢处理器161中进行重整预加氢反应,以将重整原料和富硫芳烃中的硫、氮、氧等会毒害重整催化剂的物质脱除,重整预加氢处理器161的反应产物进入重整反应器162,在重整反应器162中进行催化重整反应,将得到的重整反应产物送入重整反应产物切割塔19,重整反应产物切割塔19的塔底得到重整汽油,塔顶得到的物料作为抽提原料送入芳烃抽提装置17,芳烃抽提装置17顶部得到芳烃(主要包括C6-C8),底部得到的产品(低附加值的C9和C10)可以作为汽油调和组分调回汽油池。

需要说明的是,本实用新型对重整反应产物切割塔19中的切割点以及芳烃抽提的具体条件没有特别的限定,本领域技术人员可以根据汽油调和的实际情况进行适当选择。

本实用新型对所述芳烃抽提装置17没有特别的限定,可以为本领域常规使用的各种芳烃抽提装置,只要能够实现芳烃的抽提即可。

根据本实用新型的一种优选实施方式,所述第一汽提塔6的底部设置有第一再沸器7。

根据本实用新型的一种优选实施方式,该系统还包括与选择性加氢脱硫反应器2出口连通的第二汽提塔8,所述第二汽提塔8用于汽提出所述脱硫汽油中的硫化氢。在本实用新型中,在选择性加氢脱硫反应器2中既进行加氢饱和反应,又进行加氢脱硫反应,可以根据实际情况来选择选择性加氢脱硫反应条件。重汽油馏分中的烯烃对辛烷值贡献较轻汽油馏分和中汽油馏分小,为了满足国VI汽油标准对烯烃含量的要求,可以通过控制反应条件来控制烯烃的饱和量。本实用新型优选的实施方式能够灵活调控烯烃、芳烃和苯含量。

根据本实用新型的一种优选实施方式,所述第二汽提塔8的底部设置有第二再沸器10。

根据本实用新型的一种优选实施方式,所述抽提蒸馏塔3的底部设置有第三再沸器11。

本实用新型对所述第一再沸器7、第二再沸器10和第三再沸器11的具体设置位置以及具体结构没有特别的限定,可以按照本领域常规技术手段进行选择。

在第一汽提塔6、第二汽提塔8和抽提蒸馏塔3中设置再沸器用于加热蒸汽,加热后的蒸汽用于汽提或抽提。

以下,结合图1来具体说明本实用新型的一种优选的具体实施方式。

将待处理汽油通入汽油预加氢处理器5中进行预加氢反应,所得产物引入汽油切割塔1中,将汽油切割为轻汽油馏分、中汽油馏分和重汽油馏分三个馏分,其中,轻汽油馏分进入醚化反应器4进行醚化反应,得到醚化汽油,重汽油馏分进入选择性加氢脱硫反应器2中进行选择性加氢脱硫反应,得到脱硫汽油,中汽油馏分进入抽提蒸馏塔3(底部设置有第三再沸器11用于加热蒸汽),同时,向抽提蒸馏塔3中引入溶剂,在抽提蒸馏塔3中进行抽提蒸馏,抽提蒸馏塔3塔顶设置有回流管线,且回流管线上设置有冷却器9和回流罐18,从抽提蒸馏塔3塔顶蒸馏出来的含有烯烃及饱和烃的抽余液经冷却器9冷却后进入回流罐18,部分回流,部分作为汽油调和组分,部分送入抽余非芳切割塔15进行切割,塔底得到的重馏分可以作为重整原料,塔顶得到的轻馏分可用作汽油调和组分。抽提蒸馏塔3塔底得到携带芳烃组分以及中汽油中的硫化物的富溶剂,抽提蒸馏有效将硫化物和烯烃分离开,携带芳烃组分以及中汽油中的硫化物的富溶剂通入第一汽提塔6(底部设置有第一再沸器7用于加热蒸汽),进行汽提,分离出贫溶剂循环回抽提蒸馏塔3循环使用,第一汽提塔6塔顶得到的富硫芳烃与石脑油(重整原料)共同进入重整预加氢处理器161,除去富硫芳烃与石脑油中的杂质(硫、氧、氮),然后进入重整反应器162进行重整反应,将重整反应的产物送入重整反应产物切割塔19,重整反应产物切割塔19的塔底得到重整汽油,塔顶馏分送入芳烃抽提装置17进行芳烃抽提,塔顶得到芳烃(主要包括C6-C8),塔底得到的产品(低附加值的C9和C10)可以作为汽油调和组分调回汽油池。选择性加氢脱硫反应器2的塔底出口还连接有第二汽提塔8(底部设置有第二再沸器10用于加热蒸汽),通过第二汽提塔8用于汽提出所述脱硫汽油中的硫化氢。

采用本实用新型提供的汽油加工系统,可以灵活调整汽油池中的烯烃、芳烃以及苯含量,为国VI汽油标准预留接口,并且在有效脱除汽油中硫的同时,避免烯烃的饱和造成的辛烷值损失。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。

此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

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