[发明专利]一种石油裂解干气生产汽油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油裂解干气的有效利用，可提升干气经济价值。干气来源包括催化裂化干气、催化裂解(DCC)干气、焦化干气等。产物以汽油为主。

背景技术

全球石油资源日益短缺，油价高位运行，如何用好有限资源成为炼油企业需要解决的问题之一。催化裂化是炼厂的主要操作单元，在加工重质油方面作用巨大。催化裂化加工量很大，占原油一次加工量的35％左右。目前，国内催化裂化加工能力已超过1亿吨。催化裂化产物包括干气、液化气、汽油、柴油、油浆、焦炭等，这些产品中，干气价值较低，是不希望的产品。干气质量产率大约为进料的4％～8％，其典型体积组成为：氢气20～40％、甲烷15～30％、乙烷10～15％、乙烯10～20％、丙烷、丙烯及重组分0.5～3％，氮气5～15％，此外还含有少量一氧化碳、二氧化碳。对一套加工能力为100万吨/年的催化裂化装置来说，干气中氢气大约0.1万吨/年、乙烯大约1.0万吨/年、丙烯约0.15万吨/年。

目前大部分炼厂将干气作为燃料气体使用，显然造成了很大浪费。因为干气中含有大量价值较高的氢气和乙烯，如何利用干气中的氢气和乙烯是提高干气价值的关键。

提取分离干气中的氢气是一个方向。如CN1184136C就提供了这样一种方法。利用干气生产氢气，经济效益尚好，但生产氢气工艺过程中，需要净化、加氢、蒸汽转化、变换、分离等单元，操作过程复杂。CN1095440C揭示的一种炼厂干气选择性氧化催化制氢的方法，虽然省去了加氢单元操作，但是该方法引入了含氧气体。如果引入空气，则产物气体中氮气含量较高；如果引入氧气，则需要空分装置配合。

从催化裂化干气中提取乙烯是提升干气价值的另一途径。近期的技术主要有深冷分离法、吸收分离法、水合物分离法、膜分离法和吸附分离法，其中深冷分离法、吸收分离法已经相当成熟，并实现了工业化生产，但两者均需要一定的能耗。吸附分离方法需要变压吸附、湿法脱硫脱碳、临氢脱氧、氧化铝和分子筛干燥等技术配套运行，过程也比较复杂。膜分离法和吸附分离法正处于实验室研究或工业试验阶段。

利用干气中乙烯与苯反应的特性，生产苯乙烯，是利用干气的较好办法，这类方法已有工业装置生产。

本发明人意外的发现，干气可以转化为汽油。事情是这样的，本发明人在研究干气选择性吸附分离氢气和乙烯的技术过程中，在优化考察各种吸附剂的试验时，有一次试验中，工作人员误操作，设定温度时将40℃变成了400℃，第二天发现，收集瓶中积攒了大量的汽油。随后，本发明人进行了大量试验，找到了干气制汽油的方法。

干气制汽油的经济效益相当可观。如上所述，干气中含有相当数量的乙烯、丙烯和丁烯，通过反应可将其转化为以汽油为主的轻质燃料油品。以100万吨/年规模的催化裂化装置增产1.0万吨汽油估计，若每吨增值4000元，则收入增加4000万元。全国催化裂化加工量1亿吨计算，采用本发明的技术，可增收40亿元。

文献调研表明，利用低碳烯烃齐聚/叠合生产液体的文献和专利比较多，如EP0439865A1公开了“一种以含C2～C6烯烃的烃原料合成液体烃的方法”，CN1155546C公开了“低碳烯烃齐聚或叠合生产碳六以上烯烃的方法”，CN1827564A公开了“一种由含丁烯的C4组分叠合生产柴油的方法”，CN1307133C公开了“一种低碳烯烃的叠合反应方法”，CN1013347B公开了“用于烯烃低压叠合生产汽油组分的沸石催化剂制备方法”，等等，这些专利或文献中，低碳烯烃主要是丙稀和丁烯，更针对的是丁烯，因为含丙烯的气体通过气分分离出丙稀的价格远高于通过叠合生成液体的汽油价格。在所有的专利和文献中，尚没有发现用催化干气生产汽油的文献报道。

低碳烯烃叠合生产汽油或柴油是放热反应，所用催化剂主要有磷酸盐和分子筛催化剂。由于叠合反应热效应很大，工业化难度很高。本发明采用特殊方法，并采用了自主开发的结构活性组成分子筛催化剂，克服了诸多实际困难。

发明内容