[发明专利]一种由劣质柴油生产高辛烷值汽油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在存在氢的情况下为获得低沸点馏分的烃油裂解方法，更具体地说，是一种由劣质柴油生产高辛烷值汽油的方法。

背景技术

随着原油重质化发展和市场对轻质油品需求的快速增长，在我国，作为重质油轻质化主要技术的催化裂化技术的加工能力发展迅速，我国催化裂化加工能力约占原油一次加工能力的三分之一左右，居世界前列。然而，随着催化裂化加工能力的提高，我国催化柴油的产量逐年增加、质量变差，主要表现为芳烃、硫、氮、烯烃含量高、十六烷值低和安定性差。尤其是由于原料油和催化裂化工艺的不同，催化裂化柴油的总芳烃含量从50质量％到80质量％之间含量不等，双环和双环以上芳烃含量在40质量％以上。而这部分催化柴油约占我国商品柴油份额的三分之一。与此同时，随着人们环保意识的不断增强，环保法规对柴油的质量提出了更为严格的要求，因而导致大多数以催化裂化技术为主要加工技术的炼厂其柴油产品难以满足市场质量的要求。此外，一些非石油基馏分的柴油，例如煤直接液化油或煤焦油的柴油馏分，由于硫、氮、芳烃含量高也难以满足市场质量的要求。因此，将劣质柴油的加工成高附加值的油品显得尤为重要和紧迫。

另一方面，目前我国汽油池中催化汽油所占比重高达78％，导致汽油的烯烃和硫含量高、芳烃含量低、辛烷值相对偏低，因此，市场也需要开发一种生产低硫、高辛烷值清洁汽油的生产技术。

劣质柴油生产高附加值油品的工艺主要有加氢精制和加氢裂化两类。采用常规的加氢精制工艺处理劣质柴油，虽然可以有效地脱除柴油中的硫、氮等杂质，但柴油产品十六烷值提高幅度有限，柴油密度变化也不大；采用传统的加氢裂化工艺加工劣质柴油，虽然可以生产产品性能优良的低硫柴油调和组分，但需要较为苛刻的反应条件，且其石脑油馏分收率低。或者虽然可以最大限度生产石脑油，但其生产的石脑油馏分辛烷值较低，其研究法辛烷值仅有75左右。

US 7,384,542B1公开了一种生产低硫柴油和高辛烷值汽油的方法。该专利将直馏柴油和/或轻焦化蜡油(LCGO)进入加氢脱硫、加氢脱氮反应区，催化裂化柴油(LCO)进入加氢裂化反应区，两个反应区的产物混合后进入冷高分、冷低分，然后进入分馏系统分离得到高辛烷值组分和低硫柴油。该发明中加氢裂化反应区采用无定形或含有低分子筛水平的加氢裂化催化剂。该发明可加工直馏柴油和/或LCGO，以及部分149～343℃的LCO，得到的88～193℃重石脑油馏分辛烷值87，＞193℃柴油馏分硫含量小于10ppm，十六烷指数46。

US 4,985,134中公开了一种生产高辛烷值汽油的工艺。该发明原料沸点范围为150～327℃的LCO，即催化裂化轻循环油中的轻组分。所采用的加氢裂化催化剂含有Y型分子筛、USY分子筛或脱铝Y型分子筛。此外，分馏产品油中大于汽油馏分小于232℃或小于260℃的中间馏分返回至加氢裂化反应器入口或返回至催化裂化反应区。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种由劣质柴油生产高辛烷值汽油的方法。具体地说，是要解决现有技术加工劣质柴油生产汽油时，劣质柴油原料干点低，以及所得汽油产品辛烷值低等问题。

本发明提供的方法，包括：柴油原料油与氢气的混合物先在第一反应区与加氢精制催化剂接触反应，第一反应区的反应流出物不经分离进入第二反应区与加氢裂化催化剂接触反应，第二反应区的反应流出物经冷却、分离后得到富氢气体和液体产物，控制第一反应区的芳烃饱和深度，即与柴油原料油相比，所述的第一反应区的反应流出物中双环和双环以上芳烃的饱和率在50％以上，并且以第一反应区的反应流出物的液体组分为基准，其单环芳烃含量增加到40质量％以上。

在第一反应区，即加氢精制反应区，劣质柴油原料主要进行加氢脱硫、加氢脱氮及芳烃饱和等反应。本发明中通过控制加氢精制反应过程的深度，促使双环和双环以上芳烃饱和成单环芳烃，避免过度饱和为环烷烃，在降低柴油中硫、氮等杂质含量的同时，降低双环和双环以上芳烃含量，并增加单环芳烃含量。在第二反应区，即在加氢裂化反应区，第一反应区的反应流出物中的液体组分(加氢精制产品油)在加氢-裂化双功能催化剂上进行选择性开环、裂化等反应，有效地使短侧链烷基苯、四氢萘等十六烷值低的单环芳烃侧链选择性进行开环、裂化等反应，促使柴油馏分中较小分子的单环芳烃转化为汽油馏分中的苯、甲苯等高辛烷值组分，从而达到改善汽油馏分产品烃类组成、提高汽油馏分产品辛烷值的目的。同时尽可能保留柴油馏分中较大分子的长链烷烃或带有长侧链的环烷烃或芳烃等高十六烷值组分，从而达到提高柴油产品十六烷值、改善产品柴油质量的目的。