[发明专利]一种焦化汽油蒸汽裂解增产低碳烯烃和芳烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增产低碳烯烃和芳烃的方法，更具体地说，本发明涉及一种焦化汽油经加离子液体抽提后除去其中的芳烃、烯烃脱硫脱氮后进行蒸汽裂解提高低碳烯烃和芳烃产量的方法。

技术背景

乙烯、丙烯等低碳烯烃是化工生产的基础原料，蒸汽裂解装置是石油化工的龙头，对企业的经济效益有着主要影响。目前的蒸汽裂解原料以石脑油、加氢尾油、轻烃和柴油为主。近年来随着乙烯产能不断增加、原油资源日渐紧缺，乙烯原料供需矛盾逐渐增大，如何扩大其原料来源变得尤为重要。

我国原油偏重，国产原油中减压渣油约占1／2，进口原油中的减压渣油也约占30％，两者合计每年减压渣油有近亿吨之多。重油轻质化有脱碳和加氢两个方向。目前世界上热加工为主的脱碳过程的加工能力约占1／2以上，我国渣油借助脱碳过程轻质化的比例更高。延迟焦化因具有投资省、对原料适应性强、易于提高柴汽比等优点，成为原油深加工过程中渣油轻质化的重要手段，已在燃料型炼油厂得到广泛应用。我国延迟焦化装置的焦化汽油产率一般在13％～18％，目前全国的焦化装置产能大约为3×10t／a，以此计算，每年的焦化汽油产量大约为3.9～5.4×10⁷t／a。而焦化汽油属劣质二次加工产品，其芳烃含量高于15%，烯烃含量20～40%wt，安定性差，RON辛烷值仅为50～65，且硫、氮和氧含量较高，其中氮和碱性氮含量分别约为300～700μg／g和100～300μg／g，总硫和硫醇硫含量分别约为2000～4000μg／g和80～150μg／g，酸度约为0.50～1.0mgKOH／100ml，达不到商品汽油的标准。焦化汽油经过稳定处理后只能作为半成品，必须经加氢精制脱除硫化氢和硫醇后才能作为70号汽油等低标号成品汽油的调合组分。随着汽油产品质量的升级，70号汽油停产，因此寻求焦化汽油的出路具有重要意义。

为了开拓焦化汽油的利用，2000年后焦化汽油不经加氢直接被作为催化裂化装置提升管汽油进料进行改质。根据注入提升管的方式和部位可分为两种。一种是以急冷油方式注入提升管上部，可终止催化裂化反应，故称反应终止剂。将焦化汽油作为DCC催化裂解、重油催化裂化装置提升管上部的反应终止剂，改质后，经分馏精制，和重整汽油调合生产90号汽油。焦化汽油进提升管后，硫化物分解，一部分硫成为硫化氢到气体中，对汽油质量影响不大。同时烯烃含量约下降7个百分点，芳烃含量约上升1个百分点，焦化汽油在一定程度改质，对生产新配方汽油有益。但汽油辛烷值下降，DCC催化裂解汽油的RON由94.5降至92.9；重油催化裂化汽油的RON由91.4降至89.7。催化裂化汽油辛烷值的下降，使得重整油调入比例增大，苯含量处在指标上限边缘，极易超标。另一种是作为提升管底部进料。2001年石油化工科学研究院开发了MGD多产柴油液化气技术，焦化汽油从提升管下部汽油进料喷嘴进入，汽油喷嘴到原料喷嘴的提升管段为汽油裂化段。工业应用数据表明，与作终止剂比较，催化裂化汽油烯烃含量下降了8.82个百分点；芳香烃含量上升了3.37个百分点，说明焦化汽油在汽油裂化段中芳构化反应程度较高。

近年来经加氢处理后的焦化汽油主要被作为催化重整原料。精制后的加氢汽油各项质量指标有了很大程度的提升，加氢汽油质量分析结果显示其碱氮含量已达到l0g以下，腐蚀实验合格，硫含量降至130gg／g，基本能够满足重整装置原料的质量要求。但是，将加氢汽油用作重整料还存在着许多弊端。首先，从PONA分析数据来看，其正构烷烃含量达到34％，芳烃潜含量只有25％左右，相比常减压装置直馏石脑油的芳烃潜含量低l5个百分点以上。大量的加氢焦化汽油作为重整装置原料，导致重整抽提装置产品结构受到影响，价格较高的三苯产品收率下降而价格相对较低的溶剂油和非芳烃收率上升，效益减少。其次，为保证重整关键指标碱氮含量不大于10gg／g，在操作条件上必须保持较高的加氢反应温度和压力，同时需提高汽提塔吹汽量，明显增加了装置的能耗。再有，加氢焦化汽油进重整装置，由于其产氢率相比直馏石脑油下降100m／t(标准状态)，导致在生产运行过程中为保证氢气需求而加大重整装置处理量。同时根据重整装置的实际运行经验来看，加氢焦化汽油的掺炼比例如果大于10％，对重整预加氢部分会造成不利的影响，炉管和换热器出现不同程度的结焦，导致传热效果变差，加热炉负荷上升等。

通过以上分析可以看出，大量的焦化汽油尚缺少适合的利用途径。