[发明专利]一种汽油脱硫和芳构化的方法以及系统

说明书

本发明涉及一种汽油脱硫和芳构化的方法以及系统，该方法包括：将汽油原料进行切割，得到轻汽油馏分和重汽油馏分；将所得重汽油馏分送入第一套流态化反应器中与混合催化剂接触并在临氢状态下进行脱硫和芳构化反应，得到脱硫和芳构化产物；其中，所述混合催化剂包括吸附脱硫催化剂和烯烃芳构化催化剂；将所得轻汽油馏分送入第二套流态化反应器与吸附脱硫催化剂进行脱硫反应，得到脱硫产物。本发明提供的方法和系统能够降低汽油中的硫和烯烃含量，并能够同时减少汽油的辛烷值损失和保持高汽油收率。

技术领域

本发明涉及一种汽油脱硫和芳构化的方法以及系统。

背景技术

汽车尾气排放导致的大气污染日益严重。随着人们对环境保护的日益重视，我国加快了车用燃料质量升级的步伐，国家标准GB17930-2013要求汽油中硫含量不大于10μg/g，烯烃体积分数不大于24％。

催化裂化汽油是我国车用汽油的主要组成部分，在汽油池中占75％左右，而其特点是具有较高的烯烃和硫含量。采用加氢技术实现汽油的深度脱硫和降低催化裂化汽油中的烯烃含量并不困难，但由于烯烃是高辛烷值组分，其含量的大幅降低将导致汽油辛烷值的严重损失，从而影响汽油的车用性能和炼油厂的经济效益，因此在实现汽油的深度脱硫同时保持汽油辛烷值成为我国清洁汽油生产的热点。

目前，汽油的深度脱硫主要是采用加氢脱硫或吸附脱硫的方法。选择性加氢脱硫是目前脱除噻吩类硫化物的主要方式之一，但烯烃饱和等反应同样大量发生，造成辛烷值损失较大。此外，恢复辛烷值的深度加氢方法也同样被人们认可，是在进行深度脱硫和烯烃饱和的同时，设置第二反应器以促进低辛烷值的烃类裂化、异构化和烷基化反应，从而达到恢复辛烷值的目的。吸附法脱除燃油中的含硫化合物，是采用吸附剂对轻质油进行临氢反应吸附，生成金属硫化物或利用硫化物极性脱除硫，氢耗较低，脱硫效率高，可以生产硫含量在10μg/g以下汽油。虽然吸附工艺在低氢耗条件下实现了汽油的深度脱硫，汽油产物辛烷值仍然略有损失。尤其是当处理烯烃含量高和硫含量高的汽油原料时，仍然造成汽油辛烷值损失较大。

中国专利CN101845322A公开了一种降低汽油中硫和烯烃含量的方法，原料催化裂化汽油先经过预加氢反应器脱除二烯烃，然后进入分馏塔切割分馏成轻、重汽油，轻汽油进行临氢吸附脱硫，重汽油进入选择性加氢反应器加氢脱硫，反应流出物再进入加氢改质反应器进行加氢改质，降低烯烃含量，改质后的重汽油与轻汽油吸附脱硫产品调和得到满足标准要求的清洁汽油。

中国专利CN1766057A公开了生产低硫低烯烃汽油的方法，是将全沸程裂化石脑油分离为至少两种馏分，选择性地氢化多不饱和化合物，然后将轻汽油馏分醚化、重汽油馏分加氢脱硫或化学吸附进行硫去除，最后合并两种馏分得到低硫低烯烃汽油。该专利将处理得到低硫低烯烃汽油，但汽油产物辛烷值预计会一定程度降低。

中国专利CN103657709A公开了一种反应吸附脱硫-芳构化反应工艺及其催化剂，该催化剂在加氢处理催化裂化汽油原料时不仅具有反应吸附脱硫功能，而且能够耦合吸附脱硫反应和芳构化反应，达到深度脱硫同时汽油辛烷值不发生明显降低，催化剂主要成分为Ni/ZnO-ZSM-5。上述专利均提供了一种很好的催化裂化汽油全馏分改质工艺和催化剂。

对于大多数催化裂化装置而言，为了增产丙烯和丁烯产量并提高汽油的辛烷值，采用含有具有MFI结构分子筛的催化剂或助剂是有效的方法。美国专利USP3758403发明了在催化裂化催化剂中添加ZSM-5分子筛的方法可以提高汽油的辛烷值和增加C₃～C₄烯烃的产率。但是，正如本领域技术人员所知，增产丙烯和丁烯产量是以牺牲汽油产量为代价的。另外，低碳烷烃芳构化是提高低碳烷烃利用价值的有效方法。人们对以高硅铝比分子筛为催化剂的芳构化过程进行了大量的研究，尤其以ZSM-5、ZSM-11、ZSM-21分子筛为催化剂的过程进行了大量的研究，并采用具有MFI结构的沸石用于来自焦化或热解汽油生产的低碳烃类的芳构化。