一種催化裂化汽油脫硫方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油化工產(chǎn)品精制領(lǐng)域，特別涉及一種催化裂化汽油(FCCN，硫含量≤500μg/g)的脫硫方案。以FCCN為原料，先經(jīng)過分餾塔切割成輕汽油和重汽油。輕汽油進(jìn)行非臨氫固定床吸附脫硫，針對性脫除低沸點(diǎn)硫化物(如硫化氫、羰基硫、二硫化碳、小分子硫醇)。重汽油進(jìn)行離子液體脫硫，針對性脫除二硫化物、硫醚、噻吩及其衍生物等高沸點(diǎn)硫化物。輕汽油與重汽油兩者脫硫后的產(chǎn)物進(jìn)行調(diào)和，能夠產(chǎn)出滿足國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)的清潔汽油。本發(fā)明針對不同硫化物采取不同方法進(jìn)行脫除，具有能耗低、設(shè)備投資小、辛烷值損失小，操作簡便靈活的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
-種催化裂化汽油脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及汽油脫硫的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】：
[0002] 輕質(zhì)油品中的硫主要W硫醇、硫酸、二硫化物、嚷吩及其衍生物等形式存在，經(jīng)發(fā) 動機(jī)燃燒后釋放SOx，危害環(huán)境。隨著環(huán)境問題的突出，國家對油品質(zhì)量的要求日益提高，并 不斷升級相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國IV標(biāo)準(zhǔn)中汽油含硫量為50yg/g，而國V標(biāo)準(zhǔn)中硫含量必須低于lOyg/ 邑。
[0003] 目前，主流的脫硫技術(shù)是加氨脫硫，指的是在局溫、局壓、臨氨、良好催化劑的條件 下，油品中的硫化物與氨氣反應(yīng)生成也S除去。油品中二硫化碳、幾基硫、硫醇、硫酸、二硫化 物的活性高，最容易被轉(zhuǎn)化。而活性最低的嚷吩及其衍生物最難被除去，其硫含量占總硫的 80%。要將嚷吩類硫化物脫除，使總硫含量達(dá)到降至國V標(biāo)準(zhǔn)，貝陽日氨脫硫需要更高的壓 力、更低的空速或更高效的催化劑。如果想利用現(xiàn)有的加氨裝置生產(chǎn)出超低硫油，需要進(jìn)行 深度加氨，此時不飽和控的加氨反應(yīng)劇烈，汽油的辛燒值也會受到很大影響。
[0004] 由于加氨脫硫存在諸多缺陷，研發(fā)非加氨脫硫成為熱點(diǎn)。目前非加氨脫硫技術(shù)有： 酸堿脫硫、生物脫硫、溶劑萃取法脫硫、吸附法脫硫、氧化脫硫、膜分離脫硫。其中酸堿脫硫、 吸附脫硫、溶劑脫硫是應(yīng)用于FCC汽油脫硫的比較成熟的技術(shù)。其它脫硫方法少有大裝置應(yīng) 用的報(bào)道。
[0005] 酸堿脫硫仍然有煉廠使用，但產(chǎn)生的酸渣難W處理，且油品損失大，此法最終將被 淘汰。
[0006] 溶劑法指的是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?，與油品中的硫化物結(jié)合，然后一并除去。最常用的 溶劑是堿液，但有機(jī)硫化物在堿液和成品油中的分配系數(shù)并不高，為了提高脫硫效率，可在 堿液中添加少量的極性有機(jī)溶劑，運(yùn)樣可W大大提高脫硫效率。但運(yùn)些溶液法存在能耗高， 油品收率偏低的問題。
[0007] 離子液體脫硫?qū)儆谌軇┟摿?。由于環(huán)境的壓力加大，離子液體在汽油脫硫中的應(yīng) 用也引起人們的重視，并展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。作為一種新型的溶劑，離子液體具有選擇 溶解性好、液程寬，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。與有機(jī)溶劑相比，離子液體具有不揮發(fā)、不腐蝕的優(yōu) 點(diǎn)。離子液體對部分有機(jī)物、無機(jī)物的溶解度高，蒸氣壓低，與許多有機(jī)溶劑不混溶。離子液 體中帶電荷基團(tuán)濃度高，整體具有較強(qiáng)的極性，既可W作為氨鍵的給予體，又可W作為氨鍵 的接受體而與許多物質(zhì)形成氨鍵，正負(fù)離子電荷的靜電作用也使其能夠溶解許多化合物， 在雜環(huán)芳香族化合物的萃取分離方面有很好的應(yīng)用前景。燃料油中的難W脫除的硫化物W 嚷吩類為主，是典型的雜環(huán)芳香控，具有相對較強(qiáng)的極性，可利用離子液體脫除嚷吩類含硫 化合物。與其他脫硫技術(shù)相比，離子液體脫硫技術(shù)工藝簡單，條件溫和，對油品的辛燒值幾 乎沒有影響，脫硫過程中產(chǎn)生污染也很小。
[000引吸附脫硫技術(shù)使用吸附選擇性較好且可再生的固體吸附劑，通過吸附的作用來降 低油品中的硫含量。吸附脫硫可W分為兩類:物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附一般在非臨氨 條件下進(jìn)行的，辛燒值不會有損失;化學(xué)吸附在臨氨條件下進(jìn)行，存在締控飽和，辛燒值損 失。
[0009] s-zorb工藝(專利W003/084656)是一種在流化床反應(yīng)器中使用可再生固體吸附劑 顆粒的控脫硫系統(tǒng)。該工藝采用流化床反應(yīng)器，使脫硫吸附劑顆粒在反應(yīng)器、再生系統(tǒng)和還 原器中循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了催化裂化汽油的連續(xù)脫硫和脫硫吸附劑的連續(xù)再生，是化學(xué)吸附脫硫 的典型代表。
[0010] 專利US5730860(IRVAD工藝)采用一種經(jīng)過無機(jī)促進(jìn)劑改性的固態(tài)侶基選擇性吸 附劑，在多級吸附塔中，吸附劑與汽油逆流接觸(移動床工藝），吸附脫除其中的含硫化合 物，脫硫率達(dá)90% W上。失活的吸附劑在氨氣氛圍的活化器中再生，循環(huán)到吸附塔繼續(xù)使 用，是物理吸附脫硫的典型代表。
[0011] 洛陽石化工程公司開發(fā)的LADS工藝(CN1594505A，屬于物理吸附）將劣質(zhì)汽油在一 定條件下與脫硫吸附劑接觸，脫硫后的汽油出裝置。脫硫吸附劑吸附飽和后，利用脫附劑對 脫硫吸附劑進(jìn)行脫附處理，之后再進(jìn)行吸附和脫附過程1~1000次后，采用再生劑對脫硫吸 附劑進(jìn)行再生，再生后的吸附劑循環(huán)使用。該工藝可W把汽油中的硫含量從129〇yg/g降至 800~20化g/g。但此法還需配合其它脫硫裝置才能達(dá)到深度脫硫的要求。
[0012] 專利CN101845322公開了一種降低汽油中硫和締控含量的方法，原料催化裂化汽 油先經(jīng)過預(yù)加氨反應(yīng)器脫除二締控，然后進(jìn)入分饋塔切割分饋成輕、重汽油，輕汽油進(jìn)行臨 氨吸附脫硫，重汽油進(jìn)入選擇性加氨反應(yīng)器加氨脫硫，反應(yīng)流出物再進(jìn)入加氨改質(zhì)反應(yīng)器 進(jìn)行加氨改質(zhì)，降低締控含量，改質(zhì)后的重汽油與輕汽油吸附脫硫產(chǎn)品調(diào)和得到滿足標(biāo)準(zhǔn) 要求的清潔汽油。
[0013] 吸附脫硫催化劑對于汽油中的硫化物雖然具有很好的脫除效果，但是吸附脫硫催 化劑的硫容量有限，脫硫過程中催化劑表面和孔道內(nèi)的活性中屯、會逐漸被硫原子占據(jù)發(fā)生 吸附飽和而失去活性，所W-般用于催化裂化汽油吸附脫硫的催化劑單程使用周期只有20 ~200小時。采用流化床和移動床反應(yīng)器對催化劑的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，另外，運(yùn)兩種 工藝，吸附脫硫催化劑的反應(yīng)、再生和還原在不同的反應(yīng)器中進(jìn)行，投資大，能耗高。此外， 吸附脫硫在臨氨的條件下運(yùn)行，也會飽和催化裂化汽油中的締控，尤其是輕汽油中的締控 組分辛燒值較高，輕汽油進(jìn)行臨氨吸附脫硫，會造成汽油的辛燒值大量損失。
[0014] 為了減少汽油辛燒值在脫硫過程中的損失，CN104277874A提出將輕汽油進(jìn)行非臨 氨物理吸附脫硫，重汽油進(jìn)行臨氨化學(xué)脫硫。物理吸附脫硫的目的是避免輕汽油中的不飽 和分子在臨氨環(huán)境中被過度飽和?；瘜W(xué)吸附脫硫也需要高溫高壓和臨氨環(huán)境，吸附劑也需 要再生，且會對辛燒值有影響。
[0015] 汽油中各種硫化物沸點(diǎn)不同，因此有機(jī)硫的分布跟饋程區(qū)間具有相關(guān)性。表1顯示 的是一種催化裂化汽油的含硫組成。表2顯示的是有機(jī)硫的饋程分布，其中饋程35~80°C之 間的只有乙硫醇和丙硫醇，沸點(diǎn)較低，總含量<4%;饋程在80°C~終饋點(diǎn)之間的硫化物為 硫酸、沸點(diǎn)較高的硫醇、二硫化物、嚷吩，總含量>96%。因此可按80°C為切割點(diǎn)，80°CW下 輕汽油(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為40%)吸附脫硫主要針對硫醇;80°CW上重汽油(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為60%) 的脫硫主要針對嚷吩、硫酸。
[0016] 本發(fā)明提出一種脫硫方案，結(jié)合非臨氨物理吸附脫硫和離子液體脫硫的優(yōu)點(diǎn)，提 出將輕汽油進(jìn)行非臨氨物理吸附脫硫，重汽油采用離子液體脫硫。運(yùn)樣的優(yōu)點(diǎn)是:①避免臨 氨化學(xué)吸附的缺點(diǎn)，避免辛燒值的損失，避免采用高溫、高壓、臨氨、催化條件，減少設(shè)備投 資和操作費(fèi)用；②將含硫物質(zhì)富集到重汽油中，可提高離子液體的分散濃度，提高脫硫效 果，降低了離子液體的使用量，提高離子液體脫硫的經(jīng)濟(jì)性。
[0017]表1 :FCC汽油中硫化物沸點(diǎn)、含量及含量百分比 「00181


【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 本發(fā)明的目的是提供一種在深度脫硫、減少辛燒值損失的同時，保持較高汽油收 率，生產(chǎn)滿足國V硫指標(biāo)要求的清潔汽油物理吸附-離子液體組合脫硫處理方法。
[0022] 如圖1所示，F(xiàn)CC汽油(硫含量《5(K)yg/g)通過換熱后進(jìn)加熱爐升溫進(jìn)入分饋塔，切 割為輕汽油和重汽油，分饋塔頂部出輕汽油，與塔底重汽油換熱到適宜的溫度后，進(jìn)行非臨 氨物理吸附脫硫，而重汽油進(jìn)行離子液體脫硫。吸附脫硫后的油與離子液體脫硫后的油最 終混合作為成品。輕汽油和重汽油切割點(diǎn)溫度因該根據(jù)實(shí)際含硫組成而定，使得嚷吩類物 質(zhì)不大量進(jìn)入輕汽油。油品進(jìn)行吸附脫硫后冷卻，與重汽油脫硫后的產(chǎn)物混合作為成品。并 化驗(yàn)硫含量確保吸附脫硫效果，測硫儀為TS-3000紫外巧光測硫儀。
[0023] 輕汽油中主要含硫物質(zhì)為低沸點(diǎn)的硫化物（如硫化氨、幾基硫、二硫化碳、小分子 硫醇，本文舉例的FCC腳氣油的低沸點(diǎn)硫化物是硫醇，但對于其它的FCCN，有可能是其它的硫 化物），利用兩個(也可W是多個）固定床進(jìn)行針對吸附，采用間歇操作，一個吸附，一個再 生。對于小規(guī)模煉油，此法經(jīng)濟(jì)。吸附劑品種并無絕對限制，但應(yīng)選擇針對某個或某些低沸 點(diǎn)硫化物有較強(qiáng)吸附能力，操作條件溫和的吸附劑。如選用洛陽工程公司LADS-A吸附劑(專 利CN200410010353.6)，操作溫度在80°C，吸附劑容量大，再生方便。
[0024] 重汽油中主要含硫物質(zhì)為嚷吩、和高沸點(diǎn)的硫醇、硫酸，用離子液體進(jìn)行針對性脫 除。具體工藝流程見附圖2:重汽油物料從循環(huán)累的吸入進(jìn)入外循環(huán)管道，隨同反應(yīng)器內(nèi)物 料通過外循環(huán)累依次連續(xù)進(jìn)入靜態(tài)混合器（附圖2中5-1)、徑向分布器（附圖2中2)、文丘里 噴射管(附圖2中1 )，物料最后從文丘里噴射管底部涌入反應(yīng)器，形成一個循環(huán)。反應(yīng)器內(nèi)部 物料被不斷噴射混合，內(nèi)部物料達(dá)到均質(zhì)化。循環(huán)物料通過靜態(tài)混合器和徑向分布器增強(qiáng) 了混合效果。離子液體進(jìn)料通過加熱器(附圖2中3-1)加熱，降低其粘度W防堵塞管道，通過 第一流體輸送累P1(計(jì)量累)打入文丘里管的負(fù)壓區(qū)，與循環(huán)物料和干氣混合一起進(jìn)入反應(yīng) 器。反應(yīng)器內(nèi)溫度由圖1中S2水冷器控制，確保反應(yīng)在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行。反應(yīng)器物料由第 四流體輸送累P4不斷抽出，送入主沉降罐和副沉降罐，讓未反應(yīng)完的離子液體完全沉降下 來。沉降下的物料大部分通過第九流體輸送累P9送入循環(huán)管線上的靜態(tài)混合器與循環(huán)物料 混合再次利用，少部分作為廢料送去廢渣處理，廢渣處理的量為新鮮離子液體的進(jìn)料量。從 副沉降罐上部出來的物料通過靜態(tài)混合器與堿液混合送入油水分離罐(附圖2中6-1)進(jìn)行 油水分離，上層為油相通過第五流體輸送累P5送入靜態(tài)混合器與水混合送入油水分離器 (附圖2中6-2)，下層為水相通過第五流體輸送累P6送入堿液罐繼續(xù)參與堿洗或污水處理。 進(jìn)入油水分離器(附圖2中6-2)中的物料在罐中分層，上層為油相，通過第屯流體輸送累P7 抽出作為成品，并化驗(yàn)硫含量，儀器為TS-3000紫外巧光測硫儀;下層為水相通過第八流體 輸送累P8送去污水處理或配制堿液。
[0025] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
[0026] -種催化裂化汽油脫硫方法，它是將硫含量《50化g/g的FCC汽油通過加熱爐升溫 進(jìn)入分饋塔，切割為輕汽油和重汽油，分饋塔頂部出輕汽油，進(jìn)行非臨氨物理吸附脫硫;分 饋塔底部出重汽油，進(jìn)行離子液體脫硫，將脫硫處理后的輕汽油和重汽油產(chǎn)物進(jìn)行調(diào)和，作 為成品汽油。
[0027] 上述的方法，所述的輕汽油和重汽油切割點(diǎn)的溫度應(yīng)該根據(jù)實(shí)際含硫組成而定， 確保嚷吩類物質(zhì)不大量進(jìn)入輕汽油，塔頂溫度控制在70~80°C，輕汽油的終饋點(diǎn)和重汽油 的初饋點(diǎn)重合《l〇°C，塔頂壓力在0.1 Mpa~0.5Mpa;分饋塔進(jìn)料應(yīng)該保持0.02~0.3的過氣 化度，保證分饋塔內(nèi)有足夠的內(nèi)回流和分離精度。
[00%]上述的方法，其特征在于：原料FCC汽油先經(jīng)第二換熱器EX巧日熱，第二換熱器EX2 的熱源來自于分饋塔塔頂出料，然后經(jīng)加熱爐H1加熱后進(jìn)入分饋塔T，加熱爐H1的煙氣可對 第一和第二吸附裝置的吸附床掃氣進(jìn)行預(yù)熱，充分利用熱能；同時分饋塔塔頂出料與塔底 物料換熱，目的是控制第一和第二吸附裝置XI、X2中吸附脫硫的操作溫度。
[0029]上述的方法，其特征在于:所述的非臨氨物理吸附脫硫的吸附脫硫的操作條件比 較溫和，不采用高溫高壓，如可采用LADS-A吸附劑(吸附脫附的操作條件可參考LADS工藝， 在此不再寶述），當(dāng)然吸附劑也可W采用其他效果相當(dāng)?shù)奈絼?，吸附劑并不唯一?br>[0030] 上述的方法，其特征在于，所述的重汽油進(jìn)行離子液體脫硫的流程如圖2所示，其 方法包括如下步驟：
[0031] 步驟1.將重汽油由油品進(jìn)料管F1經(jīng)第二流體輸送累P2計(jì)量通過文丘里管1輸入反 應(yīng)器內(nèi)，所述的反應(yīng)器是一個直筒狀的罐，反應(yīng)器的中央有一個從反應(yīng)器頂部插入至反應(yīng) 器下部的文丘里管1，反應(yīng)器有一個外循環(huán)系統(tǒng)，外循環(huán)系統(tǒng)由第Ξ流體輸送累P3、第一靜 態(tài)混合器5-1、徑向分布器2和第二加熱器3-2組成，反應(yīng)器內(nèi)的流體由反應(yīng)器底部流出經(jīng)所 述的第Ξ流體輸送累P3、靜態(tài)混合器5-1、徑向分布器2和第二加熱器3-2進(jìn)入文丘里管1形 成外循環(huán)，離子液體經(jīng)進(jìn)料管F2、第一加熱器3-1、經(jīng)第一流體輸送累P1，計(jì)量從文丘里管1 的負(fù)壓區(qū)進(jìn)入文丘里管1，同時，反應(yīng)器頂部有管線與文丘里管1負(fù)壓區(qū)相連，使反應(yīng)器頂部 的輕質(zhì)油的油汽被吸入文丘里管1，使輕質(zhì)油、離子液體和輕質(zhì)油的油汽在文丘里管1內(nèi)充 分混合并噴射入反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)后的物料從反應(yīng)器下部的反應(yīng)器靜態(tài)區(qū)8引出，經(jīng) 第四流體輸送累P4送入主沉降罐4-1和副沉降罐4-2,主沉降罐4-1和副沉降罐4-2串聯(lián)連 接，設(shè)置兩級沉降罐W保證離子液體能夠充分沉降分離，沉降后主沉降罐4-1的上層輕質(zhì)油 進(jìn)入副沉降罐4-2;
[0032] 步驟2.兩沉降罐(4-1、4-2)沉降后下層的離子液體被第九流體輸送累P9送入第一 靜態(tài)混合器5-1繼續(xù)參與反應(yīng)的循環(huán);沉降后下層的離子液體另一部分則被送去作反應(yīng)廢 渣處理03，送去廢渣處理的物料量應(yīng)與離子液體的進(jìn)料量相等，保持反應(yīng)器內(nèi)的液位;副沉 降罐4-2沉降后的上層輕質(zhì)油被送入第二靜態(tài)混合器5-2與從堿液中間罐9送入第二靜態(tài)混 合器5-2的堿液充分混合，進(jìn)行堿洗，堿洗的溫度為40°C，堿液的循環(huán)量為汽油的體積的 25%，堿洗后進(jìn)入油水分離罐6-1進(jìn)行油水分離；
[0033] 步驟3.物料在油水分離罐6-1油水分離后上層輕質(zhì)油被第五流體輸送累P5送往第 Ξ靜態(tài)混合器5-3，在第Ξ靜態(tài)混合器5-3內(nèi)與軟水管F4送來的軟水充分混合，進(jìn)行水洗，水 洗用水量為油品質(zhì)量的10%，水洗在常溫下進(jìn)行，水洗后被送入油水分離罐6-2進(jìn)行油水分 離，油水分離后上層輕質(zhì)油為脫硫后的油品出料01;下層洗涂水作為配制堿液用水或作污 水處理后排放；
[0034] 步驟4.油水分離罐6-1油水分離后的下層為洗涂堿液，分析堿濃度后送往堿液中 間罐，補(bǔ)充新鮮堿液后被重復(fù)使用，所述的補(bǔ)充新鮮堿液的濃度為5-15w.t%，當(dāng)下層洗涂 堿液濃度低于5w. t %后作廢水處理；
[0035] 上述的方法中，所述的離子液體的陽離子是烷基季憐離子、烷基取代化晚離子、燒 基取代咪挫離子或烷基季錠離子的一種、兩種或多種的混合物，陰離子是A1化4-、BF4-、 PF6-、A1C14-其中的一種、兩種或多種。單一的離子液體可W市售獲得;所述的反應(yīng)器內(nèi)的 反應(yīng)溫度為20-50°C。
[0036] 上述的方法，所述的離子液體的進(jìn)料量的質(zhì)量為重汽油中含總硫質(zhì)量的3-20倍。
[0037] 上述的方法，所述的外循環(huán)累的循環(huán)量是重汽油進(jìn)料量的為5-25倍，可視反應(yīng)效 果進(jìn)行調(diào)整。
[0038] -種上述方法的重汽油進(jìn)行離子液體脫硫所專用的反應(yīng)器，它是一個直筒狀的 罐，反應(yīng)器的中央有一個從反應(yīng)器頂部插入至反應(yīng)器下部的文丘里管1，反應(yīng)器有一個外循 環(huán)系統(tǒng)，外循環(huán)系統(tǒng)由第Ξ流體輸送累P3、第一靜態(tài)混合器5-1、徑向分布器2和第二加熱器 3-2組成，反應(yīng)器內(nèi)的流體由反應(yīng)器底部流出經(jīng)所述的第Ξ流體輸送累P3、靜態(tài)混合器5-1、 徑向分布器2和第二加熱器3-2進(jìn)入文丘里管1形成外循環(huán)，離子液體經(jīng)進(jìn)料管F2、第一加熱 器3-1、經(jīng)第一流體輸送累P1，計(jì)量后從文丘里管1的負(fù)壓區(qū)進(jìn)入文丘里管1，同時，反應(yīng)器內(nèi) 頂部有管線與文丘里管1負(fù)壓區(qū)相連，使反應(yīng)器頂部的輕質(zhì)油的油汽被吸入文丘里管1，使 輕質(zhì)油、離子液體和輕質(zhì)油的油汽在文丘里管1內(nèi)充分混合并噴射入反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)反 應(yīng)后的物料從反應(yīng)器下部的反應(yīng)器靜態(tài)區(qū)8引出。
[0039] 上述的反應(yīng)器，所述的反應(yīng)器的高徑比在3-6之間，所述的反應(yīng)器內(nèi)的文丘里管1 底部至反應(yīng)器底部的距離小于反應(yīng)器的一個直徑。
[0040] 上述的反應(yīng)器，所述的反應(yīng)器下部設(shè)有反應(yīng)器靜態(tài)區(qū)8(見附圖），所述的反應(yīng)器靜 態(tài)區(qū)8是焊接在混合罐中的圓筒狀內(nèi)裙與反應(yīng)器內(nèi)壁之間的區(qū)域(見附圖2)，反應(yīng)器靜態(tài)區(qū) 8的高度在0.5-1個反應(yīng)器直徑之間，內(nèi)裙與反應(yīng)器內(nèi)壁之間的距離C為1/8個反應(yīng)器直徑， 內(nèi)裙頂部與反應(yīng)器內(nèi)壁采用斜板連接，傾斜角度曰為45°-60°，內(nèi)裙的上部開有多個小孔， 小孔的直徑為1cm，開孔范圍B是內(nèi)裙頂端往下5-lOcm的范圍，所述的靜態(tài)區(qū)只是相對于反 應(yīng)器內(nèi)部其他區(qū)域而言相對靜態(tài)，設(shè)置靜態(tài)區(qū)的目的是減少出料中離子液體和氣體的夾 帶，起到一定的預(yù)分離作用，靜態(tài)區(qū)頂部物料經(jīng)過在靜態(tài)區(qū)8預(yù)分離后抽出進(jìn)入主分離沉降 罐。
[0041] 本發(fā)明的有益效果：
[0042] 本發(fā)明提供一種催化裂化汽油脫硫方法，W催化裂化直饋汽油為原料，通過切割 饋分，輕汽油采用非臨氨物理吸附脫硫，重汽油采用離子液體脫硫，脫硫后產(chǎn)物混合后能夠 達(dá)到國V標(biāo)準(zhǔn)。該方法具有費(fèi)用低，操作條件溫和，能耗低、脫硫效果好，汽油辛燒值損失小 的特點(diǎn)。
【附圖說明】：
[0043] 圖1是本發(fā)明裝置的總流程示意圖，其中：Τ為分饋塔;H1為加熱爐；S1、S2、S3分別 為第一、第二、第Ξ水冷器;EX1、EX2分別為第一、第二換熱器;X1、X2分別為第一、第二吸附 裝置。
[0044] 圖2是圖1中的"離子液體脫硫"部分的離子液體脫硫的具體流程示意圖，其中：F1 為油品進(jìn)料;F2為離子液體進(jìn)料;F3為堿液進(jìn)料;F4為軟水；1為文丘里混合器;2為-徑向分 布器;3為加熱器;4-1、4-2分別為第一、第二沉降罐;5-1、5-2、5-3分別為第一、第二、第Ξ靜 態(tài)混合器;6-U6-2分別為第一、第二油水分離器;7為反應(yīng)器底部;8為靜態(tài)區(qū)；9為堿液中間 罐;P1至P9分別為第一至第九流體輸送累;01為油品出料;02為污水處理或去配制堿液;03 為反應(yīng)廢渣處理;04為污水處理或再次循環(huán)利用。
[0045] 圖3為反應(yīng)器靜態(tài)區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖，陰影部分為靜態(tài)區(qū)，（a)圖為靜態(tài)區(qū)的垂直剖 面圖；（b)圖為橫截面俯視圖；其中：10為反應(yīng)器器壁，11為圓筒狀內(nèi)裙。。
【具體實(shí)施方式】：
[0046] 催化裂化汽油原料(溫度為35°C，硫含量為120.化g/g，P = 720.0kg/m3,饋程35~ 205°C) W2000.0 L/hr的速率從油品進(jìn)料F1經(jīng)第二流體輸送累P2打入外循環(huán)累的入口。先經(jīng) 第二換熱器EX巧日熱，然后經(jīng)加熱爐H1加熱后進(jìn)入分饋塔T，切割成輕汽油和重汽油。進(jìn)料溫 度115°C，塔頂溫度75°C，塔底溫度11(TC，常壓操作。輕汽油的切割比例約為40%，重汽油約 為 60 %。
[0047] 塔頂輕汽油(SOOkg/h)與第二換熱器EX2換熱升溫后進(jìn)入非臨氨物理第一、第二吸 附裝置(X1，X2)，第一吸附裝置XI與第二吸附裝置X2輪換操作，一個脫硫吸附，一個解吸附。 掃氣經(jīng)過預(yù)熱升溫后進(jìn)入脫硫裝置。輕汽油經(jīng)脫硫的產(chǎn)物油經(jīng)第Ξ水冷器S3冷卻后與重汽 油離子液體脫硫產(chǎn)物調(diào)和，吸附脫硫操作條件為溫度50°C，操作壓力0.5Mpa，空速0.75h~i， 連續(xù)操作時間為14d。
[0048] 重汽油（1200kg/h)采用離子液體脫硫，從循環(huán)累的入口管線上進(jìn)入。預(yù)熱后的離 子液體(6kg/h)用第一流體輸送P1計(jì)量打入到文丘里管1的負(fù)壓區(qū)。反應(yīng)器底部的物料進(jìn)入 循環(huán)累的入口，循環(huán)物料依次通過靜態(tài)混合器、徑向分布器、文丘里管，最終噴入反應(yīng)器內(nèi) 形成循環(huán)。物料在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時間為20min，連續(xù)進(jìn)料出料，控制出料速率使得反 應(yīng)器內(nèi)部液位恒定。反應(yīng)器出料自靜態(tài)區(qū)進(jìn)入分離沉降罐，通過第九流體輸送累P則尋沉降 罐底部物料抽出，一部分累入第一靜態(tài)混合器5-1中，其余部分送去廢渣處理，廢渣處理的 量約為化g/h;副沉降罐4-2頂部出料進(jìn)入第二靜態(tài)混合器5-2,與堿液(濃度10.0w.t%，35 °C)混合并送入第一油水分離罐6-1，并于其中形成油水兩相。油相送入第Ξ靜態(tài)混合器5- 3，與軟水（油品質(zhì)量的10 %，常溫)混合并送入第二油水分離罐6- 2，油相為最終重汽油產(chǎn) 品，采用TS-3000紫外巧光測硫儀分析總硫含量。堿液可循環(huán)使用，并檢測其pH值，定期跟 換。反應(yīng)器的直徑為0.60m，高度3.00m，文丘里管出口到底部的距離為0.50m，靜態(tài)區(qū)高 0.40m，寬度0.08m，斜板與混合罐內(nèi)壁之間的夾角為45°，開孔范圍0.1 Om，開孔直徑0.005m。
[0049] 重汽油脫硫產(chǎn)品與上述輕汽油脫硫產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)和，調(diào)和后達(dá)到的效果是總硫含量 達(dá)到國V標(biāo)準(zhǔn)。
[0050] 裝置通過72hr不間斷運(yùn)行后，成品總硫含量穩(wěn)定在5.化g/g，達(dá)到國V標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù) 系統(tǒng)穩(wěn)定后離子液體的實(shí)際使用量和理論需要量之間的對比得出離子液體的利用率達(dá)到 95.5%。
[0051] W上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技 術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種催化裂化汽油脫硫方法，其特征是：它是將硫含量<500yg/g的FCC汽油通過加 熱爐升溫進(jìn)入分餾塔，切割為輕汽油和重汽油，分餾塔頂部出輕汽油，進(jìn)行非臨氫物理吸附 脫硫;分餾塔底部出重汽油，進(jìn)行離子液體脫硫，將輕汽油和重汽油脫硫處理后的產(chǎn)物進(jìn)行 調(diào)和作為成品汽油。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述的輕汽油和重汽油切割點(diǎn)的溫度根據(jù)實(shí) 際含硫組成而定，確保噻吩類物質(zhì)不大量進(jìn)入輕汽油，塔頂溫度控制在70~80°C，輕汽油的 終餾點(diǎn)和重汽油的初餾點(diǎn)重合< l〇°C，塔頂壓力在0.1 Mpa~0.5Mpa;分餾塔進(jìn)料保持0.02 ~0.3的過氣化度，保證分餾塔內(nèi)有足夠的內(nèi)回流和分離精度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：原料FCC汽油先經(jīng)第二換熱器(EX2)加熱，第 二換熱器(EX2)的熱源來自于分餾塔塔頂出料，然后經(jīng)加熱爐(H1)加熱后進(jìn)入分餾塔(T)， 加熱爐(H1)的煙氣可對第一和第二吸附裝置的吸附床掃氣進(jìn)行預(yù)熱，充分利用熱能；同時 分餾塔塔頂出料與塔底物料換熱，目的是控制吸附裝置(XI、X2)中吸附脫硫的操作溫度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述的非臨氫物理吸附脫硫的吸附脫硫的操 作條件比較溫和，不采用高溫高壓，采用LADS-A吸附劑，或其它效果相當(dāng)?shù)奈絼?. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述的重汽油進(jìn)行離子液體脫硫的方法包括 如下步驟： 步驟1.將重汽油由油品進(jìn)料管(F1)經(jīng)第二流體輸送栗(P2)計(jì)量、通過文丘里管1輸入 反應(yīng)器內(nèi)，所述的反應(yīng)器是一個直筒狀的罐，反應(yīng)器的中央有一個從反應(yīng)器頂部插入至反 應(yīng)器下部的文丘里管（1)，反應(yīng)器有一個外循環(huán)系統(tǒng)，外循環(huán)系統(tǒng)由第三流體輸送栗(P3)、 第一靜態(tài)混合器(5-1)、徑向分布器(2)和第二加熱器(3-2)組成，反應(yīng)器內(nèi)的流體由反應(yīng)器 底部流出經(jīng)所述的第三流體輸送栗(P3)、靜態(tài)混合器(5-1)、徑向分布器(2)和第二加熱器 (3-2)進(jìn)入文丘里管（1)形成外循環(huán)，離子液體經(jīng)進(jìn)料管(F2)、第一加熱器(3-1)、經(jīng)第一流 體輸送栗(P1)，計(jì)量從文丘里管（1)的負(fù)壓區(qū)進(jìn)入文丘里管（1)，同時，反應(yīng)器頂部有管線與 文丘里管（1)負(fù)壓區(qū)相連，使反應(yīng)器頂部的輕質(zhì)油的油汽被吸入文丘里管（1)，使輕質(zhì)油、離 子液體和輕質(zhì)油的油汽在文丘里管（1)內(nèi)充分混合并噴射入反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)后的 物料從反應(yīng)器下部的反應(yīng)器靜態(tài)區(qū)（8)引出，經(jīng)第四流體輸送栗(P4)送入主沉降罐(4-1) 和副沉降罐(4-2)，主沉降罐(4-1)和副沉降罐(4-2)串聯(lián)連接，設(shè)置兩級沉降罐以保證離子 液體能夠充分沉降分離，沉降后主沉降罐(4-1)的上層輕質(zhì)油進(jìn)入副沉降罐(4-2); 步驟2.兩沉降罐(4-U4-2)沉降后下層的離子液體被第九流體輸送栗(P9)送入第一靜 態(tài)混合器(5-1)繼續(xù)參與反應(yīng)的循環(huán);沉降后下層的離子液體另一部分則被送去作反應(yīng)廢 渣處理(03)，送去廢渣處理的物料量應(yīng)與離子液體的進(jìn)料量相等，保持反應(yīng)器內(nèi)的液位;gij 沉降罐(4-2)沉降后的上層輕質(zhì)油被送入第二靜態(tài)混合器(5-2)與從堿液中間罐(9)送入第 二靜態(tài)混合器(5-2)的堿液充分混合，進(jìn)行堿洗，堿洗的溫度為40°C，堿液的循環(huán)量為汽油 體積的25%，堿洗后進(jìn)入油水分離罐(6-1)進(jìn)行油水分離； 步驟3.物料在油水分離罐(6-1)油水分離后上層輕質(zhì)油被第五流體輸送栗(P5)送往第 三靜態(tài)混合器(5-3)，在第三靜態(tài)混合器(5-3)內(nèi)與軟水管(F4)送來的軟水充分混合，進(jìn)行 水洗，水洗用水量為油品質(zhì)量的10%，水洗在常溫下進(jìn)行，水洗后被送入油水分離罐(6-2) 進(jìn)行油水分離，油水分離后上層輕質(zhì)油為脫硫后的油品出料(01);下層洗滌水作為配制堿 液用水或作污水處理后排放； 步驟4.油水分離罐(6-1)油水分離后的下層為洗滌堿液，分析堿濃度后送往堿液中間 罐，補(bǔ)充新鮮堿液后被重復(fù)使用，所述的補(bǔ)充新鮮堿液的濃度為5_15w.t%，當(dāng)下層洗滌堿 液濃度低于5w. t %后作廢水處理。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是:所述的離子液體的陽離子是烷基季磷離子、 烷基取代吡啶離子、烷基取代咪唑離子或烷基季銨離子的一種、兩種或多種的混合物，陰離 子是六184-、8?4-、？?6-)1(：14-其中的一種、兩種或多種，所述的反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度為 20-50。。。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是:所述的離子液體的進(jìn)料的質(zhì)量為重汽油中含 總硫質(zhì)量的3-20倍。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是:所述的外循環(huán)栗的循環(huán)量是重汽油進(jìn)料量的 5-25 倍。9. 權(quán)利要求1-7的任一權(quán)利要求所述的脫硫方法在油田輕烴、凝析油或餾程在35~205 °C之間、密度在0.65~0.75kg/m 3之間的常頂油脫硫過程中的應(yīng)用。
【文檔編號】C10G55/08GK106010639SQ201610340497
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】馮秋慶, 羅在華, 孫祥, 陳 勝, 張為朝
【申請人】南京邁森科技發(fā)展有限公司