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催化裂化轻汽油醚化工艺的技术进展.doc

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催化裂化轻汽油醚化工艺的技术进展 ———————————————————————————————— 作者: ———————————————————————————————— 日期: 催化裂化轻汽油醚化工艺的技术进展 随着环境保护要求的日益严格与技术开展的需求,我国于2003年7月开场在全国实行新配方汽油〔亦称清洁汽油〕标准,要求车用汽油中烯烃的体积分数不大于35%。总的来看,清洁汽油开展的趋势是低硫、低芳烃、低烯烃、低蒸气压和较高的辛烷值。在我国,催化裂化〔FCC〕汽油占成品汽油的80%以上,其特点是烯烃含量高。因此生产清洁汽油必须降低烯烃含量,而合理利用FCC汽油中的轻烯烃既可降低烯烃含量又可提高汽油辛烷值。 FCC轻汽油醚化生产混合醚工艺可将FCC轻汽油中的活性烯烃〔能够进展醚化反响的烯烃〕转化为叔烷基醚,不但降低了汽油中的烯烃含量,还可提高汽油的辛烷值和氧含量,并可降低汽油的蒸气压。因此,FCC轻汽油醚化技术是生产环境友好清洁汽油的理想技术之一。由于我国汽油辛烷值较低,烯烃含量高,在我国加快推广和应用FCC轻汽油醚化技术尤为重要。 FCC汽油中有大量的C4~11活性烯烃,随碳数的增加,活性烯烃的含量显著增加,同时醚化反响的转化率下降,醚化产物的辛烷值降低。因此,一般选择初馏点约为75℃的FCC汽油馏分或C5~7 FCC轻汽油中的叔戊烯、叔己烯和叔庚烯在催化剂的存在下与甲醇进展醚化反响生成相应的甲基叔戊基醚〔TAME〕、甲基叔己基醚〔THxME〕、甲基叔庚基醚〔THpME〕,从而得到辛烷值高而蒸气压低的醚化汽油。 本文介绍了国内外典型的FCC轻汽油的醚化工艺。 1 国外的FCC轻汽油醚化工艺 1.1 Neste公司的NExTAME工艺 芬兰Neste工程公司开发的FCC轻汽油中C5~7烯烃醚化工艺,即NExTAME工艺于1995年5月在芬兰实现工业化,工艺流程见图1。该工艺主要由选择性加氢反响器、预反响器、精馏塔和侧线反响器组成,特点是采用精馏塔和侧线反响器来提高原料中活性烯烃的转化率。预反响器和侧线反响器都使用强酸性阳离子交换树脂为催化剂。 图1 NExTAME工艺流程 FCC轻汽油原料经选择性加氢把二烯烃转化为单烯烃后进入预反响器进展反响,然后送入精馏塔分馏。预反响器为固定床反响器,有2~3台,大局部C5~7活性烯烃在此反响器中转化成醚类化合物。 该工艺的关键是精馏塔和侧线反响器,用侧线反响器来提高原料的转化率。该工艺利用轻烃和甲醇形成的共沸物,严格控制精馏塔的操作条件,仅C4和少量与C4共沸的甲醇从精馏塔塔顶馏出,甲醇单程转化率达99%,不需要甲醇回收设施。从精馏塔侧线将未反响的烃和甲醇采出,并引入侧线反响器进一步进展醚化反响,反响物再返回精馏塔。精馏塔塔底和塔顶馏出物混合即得醚化轻汽油。 经预反响器和侧线反响器之后,C5,C6,C7活性烯烃的转化率分别为90%,40%~60%,20%~40%。醚化轻汽油中TAME的质量分数为16%,较重的醚类(THxME,THpME)的质量分数为7%,甲醇的质量分数为0.1%。与FCC汽油相比,醚化轻汽油辛烷值提高2~3个单位,FCC轻汽油的雷德蒸汽压下降6kPa。 1.2 Snamprogetti公司的DET工艺 Snamprogetti公司开发的DET工艺流程见图2。该工艺主要特点是通过醚化反响将C5~7活性烯烃转化为相应的甲基醚,同时采用烯烃骨架异构化工工艺将非活性的戊烯转化为活性烯烃,并进一步醚化。 图2 DET工艺流程 DET工艺采用沸点为32~100℃的FCC轻汽油为原料。为了减少胶质的生成,首先对原料进展选择性加氢以除去二烯烃,然后送入醚化反响器。异戊烯及C6和C7 由于原料以C5馏分为主,故醚化反响器的反响条件应使异戊烯转化率到达热力平衡,反响后的混合物进入脱戊烷塔。脱戊烷塔塔底产品为不含甲醇的C6~8烃和醚类混合物,塔顶产品为C5与甲醇的共沸物,其中30%是FCC轻汽油原料中所含异戊烯以及非活性的戊烯和C5烷烃。 脱戊烷塔塔顶产品与一定量的甲醇混合后进入由TAME反响器、骨架异构化反响器和烷烃别离塔组成的系统。其中,TAME合成采用水冷却管式反响器,对剩余的异戊烯进展醚化生成TAME。含有TAME、戊烯和戊烷的醚化产品经别离后,TAME和脱戊烷塔塔底产品构成最终醚化产品。戊烷与戊烯进入烷烃别离塔,通过MPP选择性气相吸附工艺别离为戊烷和戊烯。别离出的戊烷并入脱戊烷塔产品中,戊烯进入骨架异构化反响器,反响后回到TAME反响器继续进展醚化反响。 经过DET工艺处理后,FCC轻汽油中烯烃质量分数从49.7%降至20.9%,雷德蒸气压下降24.45kPa,辛烷值提高3.42个单位。 1.3 催化精馏技术 催化精馏技术是近年来开展起来的一种新的化学工程方

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