汽油醚化裝置工藝介紹

中石油烏魯木齊石化公司煉油廠化工車間

汽油醚化裝置工藝介紹匯報內(nèi)容三、CDTECH醚化工藝技術(shù)二、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

一、催化汽油醚化工藝

四、新峰公司40萬噸/年催化汽油醚化工藝技術(shù)路線汽油醚化裝置是通過催化裂化輕汽油中的烯烴（主要是活性烯烴：異戊烯、異己烯等）和甲醇反應(yīng)生成醚（高辛烷值汽油組分），生產(chǎn)低烯烴含量、高辛烷值車用汽油。汽油醚化裝置使用選擇性加氫和輕汽油醚化技術(shù)，可以基本完全脫出汽油中的二烯烴，并可以有效的脫出汽油中的硫醇，降低輕汽油中的二烯烴含量及硫含量。

一、催化汽油醚化工藝

二、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r近幾年國內(nèi)汽油醚化技術(shù)取得了快速發(fā)展，但目前還處于中試階段，沒有工業(yè)生產(chǎn)裝置。國外的醚化研究和生產(chǎn)起步較早，世界第一套輕汽油醚化工業(yè)裝置于1986年在德國沃堡石油二廠投產(chǎn)。迄今，國外已有幾家公司擁有該工藝技術(shù)，各家公司的工藝技術(shù)各有特點。其共同點是都具有輕重汽油的分離、選擇性加氫、醚化、產(chǎn)品分離等工序。目前國外擁有較成熟的典型醚化工藝技術(shù)的公司有三家,為FORTUM公司、UOP和CDTECH公司。國內(nèi)汽油醚化裝置目前僅有兩家，一家是中國石油西南油氣田分公司南充煉油廠于2001年引進(jìn)一套CDTECH工藝，2005年投產(chǎn)運行。另一家是格爾木煉油廠引進(jìn)一套CDTECH工藝，于2009年12月投產(chǎn)運行。烏石化公司擬建的汽油醚化裝置采用國外CDTECH專利技術(shù)。CDTECH工藝的原料為FCC輕汽油的C5～C7(32～100oC)餾分，工藝流程主要包括1臺選擇加氫預(yù)處理催化反應(yīng)蒸餾塔、1臺沸點醚化反應(yīng)器和1臺催化反應(yīng)蒸餾塔、1臺甲醇萃取塔和1臺蒸餾塔。原料經(jīng)選擇加氫預(yù)處理后進(jìn)入沸點醚化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物再進(jìn)入催化反應(yīng)蒸餾塔。未反應(yīng)的C5烯烴與甲醇的共沸物從塔頂餾出后，進(jìn)入甲醇萃取塔和蒸餾塔，從甲醇蒸餾塔頂出來的甲醇返回醚化反應(yīng)器的入口進(jìn)行再反應(yīng)，從催化反應(yīng)蒸餾塔底出來的物流為醚化輕汽油。三、CDTECH醚化工藝技術(shù)CDTECH工藝流程工藝簡圖

四、新峰公司40萬噸/年催化汽油醚化工藝技術(shù)路線全餾分汽油餾加氫分餾規(guī)模：120萬噸/年

輕汽油醚化的規(guī)模：40萬噸/年

裝置開工時數(shù)：8400小時

操作彈性：60%110%

生產(chǎn)規(guī)模：

裝置組成

輕汽油分離與選擇性加氫單元

輕汽油醚化單元

C5烯烴異構(gòu)化單元

工藝流程簡圖

廢氣K－101/A.BP－103/A.BD－103氫氣R－101D－101C－101EC－101P－102P－103C－201水洗水D－201D－205P－203D－202工藝流程敘述

醚化裝置原料為FCC汽油，由FCC裝置直接送到醚化裝置，來自裝置外的蠟催汽油首先經(jīng)過脫砷塔除去原料中的砷化物，然后和重催汽油混和進(jìn)入催化汽油進(jìn)料緩沖罐，進(jìn)入輕汽油分離/加氫催化蒸餾塔，在該塔內(nèi)加氫除去汽油中二烯烴、硫醇等有害物質(zhì)，重汽油從塔底出來。

塔頂回流罐排放的含氫氣體經(jīng)循環(huán)氫壓縮機返回加氫催化蒸餾塔，C5組分與C6組分（輕汽油）混合后去水洗塔。水從水洗塔上部進(jìn)入，汽油從下部進(jìn)入，逆向接觸進(jìn)行水洗。水洗后的汽油進(jìn)入沸點醚化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)（甲醇與汽油在反應(yīng)器同時進(jìn)入），醚化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱量由輕烴氣化吸收，通過控制反應(yīng)器壓力來控制反應(yīng)器溫度，反應(yīng)后產(chǎn)物進(jìn)入醚化催化蒸餾塔。工藝流程敘述

在醚化催化蒸餾塔內(nèi)，活性烯烴與甲醇反應(yīng)生成醚，經(jīng)過蒸餾的作用，烯烴、甲醇與生成的醚進(jìn)行分離，醚及重組分從塔底餾出，未反應(yīng)的C5組分與剩余的甲醇從塔頂餾出，進(jìn)入甲醇萃取塔。水從甲醇萃取塔上部進(jìn)入，甲醇水溶液從塔底出來，去甲醇回收塔，甲醇從塔頂出來返回醚化反應(yīng)器，塔底出來的水返回甲醇萃取塔上部，循環(huán)使用。工藝流程簡圖

廢氣K－101/A.BP－103/A.BD－103氫氣R－101D－101C－101EC－101P－102P－103C－201水洗水D－201D－205P－203D－202工藝流程敘述

一部分C5提余液離開萃取塔頂部，經(jīng)流量控制送至異構(gòu)化部分。正常操作時，異構(gòu)化反應(yīng)器的原料在異構(gòu)化原料/產(chǎn)物預(yù)熱器和異構(gòu)化原料/產(chǎn)物換熱器中被異構(gòu)化反應(yīng)器的流出物汽化和加熱，然后在異構(gòu)化反應(yīng)器進(jìn)料加熱爐中被進(jìn)一步加熱至400℃進(jìn)入異構(gòu)化反應(yīng)器。其中2個異構(gòu)化反應(yīng)器并聯(lián)操作，第三個異構(gòu)化反應(yīng)器處于催化劑再生或冷卻備用狀態(tài)。反應(yīng)器流出物在異構(gòu)化產(chǎn)品換熱器中被異構(gòu)化產(chǎn)品冷卻后，進(jìn)入異構(gòu)化產(chǎn)品冷卻器中被冷卻水進(jìn)一步冷卻，然后送入異構(gòu)化產(chǎn)品緩沖罐。異構(gòu)化產(chǎn)品經(jīng)過異構(gòu)化產(chǎn)品泵循環(huán)至反應(yīng)器入口。

工藝流程敘述

在異構(gòu)化反應(yīng)器內(nèi)，正丁烯反應(yīng)生成異丁烯、正戊烯反應(yīng)生成異戊烯以及少量副產(chǎn)品。采用新鮮異構(gòu)化催化劑，丁烯和戊烯平均單程轉(zhuǎn)化率分別約為40%和80%，采用待生催化劑分別約為30%和70%。在上述工況下，預(yù)計丁烯和戊烯對異丁烯和異戊烯的平均選擇率分別約為85%和85%。根據(jù)上述性能指標(biāo)，預(yù)計反應(yīng)器的連續(xù)運轉(zhuǎn)周期為15-21天。輕汽油分離與選擇性加氫工藝原理介紹

工藝的主要特點是在加氫蒸餾塔內(nèi)除對輕汽油進(jìn)行分離外，還同時進(jìn)行如下三種反應(yīng)：硫醚化、選擇性加氫和異構(gòu)化。1)二烯烴選擇性加氫：將二烯烴選擇性加氫轉(zhuǎn)化為單烯烴。如異戊二烯、1，2-戊二烯和1，4-己二烯被選擇性加氫，形成3-甲基1-戊烯、1-戊烯和2-己烯；其它二烯，如1，4-戊二烯、1，3-己二烯、環(huán)戊二烯和C7二烯的選擇性加氫反應(yīng)基本類似。選擇性加氫反應(yīng)在非均相貴金屬鈀基催化劑上進(jìn)行，反應(yīng)速率受氫濃度影響。

2)加氫異構(gòu)化反應(yīng)：將3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、1-戊烯等非活性的烯烴轉(zhuǎn)化為2-甲基-1-丁烯、3-甲基-2-戊烯和順、反2-戊烯等活性烯烴，加氫后活性烯烴含量比加氫前增加。加氫異構(gòu)化反應(yīng)在非均相貴金屬鈀基催化劑上進(jìn)行。3)硫醚化反應(yīng)：在加氫蒸餾塔最下層含鎳催化劑的作用下，硫醇與二烯烴反應(yīng)生成穩(wěn)定的硫醚，硫醚進(jìn)入加氫蒸餾塔塔底，與塔底重汽油產(chǎn)品一起出裝置，從而使C5、C6產(chǎn)品中的硫醇含量大幅降低。

催化裂化輕汽油醚化工藝原理介紹

CDTECH公司開發(fā)的催化蒸餾醚化工藝的突出特點為固定床沸點反應(yīng)器與催化反應(yīng)蒸餾塔配套使用。經(jīng)水洗后，催化裂化輕汽油與甲醇混合并預(yù)熱，送入沸點反應(yīng)器。沸點反應(yīng)器為固定床下流式絕熱反應(yīng)器，在該反應(yīng)器內(nèi)，液體被反應(yīng)熱加熱到其沸點，并且發(fā)生一定的汽化，控制反應(yīng)器系統(tǒng)壓力，就確定了反應(yīng)器內(nèi)物料的沸點，反應(yīng)器內(nèi)任何部位的溫度不能超過該沸點溫度，這就比其他類型反應(yīng)器更容易控制。沸點反應(yīng)器可以靈活適用于異構(gòu)烯烴含量發(fā)生變化的原料，由于最高溫度是固定的，異構(gòu)烯烴含量增加只造成汽化增多。

催化蒸餾塔使活性異戊烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%或更高，并能在很長時間內(nèi)保持此轉(zhuǎn)化率。由于沸點反應(yīng)器和催化蒸餾塔反應(yīng)段都產(chǎn)生熱量，這些熱量被催化蒸餾塔的輕重組分的分離所利用，因此降低了塔的熱量消耗。

正構(gòu)烯烴異構(gòu)化工藝原理介紹

來自催化蒸餾部分的C5循環(huán)液，全部被汽化、過熱，進(jìn)入固定床異構(gòu)化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。由于在反應(yīng)過程中少量烯烴熱裂化導(dǎo)致催化劑積炭，這些積炭使催化劑暫時失活，需要進(jìn)行催化劑再生。將某反應(yīng)器切除至反應(yīng)系統(tǒng)之外，用氮氣對反