【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用芳构化装置降低石脑油苯含量的方法。具体地说是一种采用固定床芳构化装置，以含苯石脑油、甲醇和碳四为原料，在特征催化剂的作用下，得到高收率、高辛烷值、苯含量低的汽油产品的方法。
技术介绍
1、汽车尾气中的苯是公认的致癌物质。随着汽车使用量的快速增加，环境污染问题日益突出，为此，我国制定了国vi车用汽油标准，严格限定了汽油苯含量，并争取在2023年全面实施国vib标准。与国v标准相比，国ⅵ车用汽油标准要求的汽油苯含量(体积分数)从≤1％提高到≤0.8％。
2、如何降低车用汽油苯含量，生产出质量合格的清洁燃料油一直是炼油企业的主要任务之一。汽油池中的主要组分为催化裂化汽油、催化重整汽油、烷基化汽油和c5/c6异构化汽油，除催化裂化汽油由较重原料制得，其他均由石脑油或轻烃转化得到。
3、以石脑油或轻烃为原料，降低汽油苯含量主要有三个途径：一是脱除原料石脑油中的苯和苯前驱体，二是优化工艺操作参数，三是脱除生成油中的苯。其中，脱除原料石脑油中的苯和苯前驱体投资较低，但不能避免反应过程中苯的生成，苯含量降幅有限。脱除生成油中的苯主要有抽提、萃取蒸馏、吸附等物理分离法和化学转化法，化学转化法主要是加氢饱和法和烷基化降苯。加氢饱和法技术成熟，但不可避免地存在汽油辛烷值损失和氢耗等问题。烷基化降苯技术中，轻烯烃或醇类等烷基化剂转化为汽油组分，使得汽油收率增加，辛烷值增加。
4、cn104927919b公开了一种“由石脑油生成烯烃和低苯含量汽油组分的方法”。该方法将石脑油萃取蒸馏，得到含芳烃和c
5、cn102947251b公开了一种“通过使用稀乙烯烷基化降低汽油苯含量的方法和装置”。实施方案中，利用流化催化裂化反应器提供5～50wt％的稀乙烯料流，石脑油料流经重整反应器以提供重整产品苯料流，重整产品苯料流与稀乙烯料流在烷基化反应器中与uzm-8烷基化催化剂接触，进料物流中至少20％的苯转化为烷基苯。该方法的原料石脑油先经催化重整得到含苯的重整生成油，重整生成油再经烷基化反应得到苯含量低的汽油，该过程至少用到三个反应器。
6、cn109679680b公开了“一种轻质馏分油的催化转化方法”。该方法的原料轻质馏分油是指汽油馏分和柴油馏分，或者仅为柴油馏分。汽油馏分选自催化裂化汽油、直馏汽油、焦化汽油、重整汽油和费托合成汽油中的至少一种。该方法采用流化床反应器，在催化剂作用下，原料轻质馏分油和甲醇耦合反应，所得产物中干气和焦炭产率降低，液化气产率提高，汽油产物中苯含量降低。在实施例中，原料轻汽油馏分苯含量为0，原料全汽油馏分的苯含量(体积分数)仅为0.51％，产品汽油性质中没考察降苯效果；当原料为柴油馏分时，与甲醇混合后共进料，产品汽油中苯含量0.74％，但原料柴油馏分的苯含量数据未公开。
7、cn109054892a公开了“一种石脑油耦合甲醇生成高品质汽油的系统及其制备方法”。该方法的原料是石脑油和甲醇，催化剂是金属改性的hzsm分子筛催化剂，当数个流化床反应器串联时，充分利用反应热来增加汽油收率，当数个流化床反应器并联时，增加与催化剂的接触时间来增加反应转化率和芳烃选择性，提高汽油辛烷值，该方法的汽油产品中苯含量(体积分数)降低至0.8％以下，均四甲苯浓度低于0.9％。该方法的流化床反应器数目多，反应和再生操作复杂，而且该方法旨在解决甲醇制汽油反应产物中均四甲苯浓度高的问题，实施例中没有苯含量降低的相关数据。
8、综上所述，现有研究较多的是原料石脑油先经催化重整得到重整生成油，或者原料石脑油先通过其他转化途径得到汽油馏分，之后对重整生成油或汽油馏分采用加氢饱和或烷基化等方法降低苯含量。而本专利技术中，原料石脑油不经过萃取蒸馏或芳烃抽提等预处理，直接在反应器中催化转化生成苯含量低的汽油产品，汽油产品也不需要进一步降苯处理。
9、本专利技术采用固定床芳构化装置，在特征催化剂的作用下，原料含苯石脑油与原料甲醇、碳四发生共芳构化反应生成汽油组分，同时原料石脑油中的苯以及反应生成的苯与碳四烯烃、甲醇发生烷基化反应生成烷基苯，降低了汽油产品的苯含量，同时增加了汽油产品的收率，提高了汽油产品辛烷值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种采用芳构化装置，使原料含苯石脑油直接催化转化生成苯含量低的汽油产品的方法。该方法还加入原料甲醇和碳四，充分利用反应热效应，大大降低装置能耗，且能得到高收率、高附加值且苯含量低的汽油产品和车用液化气，提高了炼油企业的经济效益。
2、为实现上述目的，本专利技术包括以下步骤：
3、(1)原料含苯石脑油经换热和/或加热后从反应器顶部进入固定床芳构化反应器；原料甲醇和碳四混合后分为两部分，一部分与含苯石脑油一起从反应器顶部进入，一部分从催化剂床层之间分段进入反应器；
4、(2)在固定床反应器中装填的特征催化剂的作用下，原料石脑油与甲醇、碳四一起发生芳构化反应，生成汽油组分，同时原料石脑油中的苯及反应过程生成的苯与碳四烯烃、甲醇发生烷基化反应，生成烷基苯；
5、(3)反应生成的油气混合物从反应器底部流出，进入后续分离系统，回收反应生成的液化气、汽油产品，少量干气作为加热炉燃料。
6、本专利技术方法所述原料包括含苯石脑油、碳四和甲醇，其中，含苯石脑油是指直馏石脑油、催化裂化石脑油、油田凝析油、加氢裂化石脑油中的一种或多种。本专利技术中，原料含苯石脑油经芳构化装置直接催化转化生成苯含量低的汽油产品，原料含苯石脑油不需要经过萃取蒸馏或芳烃抽提等预处理，汽油产品也不需要进一步降苯处理。
7、本专利技术步骤(2)中，在固定床反应器中装填的特征催化剂的作用下，原料石脑油与甲醇、碳四一起发生芳构化反应，生成汽油组分；石脑油中的苯及反应过程生成的苯与碳四中的丁烯、甲醇反应生成的乙烯丙烯发生烷基化反应，生成烷基苯。作为芳构化原料和烷基化剂的甲醇和碳四不仅参与反应，增加了汽油收率，提高了汽油辛烷值，还有效降低了汽油产品的苯含量。
8、在同一个反应器中，石脑油芳构化反应是强吸热反应，甲醇制汽油的过程是强放热反应，苯与碳四烯烃、甲醇的烷基化反应为强放热反应。原料甲醇和碳四的加入为石脑油芳构化反应提供了热量，石脑油芳构化反应充分利用了甲醇和碳四的反应热，避免反应飞温，同时得到干气和焦炭少、汽油多的产品分布。
9、本专利技术步骤(1)中，原料甲醇和碳四混合后部分或者全部从催化剂床层之间进入，也可以是原料甲醇和碳四分开进料。
10、本专利技术可以通过调节甲醇和碳四的进料方式和进料量，从而控制反应温度，以及调控反应产物分布，得到理想的目标产物收率。
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1.一种采用芳构化装置降低石脑油苯含量的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于原料含苯石脑油经芳构化装置直接催化转化生成苯含量低的汽油产品，原料含苯石脑油不经过萃取蒸馏或芳烃抽提预处理，汽油产品也不需要进一步降苯处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，在特征催化剂的作用下，原料石脑油与甲醇、碳四一起发生芳构化反应，生成汽油组分；石脑油中的苯及反应过程生成的苯与碳四中的丁烯、甲醇反应生成的乙烯丙烯发生烷基化反应，生成烷基苯；作为芳构化原料和烷基化剂的甲醇和碳四不仅参与反应，增加了汽油收率，提高了汽油辛烷值，还有效降低了汽油产品的苯含量。
4.根据权利要求1和3所述的方法，其特征在于石脑油芳构化反应是强吸热反应，甲醇制汽油的过程是强放热反应，苯与碳四烯烃、甲醇的烷基化反应为强放热反应；原料甲醇和碳四的加入为石脑油芳构化反应提供热量，石脑油芳构化反应充分利用了甲醇和碳四的反应热，避免反应飞温，同时得到干气和焦炭少、汽油多的产品分布。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，原料甲
6.根据权利要求1和5所述的方法，其特征在于通过调节甲醇和碳四的进料方式和进料量，控制反应温度，调整反应产物分布，得到理想的目标产物收率。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述原料包括含苯石脑油、碳四和甲醇；其中，含苯石脑油与甲醇的质量比为10∶1～1∶10，含苯石脑油与碳四的质量比为10∶3～3∶10。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应器中催化反应条件为：反应温度300～500℃，反应压力0.15～1.5MPa，进料重时空速0.5～5.0h-1。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应器为固定床反应器，所述特征催化剂分段装填在反应器内，催化剂床层数为2～6段。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述特征催化剂为改性ZSM-5分子筛催化剂，其改性元素包括来自IIB族、VIB族和VIII族的至少一种元素、VA族元素和稀土元素。
...【技术特征摘要】
1.一种采用芳构化装置降低石脑油苯含量的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于原料含苯石脑油经芳构化装置直接催化转化生成苯含量低的汽油产品，原料含苯石脑油不经过萃取蒸馏或芳烃抽提预处理，汽油产品也不需要进一步降苯处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，在特征催化剂的作用下，原料石脑油与甲醇、碳四一起发生芳构化反应，生成汽油组分；石脑油中的苯及反应过程生成的苯与碳四中的丁烯、甲醇反应生成的乙烯丙烯发生烷基化反应，生成烷基苯；作为芳构化原料和烷基化剂的甲醇和碳四不仅参与反应，增加了汽油收率，提高了汽油辛烷值，还有效降低了汽油产品的苯含量。
4.根据权利要求1和3所述的方法，其特征在于石脑油芳构化反应是强吸热反应，甲醇制汽油的过程是强放热反应，苯与碳四烯烃、甲醇的烷基化反应为强放热反应；原料甲醇和碳四的加入为石脑油芳构化反应提供热量，石脑油芳构化反应充分利用了甲醇和碳四的反应热，避免反应飞温，同时得到干气和焦炭少、汽油多的产品分布。
5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚小燕，张瑞驰，俞祥麟，张芳，丁艳明，
申请(专利权)人：北京惠尔三吉绿色化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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