[发明专利]一种汽油加氢脱硫、降烯烃方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质烃类加氢处理方法，具体地说是涉及汽油等轻质烃类的加氢脱硫、降烯烃工艺方法。

背景技术

由于汽油中的硫和烯烃含量可以增加汽车尾气中的CO、NO_X、SO_X和颗粒物等有害物质的排放，造成严重的环境污染。因此，符合新环保法规的汽油需要控制烯烃含量并尽量减少芳烃(特别是苯)和硫的含量。但随着石油质量的日益变重，汽油的主要来源为二次加工汽油，其中催化裂化工艺是生产汽油的最重要加工手段，此类汽油烯烃和硫的含量很高，因此催化裂化汽油降烯烃、脱硫工艺技术受到重视，目前较成功的是采用加氢手段为主的各种新型工艺。但在使用加氢工艺时也产生了新的问题，那就是加氢工艺虽能有效脱除汽油中的硫化物，同时也会将汽油中辛烷值较高的烯烃过度地加氢饱和成低辛烷值的烷烃，造成汽油辛烷值损失太多而成为不合格产品。一般情况下，汽油脱硫率达90％时，RON会损失7～10个单位，同时也增加了氢耗。

实验研究表明，催化裂化汽油中烯烃主要集中在较轻馏分中，硫化物主要集中在重馏分中。为了减少因烯烃加氢饱和造成的辛烷值损失，比较经济、合理的做法是先将催化汽油分馏为轻、重馏分，然后再分别进行后加工。针对上述结论，US4397739提出了在加氢处理之前首先将汽油精馏成轻组分和重组分，再对重组分进行特定的加氢脱硫的方法。专利US4131537提出根据汽油沸点的不同将汽油精馏成为几种馏分，最好是三种馏分，然后再在不同条件下分别进行脱硫。上述技术可以通过较轻馏分的碱洗脱硫和重馏分加氢脱硫，来达到降烯、降硫的目的又能避免轻烯烃过度加氢饱和造成过多的辛烷值损失。上述技术也存在不足，那就是在产品要求烯烃降低较多时，仍然不能避免辛烷值过多的损失，生成不合格产品。CN1809624A介绍了一种选定石脑油改进加氢脱硫处理方法。采用催化蒸馏塔，既可以提高脱硫率，又可以减少烯烃饱和和辛烷值损失，但内构件复杂，催化剂装填有效体积小，事故处理效率低，仍有许多改进之处。

另外，由于催化裂化汽油等二次加工汽油中含有一定量的二烯烃，采用上述处理工艺，一般需要使用两个加氢反应器，并且，若使第二个加氢反应在适宜的条件下操作，除两个加氢反应器外，还需增加分馏塔，增加了设备投资，相应也增加了操作费用。另外，对于普通的汽油加氢过程中，由于烯烃和硫化氢在反应条件下有硫醇生成，不利于汽油产品硫含量的进一步降低。

发明内容

针对现有技术的不足，为了更有效地用加氢技术处理含烯、含硫的汽油馏分，本发明提供一种新型气液逆流和常规并流串联加氢工艺，并将并流加氢流出物进行适宜条件的逆流加氢处理，本发明工艺具有更高的脱硫、降烯能力，而不降低汽油馏分辛烷值，同时本发明工艺所需设备少，操作简单，成本低。

本发明汽油加氢脱硫、降烯烃方法，包括三个加氢反应器：两个气液逆流加氢反应器和一个气液并流加氢反应器，本发明的具体过程如下：

(1)汽油原料预热后进入逆流加氢反应器中部的闪蒸区，气相烃向上流动在逆流反应器上部，进行二烯烃和硫醇生成硫醚反应、二烯烃加氢反应，上部反应产生的高沸点硫化物和原料闪蒸后的液相烃共同向下流动，并在逆流反应器下部进行噻吩硫与烯烃的烷基化反应；氢气从逆流反应器底部进入向上流动，有利于将原料中的富含烯烃的轻组分向上带出。逆流反应器上部反应产物从顶部排出并与新鲜碱液混合进入冷凝器，进行气液分离，气体可单独处理或经压缩循环作为装置氢源，液体分层，下层为废碱液，上层为基本不含硫化物的轻石脑油。反应生成的富含高沸点硫化物如多烷基噻吩和二硫化物等的液相烃向下流动从逆流反应器底部排出。

(2)从步骤(1)反应器底部流出的烃与氢气混合并经加热后，进入气液并流反应器进行加氢脱硫、异构等反应。

(3)步骤(2)反应流出物进入第二个逆流反应器上部，进行低温脱硫醇反应，反应器底部进入氢气向上流动，反应后的气相从反应器顶部排出，经碱洗脱硫处理后作为装置氢源，反应后液相从逆流反应器底部排出与步骤(1)逆流反应器上部液体产品轻石脑油混合为最终产品。

本发明方法上述步骤(1)中，汽油原料和氢气分别从反应器中部和下部进入逆流反应器。逆流反应器上部得到的轻石脑油可以部分回流到逆流反应器顶部，其余部分可直接作为产品或进一步烷基化和芳构化脱烯烃处理。步骤(2)中，与逆流反应器底部流出物混合的氢气最好为新氢(装置的补充氢气)，反应后分离出的氢气经脱除H₂S后可以与汽油原料混合进入逆流反应器闪蒸区，也可以从逆流反应器底部进入。