[发明专利]一种富烯烃低碳烃及含氧化合物生产车用燃料的方法

说明书

技术领域

本发明属于清洁车用燃料生产技术领域，具体地说，涉及由一种富烯烃低碳烃及煤基、生物基含氧化合物生产高辛烷值汽油及车用液化气的方法及应用。

背景技术

随着我国经济的快速发展，对于石油资源的需求量越来越大。2010年我国石油需求量达4.55亿吨，其中原油和成品油进口2.5余亿吨，石油资源的短缺已成为制约我国经济与社会可持续发展的瓶颈。而未来几十年内，石油下游产品中最短缺的是车用运输燃料，主要为汽油和柴油(曹湘洪，当代石油石化，2009年第17卷第11期，我国炼油及石化工业可持续发展的对策思考)。

随着对环保问题的日益关注，近年来，各国均对成品油的质量标准提出了更高的要求，特别是对硫含量的限制指标不断升级。而我国汽油生产的现状是近80%的汽油来自催化裂化，其烯烃含量和硫含量高(成品汽油中>95%的硫来自催化裂化汽油)，而芳烃含量较低(~20%)，为达到国III或国IV标准要求，需进一步加氢脱硫降低汽油中硫、烯烃含量，而该过程面临的最大问题是过程中产生的辛烷值损失。而我国重整汽油、烷基化油、异构化油等高辛烷值汽油调和组分紧缺。

另一方面，目前我国石化行业每年副产干气、富丙烯气、液化气、裂解碳五等富烯烃低碳烃资源3000余万吨/年，这部分资源有效利用率不足30%，远低于发达国家>60%甚至达90%的有效利用率。石油资源的日益紧缺使这部分宝贵资源的利用显得尤为迫切和重要。随着我国“西气东送”工程和民用天然气管道工程的实施，使本来就过剩的炼油厂液化气进一步积压，急需寻找出路。此外液化气中高含量烯烃的存在不能达到车用液化气的标准。因此，优化利用这些低碳烃资源并生产我国紧缺的高辛烷值汽油调和组分具有重要意义。此外，针对我国富煤缺油的能源结构现状，发展以煤基、尤其是以可再生的生物质能源为基础的生物基含氧化合物生产高品质车用清洁燃料工艺路线，对于保障我国能源战略安全、实现车用燃料的替代具有重要的战略意义。

CN16600724A公开了一种流化床液化气生产三苯工艺，反应温度420-520℃，可实现液化气生产三苯的连续操作，但工艺和设备较为复杂。CN101328431A公开了一种移动床轻烃芳构化制芳烃的方法及装置，实现了催化剂的连续使用和再生。目前液化气芳构化更多的集中于高温条件下生产三苯，而相比三苯而言，在我国高辛烷汽油及车用液化气等车用燃料是一个需求更加庞大和稳定的市场。

同流化床与移动床反应工艺相比，固定床反应器工艺简单，易于操作。对富烯烃低碳烃及煤基、生物基含氧化合物的催化转化生产车用燃料过程而言，其在分子筛类催化剂上的转化涉及烯烃聚合、裂解、异构、环化和脱氢等诸多过程，其中烯烃聚合，齐聚成大分子放出大量的热量，这部分的热量远远超过环化和脱氢所吸收的热量。对于富烯烃低碳烃及含氧化合物生产车用燃料固定床工艺过程而言，反应温升的有效控制及催化剂活性稳定性的延长是该过程工业应用及提高其经济性的关键。而现有低碳烃固定床芳构化技术未能很好解决该过程中温升的有效控制，从而导致固定床绝热反应器温升过高(通常达100℃以上)、副产干气量高、催化剂稳定性差，直接影响了过程的经济性。本申请人在CN101892072A披露了一种用于含烯烃液化气芳构化反应的固定床多级反应器，本发明是其进一步延续和应用，可灵活实现富烯烃低碳烃/含氧化合物高效催化转化为车用燃料，有效控制反应床层温升，提高催化剂性能尤其是反应稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种富烯烃低碳烃及含氧化合物生产车用燃料的方法，本发明解决了富烯烃低碳烃及煤基、生物基含氧化合物固定床芳构化生产高品质车用燃料过程中温升过高、副产干气量大、催化剂稳定性差等关键技术难题，具有易于操作、温升可控、催化剂稳定性好、高品质车用燃料收率高的优点。 

本发明提供了一种富烯烃低碳烃及含氧化合物生产车用燃料的方法，将原料富烯烃低碳烃和含氧化合物分成多路，与饱和烃类混合后进入多级冷激式固定床催化反应器；反应产物经过分离得到液相组分和气相组分；其中液相组分经分馏得到高辛烷值汽油及少量轻柴油组分，气相组分直接分离或经补充加氢反应器反应后，分离为干气和车用烷烃液化气。