[其他]用醚化作用提高烯烃汽油等级的加工工艺

说明书

在汽油池的组成中，由裂化设备（减粘裂化设备或烁焦设备）流入的烯烃汽油构成了动力汽油的主要部分。然而，一般这些烯烃汽油的辛烷值较低，用甲醇将其中某些烯烃醚化可增加其辛烷值。事实上，这些烯烃汽油的轻馏份中含有易与醇类（如甲醇）反应而生成甲基醚的特烯烃，如异戊烯，异己烯和异庚烯。

该醚化反应一般在酸催化剂存在下进行，特别是离子交换树脂催化剂，例如磺酸树脂。

在磺酸树脂存在下，用甲醇处理烯烃汽油可增加其辛烷值并减少其烯烃（主要是特烯烃）的含量，因而有可能用甲醇提高汽油的等级而成为高级汽油而不存在将甲醇直接导入汽油中所产生的问题。实际上，游离甲醇增加了汽油的蒸汽压，当水导入储蓄槽和分配回路时会导致相分离。

正因为上述最后一个原因，一些主要国家的规则中规定不允许在汽油中导入甲醇，除非有消除分层问题的增溶剂存在。

甲醇和特烯烃之间的反应是平衡的反应，因此，一般很难达到接近100%的转化率。烯烃的分子量越高，特烯烃的转化率就越低。

由此，对异丁烯的转化来说，仅需将其通过催化剂，异丁烯的转化率即可高达93-98%，而异戊烯的转化率，如法国专利2411881中所述，在类似于生产甲基-特丁基醚（MTBE）的条件下，最高约为50-60%。该专利提出，将一部分反应器流出物蒸馏后所得的含未反应异戊烯的轻馏份循环到反应器中，在上述同样的操作条件下，有可能获得约70%的最大转化率。从蒸馏操作需要高成本的观点来看，这样做在经济上是合理的。

上述工艺流程图中没有考虑到除去残留在反应器流出物中的过量甲醇，因此，这些过量的甲醇大部分以游离状态存在于汽油中。

为了完全除去C₄和C₅特烯烃混合物醚化后所得混合物中的过量甲醇，美国专利4204077提出可采用溶剂如乙二醇来提取反应器流出物以除去其中的甲醇。

该专利的著者认为乙二醇优于水，在提取甲醇的过程中，水会带走反应器流出物中的一部分醚。

本发明的目的是由烯烃类馏份生产高辛烷值的C⁺₅烃馏份。

一种烯烃馏份含有每分子为5个和5个以上碳原子的烃，不含大量的4碳原子烃，即4碳原子烃的含量小于5%（按重量计），最好小于馏份总重量的1%。用来提高上述烯烃馏份的加工工艺包括以下步骤：

a）将烯烃汽油加入醚化区，在醚化区该馏份与甲醇进行反应而得到含特戊基甲基醚的流出物。

b）将上述a）步所得的流出物加入提取区，在提取区内用水提取出至少大部分未反应的甲醇，并回收至少已除去大部分甲醇而含有大部分甲基特戊基醚的部份。

c）分馏由b）步所得的含水提出物以得到甲醇含量增加而水含量减少了的馏份（α），以及甲醇含量减少而水含量增加了的馏份（β）。

d）至少将一部分上述增加了甲醇含量的馏份循环到醚化区，同时至少将一部分上述增加了水含量的馏份循环到提取区。

该加工工艺可提高烯烃馏份的等级，例如可提高烯烃轻汽油的等级，只要该轻汽油不含有大量的C₄烃类。这些烯烃类馏份可含有C₅-C₇的馏份，特别是催化裂化的轻汽油，这种轻汽油主要含有C₅，C₆和C₇烃类，特别是异戊烯，例如2-甲基-1-丁烯，2-甲基-2-丁烯，和异己烯，例如2，3-二甲基-1-丁烯，2，3-二甲基-2-丁烯，2-甲基-2-戊烯，2-甲基-1-戊烯，3-甲基-2-戊烯和2-乙基-1-丁烯，以及特庚烯。

为了达到足够高的转化率，甲醇的用量为在醚化区的入口处，甲醇与可醚化的烯烃（亦即主要指馏份中的特烯烃）的克分子比至少等于1∶1，最好在1∶1与20∶1之间，上述克分子比为2∶1-6∶1时则更好。

提取区内水的用量（按重量计）为每份烯烃汽油装料用0.4-3份水（最好是0.7-1.2份）较为有利。在上述这些条件下，催化剂随时间而失活的程度低。水量低于上述比例时，出现催化剂大量失活的现象。

该附图是一张说明适合于实施本发明加工工艺的各种可能排列方式之一的流程图。

该流程图进一步表明可以用甲醇将烯烃汽油醚化，并仅用水洗涤即可除去过量的甲醇而不需要蒸馏反应器流出物这一花费昂贵的操作步骤。

在附图所示的加工工艺中，烯烃汽油通过管线（6）导入醚化区，醚化区最好由两个串联连接的反应器（1）和（2）组成，反应器内含有酸催化剂，如离子交换树脂，例如象美国专利3037052中所述的磺酸型树脂。