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摘要:因为催化轻汽油醚化工艺的反应条件比较缓和,过程也相对环保,而且也能够把那些低价值的甲醇转化成高价值的汽油,在经济技术方面具有很高的竞争力,所以,目前其已经被广泛应用在一些石化公司中。基于此,本文将主要分析催化轻汽油醚化工艺的工业应用。
关键詞:催化轻汽油;醚化;工艺;工业应用
1汽油醚化工艺原理
醚化主要指的就是甲基叔丁基醚工艺。异丁烯和甲醇在强酸性阳离子交换树脂作用下生成的甲基叔丁基醚是一种良好的高辛烷值汽油组分,它在汽油组分中有着良好的调和作用,稳定性高,能够和烃燃料在任何比例下实现互溶。不同组分的汽油加入甲基叔丁基醚后,它的辛烷值会产生不同程度的提升。汽油醚化是以催化稳定汽油中轻汽油为原料,催化汽油中初馏点到75℃馏分的叔戊烯、叔己烯和叔庚烯在酸性树脂催化剂的存在下与甲醇进行醚化反应生成相应的甲基叔戊基醚(TAME)、甲基叔己基醚(THxME)、甲基叔庚基醚(THeME),从而得到辛烷值高而蒸汽压低的醚化汽油。
2工艺流程
2.1醚化反应部分
自催化汽油加氢装置来的轻汽油经过轻汽油过滤器和轻汽油聚结器除去轻汽油中可能携带的水分及固体杂质。新鲜甲醇与甲醇回收系统来的循环甲醇由甲醇进料泵升压后共同进入甲醇净化器,进一步除去甲醇中可能携带的水分及金属离子等杂质。轻汽油经泵升压后与净化甲醇进入混合器充分混合。轻汽油、甲醇的混合原料经换热器温度上升到65℃以后从底部进入第一醚化反应器进行醚化反应,反应产物从第一醚化反应器顶部流出后冷却到65℃以后进入第二醚化反应器并进行进一步的醚化反应。
2.2醚化产物分馏部分
经由第二醚化反应器出口流出的醚化反应产物通过醚化分馏塔进行分馏。塔顶气相为剩余碳五及与之共沸的甲醇,塔底分馏得到醚类和部分碳六组分。
2.3甲醇萃取、回收部分
醚化分馏塔顶抽出的碳五、甲醇混合物从底部进入甲醇萃取塔,与从甲醇回收塔底来的萃取水逆流接触,将甲醇从抽余油中萃取至水相,其顶部流出的剩余碳五过滤、脱水后出装置与重汽油、烃重组汽油混合进入罐区。
水/甲醇混合物从甲醇萃取塔底部流出后进入甲醇回收塔将水和甲醇分离。萃取水在甲醇萃取塔和甲醇回收塔之间的密闭循环系统中循环利用。具体如图1。
3醚化反应催化剂的使用
催化轻汽油中的C5、C6叔碳烯烃和甲醇产生醚化反应后生成高辛烷值醚类化合物,这种化合物能够有效降低催化汽油烯烃含量、提高辛烷值和降低汽油蒸汽压,所以,汽油醚化装置的核心部分就是醚化反应器中填充的催化剂。在催化剂装首次填充结束以后,需要先用除盐水进行浸泡冲洗,等到浸泡冲洗水看上去比较清洁以后,在24小时以内使用甲醇进行浸泡,一直到甲醇含水在10%以下。具体见表1。
4装置的运行
整套装置关键设备醚化反应器采用固定床技术。经过0.5a的工业运行,所以指标都达到了装置的设计要求。人口物料为质量流量28000kg/h的催化汽油和质量流量890kg/h的甲醇,出口醚化汽油质量流量28832kg/h,损失58kg/h。醚化汽油和重汽油混合后出装置。醚化后轻汽油质量得到很大改善,汽油研究法辛烷值提高了0.5~1.5,烯烃含量降低59/6~10,汽油燃烧性能和气化性能得到有效改善。
催化裂化轻汽油醚化装置运转正常,各设备操作参数在正常范围,达到了设计要求。采用催化裂化汽油醚化工艺后,醚化汽油产量5236t/a,价值2236.82万元。扣除甲醇消耗量1073.38万元/a、醚化加工成本34.72万元/a和145.35万元/a汽油消费税,产生效益983.37万元/a。甲醇调和到汽油中,改善了汽油的燃烧性能和汽化性能,并且使甲醇增值,值得推广应用。
5结束语
总之,作为一种催化汽油改质的新技术,催化轻汽油醚化工艺技术的反应条件较为缓和,工艺流程也比较简单,它能够把一些低价值的甲醇转化成高价值的汽油,促使工业化的有效实现。因此,在未来的工业化发展过程中,这项工艺必将得到更加广泛的应用。
关键詞:催化轻汽油;醚化;工艺;工业应用
1汽油醚化工艺原理
醚化主要指的就是甲基叔丁基醚工艺。异丁烯和甲醇在强酸性阳离子交换树脂作用下生成的甲基叔丁基醚是一种良好的高辛烷值汽油组分,它在汽油组分中有着良好的调和作用,稳定性高,能够和烃燃料在任何比例下实现互溶。不同组分的汽油加入甲基叔丁基醚后,它的辛烷值会产生不同程度的提升。汽油醚化是以催化稳定汽油中轻汽油为原料,催化汽油中初馏点到75℃馏分的叔戊烯、叔己烯和叔庚烯在酸性树脂催化剂的存在下与甲醇进行醚化反应生成相应的甲基叔戊基醚(TAME)、甲基叔己基醚(THxME)、甲基叔庚基醚(THeME),从而得到辛烷值高而蒸汽压低的醚化汽油。
2工艺流程
2.1醚化反应部分
自催化汽油加氢装置来的轻汽油经过轻汽油过滤器和轻汽油聚结器除去轻汽油中可能携带的水分及固体杂质。新鲜甲醇与甲醇回收系统来的循环甲醇由甲醇进料泵升压后共同进入甲醇净化器,进一步除去甲醇中可能携带的水分及金属离子等杂质。轻汽油经泵升压后与净化甲醇进入混合器充分混合。轻汽油、甲醇的混合原料经换热器温度上升到65℃以后从底部进入第一醚化反应器进行醚化反应,反应产物从第一醚化反应器顶部流出后冷却到65℃以后进入第二醚化反应器并进行进一步的醚化反应。
2.2醚化产物分馏部分
经由第二醚化反应器出口流出的醚化反应产物通过醚化分馏塔进行分馏。塔顶气相为剩余碳五及与之共沸的甲醇,塔底分馏得到醚类和部分碳六组分。
2.3甲醇萃取、回收部分
醚化分馏塔顶抽出的碳五、甲醇混合物从底部进入甲醇萃取塔,与从甲醇回收塔底来的萃取水逆流接触,将甲醇从抽余油中萃取至水相,其顶部流出的剩余碳五过滤、脱水后出装置与重汽油、烃重组汽油混合进入罐区。
水/甲醇混合物从甲醇萃取塔底部流出后进入甲醇回收塔将水和甲醇分离。萃取水在甲醇萃取塔和甲醇回收塔之间的密闭循环系统中循环利用。具体如图1。
3醚化反应催化剂的使用
催化轻汽油中的C5、C6叔碳烯烃和甲醇产生醚化反应后生成高辛烷值醚类化合物,这种化合物能够有效降低催化汽油烯烃含量、提高辛烷值和降低汽油蒸汽压,所以,汽油醚化装置的核心部分就是醚化反应器中填充的催化剂。在催化剂装首次填充结束以后,需要先用除盐水进行浸泡冲洗,等到浸泡冲洗水看上去比较清洁以后,在24小时以内使用甲醇进行浸泡,一直到甲醇含水在10%以下。具体见表1。
4装置的运行
整套装置关键设备醚化反应器采用固定床技术。经过0.5a的工业运行,所以指标都达到了装置的设计要求。人口物料为质量流量28000kg/h的催化汽油和质量流量890kg/h的甲醇,出口醚化汽油质量流量28832kg/h,损失58kg/h。醚化汽油和重汽油混合后出装置。醚化后轻汽油质量得到很大改善,汽油研究法辛烷值提高了0.5~1.5,烯烃含量降低59/6~10,汽油燃烧性能和气化性能得到有效改善。
催化裂化轻汽油醚化装置运转正常,各设备操作参数在正常范围,达到了设计要求。采用催化裂化汽油醚化工艺后,醚化汽油产量5236t/a,价值2236.82万元。扣除甲醇消耗量1073.38万元/a、醚化加工成本34.72万元/a和145.35万元/a汽油消费税,产生效益983.37万元/a。甲醇调和到汽油中,改善了汽油的燃烧性能和汽化性能,并且使甲醇增值,值得推广应用。
5结束语
总之,作为一种催化汽油改质的新技术,催化轻汽油醚化工艺技术的反应条件较为缓和,工艺流程也比较简单,它能够把一些低价值的甲醇转化成高价值的汽油,促使工业化的有效实现。因此,在未来的工业化发展过程中,这项工艺必将得到更加广泛的应用。