催化汽油醚化工艺技术_汽油醚化装置工艺介绍
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催化轻汽油醚化工艺技术
一、前言
GB17930-1999《车用无铅汽油》国家标准对车用汽油中烯烃、硫、苯含量等控制指标提出了更加严格的要求。按新标准生产高清洁汽油，难度最大的是烯烃含量。催化轻汽油醚化工艺将 FRCN(全馏分催化汽油)中的 C5～C7活性烯烃与醇类反应生成相应的醚，从而降低了汽油中烯烃的含量，一般可降低 l0～l5个百分点。并且经醚化后 FRCN辛烷值可提高1～3个单位，蒸汽压降低6 kPa 左右，产品质量得到明显改善。
另外，通过醚化装置可消耗大量的甲醇，这不仅使价格较低的甲醇通过醚化转化为高附加值的汽油产品，提高了炼油厂的经济效益，而且有利于甲醇工业的发展。
催化轻汽油醚化工艺已被证明是提高汽油质量的重要手段，是21世纪具有广阔发展前景的清洁汽油生产工艺。
二、工艺原理
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 7 5℃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。
主反应为：异构烯烃与甲醇在50-70℃，并在催化剂作用下反应生成相应的甲基叔碳基醚类。副反应包括：烯烃聚合反应；异构烯烃的醇化反应；甲醇的脱水反应等。甲醇在120~140℃时发生脱水反应，生成二甲醚，二甲醚在常温下是气体，与汽油分离。甲醇作为原料，必须严格控制反应温度不超过90℃。
三、主要工艺流程
建设10万吨/年催化轻汽油醚化装置，此装置主要由两部分组成：
分馏系统和反应系统。主要工艺流程为：
经碱洗精制后的催化裂化汽油加热升温至120℃进入分馏塔分离，塔顶分馏出75℃以下馏分与甲醇混合进入吸附器。脱除轻汽油中的碱氮化物、金属离子后，升温至60℃进入预反应器，脱除二烯烃，再进入醚化反应器。在树脂催化剂作用下，异构烯烃与甲醇反应生成高辛烷值低蒸汽压的醚化汽油，从反应器顶流出，再进入反应精馏塔。在反应精馏塔内，经过反应区、精馏区和提馏区的继续反应和分离，塔顶流出未反应甲醇和C5组分，塔底流出C6组分和醚化物。
反应精馏塔塔顶、塔底馏出物与分馏塔塔底75℃以上馏分混合去调合罐区，作为优质汽油的调和组分。
四、建设方案
10万吨/年催化轻汽油醚化装置，设计点为生产8.4×104t/a醚化汽
油，操作弹性60~120%。采用工艺为膨胀床+反应精馏工艺。对C5叔碳烯烃，膨胀床醚化反应转化率在65%左右，加上反应精馏塔醚化反应转化率，达到90%以上。使用的催化剂为强酸性阳离子交换树脂，催化剂寿命约一年，催化剂不再生。
装置采用1个分馏塔分离出从初馏点至75℃的轻汽油馏分。采用
2个吸附器切换操作脱除轻汽油中的碱性氮化物、金属离子，以保护酸性树脂催化剂。增设1个预反应器，脱除二烯烃，提高主反应器操作安全性及操作周期。2个反应器既可串联操作又可并联操作，使装置操作的灵活性得以提高。增设反应精馏塔可以进一步提高醚化转化率。反应产物中的甲醇含量较少，因此直接混合在醚化汽油中不再进行分离回收。
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