本發(fā)明涉及一種催化汽油加氫方法。

背景技術(shù)：
為改善空氣質(zhì)量，進一步提高汽車尾氣凈化系統(tǒng)的能力，減少汽車污染物排放，2013年12月，我國發(fā)布并開始實施第五階段車用汽油國家標(biāo)準(zhǔn)(GB17930－2013)，過渡期至2017年底，2018年1月1日起在全國范圍內(nèi)供應(yīng)國V標(biāo)準(zhǔn)車用汽油，要求硫含量不大于10ppm。催化汽油作為我國車用清潔汽油的主要調(diào)合組分，約占汽油調(diào)合池的70％以上，因此降低催化汽油中的硫含量是生產(chǎn)超低硫汽油的關(guān)鍵。催化汽油加氫是一種采用固定床技術(shù)對催化裂化汽油進行加氫處理以使其硫含量滿足國家車用汽油排放標(biāo)準(zhǔn)的方法，因其操作條件緩和、脫硫率高、氫耗低以及辛烷值損失小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各大煉油廠。該工藝通常采用全餾分汽油預(yù)加氫處理-輕重餾分汽油分割-重餾分汽油加氫脫硫的工藝流程，反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)進料換熱后，經(jīng)空冷冷卻后進入分離罐進行氣液分離，分離罐底液再經(jīng)換熱升溫后進入穩(wěn)定塔脫除硫化氫和輕烴，最終得到滿足要求的精制汽油產(chǎn)品。此種工藝流程，大部分反應(yīng)熱量不能被充分利用，均由反應(yīng)產(chǎn)物空冷器冷卻掉，造成能量損失。同時液相反應(yīng)產(chǎn)物反復(fù)經(jīng)冷卻降溫，換熱升溫后進入穩(wěn)定塔，增加了換熱過程中的火用損，造成能量損失，導(dǎo)致汽油加氫裝置不必要的能耗增加，使得催化汽油加氫裝置能耗普遍較高。節(jié)能減排、提高企業(yè)資源利用率、降低能耗、減少污染是企業(yè)的生存之本,實現(xiàn)企業(yè)利潤的最大化的關(guān)鍵。另外，由于我國催化汽油烯烴含量高，一般大于40v％，采用汽油加氫精制技術(shù)加氫脫硫的同時，大量烯烴被加氫飽和，導(dǎo)致辛烷值損失增大。因此，有必要開發(fā)一種適合國內(nèi)催化汽油生產(chǎn)硫含量小于10ppm的超低硫清潔汽油，并能有效降低能耗，最大限度的回收能量的新工藝技術(shù)。CN102167985B提供了一種劣質(zhì)汽油加氫改質(zhì)方法，針對我國催化汽油的特點，采用選擇性加氫脫硫、降烯烴、恢復(fù)辛烷值的改質(zhì)方法，兩段、兩器流程，汽油不進行輕重分離，全餾分直接進行加氫改質(zhì)。本方法可大幅降低硫和烯烴，且辛烷值損失小，但汽油產(chǎn)品硫含量僅能滿足國IV車用汽油標(biāo)準(zhǔn)。CN102010751A涉及了一種超低硫且高辛烷值汽油的組合生產(chǎn)方法，全餾分汽油先進行定向硫轉(zhuǎn)移，然后進行輕重分割，重餾分汽油進行加氫脫硫和異構(gòu)、芳構(gòu)化，再與輕餾分汽油混合后得到汽油產(chǎn)品。本方法可以生產(chǎn)硫含量小于10ppm的汽油產(chǎn)品，但反應(yīng)條件苛刻，反應(yīng)產(chǎn)物僅與未處理的重餾分汽油換熱，換熱流程不合理，高溫位熱能不能充分利用，熱量利用率低。CN103059957A公開了一種低能耗催化汽油加氫脫硫方法，通過采取調(diào)整催化裂化裝置分餾塔操作，將原全餾分催化汽油抽出調(diào)整為抽出輕餾分汽油和中汽油，并增加重餾分汽油抽出線，輕餾分汽油和中汽油臨氫脫硫醇后分割為輕、中汽油，然后中汽油和重餾分汽油混合后進行加氫脫硫。此方法可將汽油產(chǎn)品質(zhì)量滿足硫含量小于10ppm的質(zhì)量要求，且能耗較低。但此方法相當(dāng)于將汽油加氫裝置的能耗轉(zhuǎn)移至催化裝置，不是真正意義上的低能耗工藝。CN103059946A公開了一種低能耗催化汽油加氫脫硫方法，此方法與CN103059957A幾乎完全類似，只是中汽油和重餾分汽油分別進行了加氫脫硫。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種催化汽油加氫方法，可大幅降低催化汽油產(chǎn)品硫含量，且辛烷值損失小，并能有效降低能耗，最大限度的回收能量。發(fā)明概述所述催化汽油加氫方法包括以下步驟：全餾分催化汽油經(jīng)預(yù)加氫進料換熱器和預(yù)加氫進料預(yù)熱器換熱及加熱后進入預(yù)加氫反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物進入分餾塔進行輕、重餾分汽油分割，分餾切割點為50～70℃；分餾塔底重餾分汽油經(jīng)加氫脫硫進料換熱器換熱后進入加氫脫硫反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)辛烷值恢復(fù)反應(yīng)進料換熱器換熱和辛烷值恢復(fù)進料加熱爐加熱后進入辛烷值恢復(fù)反應(yīng)器；辛烷值恢復(fù)反應(yīng)器出口反應(yīng)產(chǎn)物進入穩(wěn)定塔重沸器，為穩(wěn)定塔提供熱源，然后依次經(jīng)辛烷值恢復(fù)進料換熱器和加氫脫硫進料換熱器換熱后進入熱分離罐在175～215℃下熱氣液分離；熱分離罐底液相去穩(wěn)定塔進行產(chǎn)品穩(wěn)定，罐頂氣相經(jīng)預(yù)加氫進料換熱器換熱，再經(jīng)冷卻后進入冷分離罐在40～55℃下冷氣液分離，冷分離罐底液相經(jīng)穩(wěn)定塔進料換熱器換熱后進入穩(wěn)定塔進行產(chǎn)品穩(wěn)定；穩(wěn)定塔底汽油經(jīng)穩(wěn)定塔進料換熱器換熱并經(jīng)冷卻后作為加氫重餾分汽油產(chǎn)品。通過分餾切割點的控制，可以確保所得輕餾分汽油中硫醇和總硫含量均不大于10ppm，滿足國V汽油標(biāo)準(zhǔn)要求，這樣輕餾分汽油可直接與加氫脫硫和辛烷值恢復(fù)后的精制重餾分汽油混合，得到超低硫清潔汽油產(chǎn)品，也可直接作為醚化裝置原料。可設(shè)置輕餾分汽油在線硫分析儀，在線分析輕餾分汽油中硫醇及總硫含量，方便快捷調(diào)控輕餾分汽油的切割點及質(zhì)量。作為優(yōu)選方案，預(yù)加氫反應(yīng)采用Ni－Mo催化劑，可保證脫除原料油中的二烯烴和膠質(zhì)，延長下游反應(yīng)操作周期，并保證輕餾分汽油中硫醇和總硫均不大于10ppm，滿足國V汽油標(biāo)準(zhǔn)要求。反應(yīng)操作條件為：反應(yīng)壓力2～2.4MPa，反應(yīng)溫度95～190℃，反應(yīng)空速2.5～4.0h-1，氫油比3～6。作為優(yōu)選方案，加氫脫硫反應(yīng)采用Co－Mo催化劑，用于脫除重餾分汽油中較大分子的硫化物。反應(yīng)操作條件為：反應(yīng)壓力1.9～2.1MPa，反應(yīng)溫度185～260℃，反應(yīng)空速3～6h-1，氫油比200～300；辛烷值恢復(fù)反應(yīng)采用以分子篩為載體的Co～Mo催化劑,用于重餾分汽油中較小分子含硫化合物脫除，避免硫化氫與烯烴重新結(jié)合生成硫醇,并進行異構(gòu)化和芳構(gòu)化反應(yīng)，彌補因烯烴飽和造成的辛烷值損失。反應(yīng)操作條件為：反應(yīng)壓力1.5～1.7MPa，反應(yīng)溫度250～370℃，反應(yīng)空速2～6h-1，氫油比200～300。本發(fā)明所述反應(yīng)溫度均為反應(yīng)起始溫度，即各階段反應(yīng)物料進入相應(yīng)反應(yīng)器的入口溫度。由于所述預(yù)加氫反應(yīng)、加氫脫硫反應(yīng)、辛烷值恢復(fù)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，反應(yīng)器出口溫度會略高于入口溫度。反應(yīng)器出口溫度與入口溫度之差稱為溫升。例如，在上述優(yōu)選方案中，預(yù)加氫反應(yīng)的反應(yīng)溫度為95～190℃,溫升為2～10℃,預(yù)加氫反應(yīng)器出口溫度為97～200℃；加氫脫硫反應(yīng)的反應(yīng)溫度為185～260℃，溫升為5～20℃，加氫脫硫反應(yīng)器的出口溫度為190～280℃；辛烷值恢復(fù)反應(yīng)的反應(yīng)溫度為250～370℃，溫升為20～30℃，辛烷值恢復(fù)反應(yīng)器的出口溫度為270～400℃。反應(yīng)溫度和溫升的變化主要受反應(yīng)原料組成和催化劑性能的影響，例如，隨著催化劑性能的退化，反應(yīng)溫度需要提高，這是為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。作為優(yōu)選方案，熱分離罐底液相和冷分離罐底液相分別進入穩(wěn)定塔不同進料位置，減少了單股進料因冷熱物料再混合引起的降溫、升溫重復(fù)操作，降低了能量損失(傳統(tǒng)流程只設(shè)一個冷分離罐，罐底液只一股物料，經(jīng)換熱后進入穩(wěn)定塔，因此穩(wěn)定塔只有一個進料位置)。作為優(yōu)選方案，所述熱氣液分離溫度為180～190℃。所謂熱氣液分離是指換熱后的反應(yīng)產(chǎn)物不經(jīng)進一步冷卻而直接進行氣液兩相分離,以節(jié)約資源提高熱量的利用。申請人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所涉及熱氣液分離溫度不能太高，太高會引起預(yù)加氫進料結(jié)焦(熱氣液分離溫度應(yīng)控制不超過215℃，以防止加熱預(yù)加氫進料時其中的二烯烴聚合結(jié)焦)，且閃蒸液相量少，氣相攜帶熱量過剩，增加冷卻負(fù)荷，不利節(jié)能；熱氣液分離溫度也不能太低，太低閃蒸氣相量少，不能使預(yù)加氫進料加熱到足夠高溫度，會增加外界輸入加熱媒介的量，不利于節(jié)能。經(jīng)申請人反復(fù)試驗計算，熱氣液分離溫度為180～190℃時效果非常理想，既不會對反應(yīng)系統(tǒng)的物料造成不利影響，又可以達到很好的節(jié)能效果。作為優(yōu)選方案，冷分離罐頂氣相脫除硫化氫后作為循環(huán)氫循環(huán)使用于加氫脫硫反應(yīng)。循環(huán)氫設(shè)置脫硫化氫設(shè)施，脫除循環(huán)氫中的硫化氫，防止硫化氫與重餾分汽油中的烯烴重組生成硫化物，提高加氫脫硫反應(yīng)選擇性，降低反應(yīng)苛刻度。本發(fā)明采用預(yù)加氫、加氫脫硫和辛烷值恢復(fù)的兩段組合加氫技術(shù)，全餾分汽油進行預(yù)加氫反應(yīng)，將二烯烴轉(zhuǎn)化為單烯烴，減少下游加氫脫硫反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)焦，確保裝置長周期運行，同時也進行硫醇等小分子輕硫化物向重硫化物轉(zhuǎn)移及非活性單烯烴異構(gòu)為活性單烯烴等反應(yīng)；加氫脫硫和辛烷值恢復(fù)反應(yīng)，則進行脫硫、芳構(gòu)化和異構(gòu)化反應(yīng)，有利于深度脫硫和減小辛烷值損失。所述預(yù)加氫反應(yīng)、加氫脫硫反應(yīng)和辛烷值恢復(fù)反應(yīng)均為現(xiàn)有技術(shù)，所用催化劑也為本領(lǐng)域公知公用于所述反應(yīng)的物質(zhì)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況選擇優(yōu)選的催化劑和反應(yīng)條件。辛烷值恢復(fù)反應(yīng)產(chǎn)物熱量由高溫向低溫逐級進行利用。首先反應(yīng)...