一種提高汽油辛烷值的醚化催化精餾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種提高汽油辛烷值的醚化催化精餾裝置，屬于石油化工領(lǐng)域的油品加工技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國商品汽油的主要調(diào)和組分為催化裂化汽油，占汽油含量的80%以上。我國的催化裂化汽油的成分特點是烯烴含量過高，安定性差，需要降烯烴以滿足對汽油烯烴含量的限制。另一方面，在輕汽油餾分中含有豐富的(:5和(:6叔碳烯烴，利用叔碳烯烴與低碳醇反應(yīng)生成具有高辛烷值的醚，可同時達到汽油降烯烴和提高汽油辛烷值的雙重目的。
[0003]叔烯烴與醇的醚化反應(yīng)是提高汽油辛烷值的一種有效途徑，該反應(yīng)放熱量大，而且受化學平衡限制，適合采用催化反應(yīng)精餾方法。有關(guān)烯烴與醇醚化催化蒸餾技術(shù)的報道如下:
[0004]CN1348945公開了一種醚類產(chǎn)品生產(chǎn)方法，含有叔烯烴組分的輕烴與醇的醚化反應(yīng)先在一個獨立的(預)醚化反應(yīng)器中進行，達到一定轉(zhuǎn)化率后再進到催化蒸餾塔中進行深度醚化反應(yīng)和分離，產(chǎn)物醚從催化蒸餾塔塔釜出裝置，而未反應(yīng)的輕烴和醇從塔頂流出，進入醇回收塔。在醇回收塔頂流出的是醇與輕烴的共沸物，并循環(huán)使用，而塔釜為未反應(yīng)的輕烴餾份，其中一部分輕烴餾分作為催化蒸餾塔的回流而返回，另一部分作為產(chǎn)品或進一步加工的原料采出。CN1634832在上述工藝的基礎(chǔ)上，從催化蒸餾塔進料口以下位置采出一股含有醇、醚、烴的側(cè)線混合物料，循環(huán)至預反應(yīng)器入口，以提高塔釜ETBE產(chǎn)品純度，同時回收利用未反應(yīng)的脂肪醇。US5491267也公開了類似的側(cè)線采出循環(huán)技術(shù)。
[0005]CN101245255、CN101245257、CN101245258 和 CN101245259 公開了一種催化裂化吸收穩(wěn)定系統(tǒng)集成的醚化方法，在催化裂化穩(wěn)定塔內(nèi)裝填醚化催化劑，催化劑選自強酸性陽離子交換樹脂、分子篩催化劑和雜多酸催化劑中的一種或幾種。烴類醚化原料與脂肪醇混合后進入催化裂化穩(wěn)定塔，在催化裂化穩(wěn)定塔的反應(yīng)段與醚化催化劑接觸反應(yīng)并進行分餾，分離所得的液化氣由穩(wěn)定塔的塔頂?shù)玫剑诜€(wěn)定塔的塔底得到含有醚類化合物的穩(wěn)定汽油。
[0006]US5188725公開了一種流化催化裂化工藝與醚化反應(yīng)組合方法，主要包括流化催化裂化、裂化產(chǎn)物的分餾和C4烯烴與甲醇的醚化三個部分，其中的醚化單元由兩個流態(tài)化反應(yīng)器和一個催化蒸餾塔組成，第一流化床采用沸石催化劑，第二流化床采用磺酸樹脂催化劑，催化蒸餾采用US5000837公開的方法。
[0007]US5679872公開的技術(shù)中，從催化蒸餾塔進料口以下的位置引出側(cè)線，送入醇的分離塔回收未反應(yīng)的醇。通過調(diào)節(jié)側(cè)線流速，從催化蒸餾塔的塔底獲得高純度的醚，該技術(shù)工藝操作復雜，設(shè)備投資和能耗高。US5607557公開的技術(shù)是，將從催化蒸餾塔采出的側(cè)線物料引入一個膜分離器，分出乙醇循環(huán)利用，將剩余的烴返回催化蒸餾塔。
[0008]US5248836公開的流程是由一個固定床預反應(yīng)器和一個催化蒸餾塔組成，由反應(yīng)器流出的物料從催化蒸餾塔反應(yīng)段下方進料，在反應(yīng)區(qū)上方補充乙醇，反應(yīng)段底部有液體接收裝置，將收集的液體從側(cè)線采出并送至管式反應(yīng)器，塔釜采出ETBE，塔頂采出未反應(yīng)的(；和乙醇的共沸物，用水洗回收醇。US6107526公開了一種醚化反應(yīng)器和醚化催化蒸餾組合生產(chǎn)ETBE的工藝，原料經(jīng)過預處理后先經(jīng)過兩級醚化反應(yīng)器，再進入催化蒸餾塔，塔釜采出ETBE，塔頂采出醇和烴的混合物，需要水洗和蒸餾回收未反應(yīng)的乙醇。
[0009]US5243102公開了一種兩級催化蒸餾流程，在第一級催化蒸餾塔中主要進行(:5烯烴的醚化，塔頂采出的物料分成兩股，其中的一股通入一個醚化反應(yīng)器，讓未反應(yīng)的烯烴與醇進一步反應(yīng)，然后循環(huán)至催化蒸餾塔的提餾段，塔釜液與補充的甲醇一起引入第二催化蒸餾塔，第二蒸餾塔中主要進行C6烯烴的醚化，塔頂流出物料是甲醇與C6烴的混合物。
[0010]US5015782公開的方法是以(；及(:4以上的異構(gòu)烯烴為原料，兩個串聯(lián)的固定床反應(yīng)器和一個催化蒸餾塔，反應(yīng)器中裝填中孔分子篩，塔中裝填磺酸樹脂。原料經(jīng)過水洗、一段醚化、二段醚化，最后在催化蒸餾塔釜得到MTBE。
[0011]在多個專利中還公開了催化蒸餾塔與沸點反應(yīng)器組合，或者催化蒸餾塔與固定床預反應(yīng)器組合的流程，即原料中的烯烴與甲醇先進入一個反應(yīng)器，在反應(yīng)器中發(fā)生液相反應(yīng)，反應(yīng)器的流出物進料到催化蒸餾塔中，未反應(yīng)的烯烴繼續(xù)與醇反應(yīng)，過量的甲醇和未反應(yīng)的烴作為塔頂餾出液排出，而醚或醚和重烴的混合物作為塔底產(chǎn)品排出，所述的專利為US4336407、US5243102、US5352848、US5015783、US5399787、US5003124and US 4，950，803。
[0012]US20060030741公開的沸點反應(yīng)器與催化蒸餾塔組合技術(shù)的特點是將甲醇的加入量控制在小于化學計量比的范圍，使醇反應(yīng)完全，催化精餾塔頂不出現(xiàn)共沸物，塔頂流出物質(zhì)含有惰性烴。這種方法需要通過監(jiān)控反應(yīng)區(qū)中甲醇的濃度嚴格控制甲醇的加料比，否則就會出現(xiàn)低轉(zhuǎn)化率或者塔低醚化產(chǎn)物中甲醇含量超標，另外，過量的烯烴易發(fā)生聚合反應(yīng)。
[0013]US6930206, US 20040210090 和 WO 2003104168 公開了一種用于合成叔戊基甲醚(TAME)的隔壁式催化蒸餾塔，是在反應(yīng)段塔節(jié)的部分高度或全部高度設(shè)置縱向間壁，在隔壁的一側(cè)裝填固體催化劑，隔壁的另一側(cè)僅具有分離作用，精餾段與常規(guī)精餾塔相同，提餾段分為有間壁和沒隔壁兩種形式。C5烴原料和甲醇先在一個固定床反應(yīng)器中進行初級反應(yīng)達到化學平衡組成，然后引入上述的隔壁式催化蒸餾塔的分餾區(qū)。這種反應(yīng)器與隔壁式催化蒸餾塔組合工藝不適合于沸程較寬的輕汽油醚化反應(yīng)，因為輕汽油的醚化需要(:5和(:6活性烯烴都與催化劑接觸，而C6+組分的存在使C 5組分從隔壁的分餾側(cè)直接進入精餾段，而不會進入隔壁另一側(cè)的催化劑床層，因此(:5烯烴的總轉(zhuǎn)化率不高。
[0014]現(xiàn)有的提高汽油辛烷值的醚化催化精餾技術(shù)特征都局限于如何將催化精餾塔與反應(yīng)器組合的工藝流程變化，或者是增加側(cè)線進出位置的不同，所采用的催化精餾裝置結(jié)構(gòu)形式則均未突破傳統(tǒng)方法。針對輕汽油中活性烯烴與低碳醇醚化反應(yīng)的特點，現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足之處，其一是當采用反應(yīng)器與催化精餾塔組合的流程時反應(yīng)放出的大量熱不能得到有效利用，同時還容易在催化劑床層中產(chǎn)生熱點；其二是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的催化精餾塔反應(yīng)段難以避免醚化反應(yīng)產(chǎn)物在向下流過催化劑床層時不斷與下層催化劑的接觸所導致的逆反應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本實用新型的目的在于提供一種提高汽油辛烷值的醚化催化精餾裝置，該裝置具有節(jié)能，投資少，操作簡單，條件溫和，有效抑制逆反應(yīng)的優(yōu)點。
[0016]為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)的:
[0017]—種提高汽油辛烷值的醚化催化精餾裝置，包括一個嵌套-耦合式結(jié)構(gòu)的催化精餾塔體；塔體從上至下依次包括精餾段、多級單元催化分餾段、管殼結(jié)構(gòu)催化分餾段和提餾段。
[0018]一種提高汽油辛烷值的醚化催化精餾裝置，包括一個嵌套-耦合式結(jié)構(gòu)的催化精餾塔體；塔體從上至下依次包括精餾段、多級單元催化分餾段、中間分餾段、管殼結(jié)構(gòu)催化分餾段和提餾段。
[0019]所述的醚化催化精餾裝置的管殼結(jié)構(gòu)催化分餾段是由長度為500?3000mm的一個豎直內(nèi)管或多個并列的豎直內(nèi)管和圍繞內(nèi)管的一個夾套組成，