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摘要：本论文主要介绍了轻汽油醚化技术工业应用工艺流程的工艺流程，并对我公司的轻汽油醚化情况，包括工艺指标、装置概况、公用工程、主要操作条件、轻汽油醚化的工艺及流程、轻汽油醚化催化剂及其应用。
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
1.概述
汽车的尾气境造成了严重的污染。为此世界各国，特别是发达国家不断对汽油质量做出越来越严格的规定。我国所生产的90#以上无铅汽油中烯烃含量为45%(v/v)、硫含量为0.08%，与世界Ⅱ类差距较大，主要原因是国产汽油中FCC汽油占汽油总量的3/4，因此降低FCC汽油中的烯烃含量与硫含量是提高我国汽
油质量的直接措施。
2.轻汽油醚化技术对汽油性能的影响
2.1汽油的组成：碳四馏分含量2.73%(m/m)；碳五馏分23.42%(m/m)；叔戊烯7.71%(m/m)；碳五二烯烃0.087%(m/m)；碳六馏分23.71%(m/m)；叔己烯6.75%(m/m)；碳六二烯烃0.084%(m/m)；碳七以上组分50.14%(m/m)；
原料油：烯烃含量32.81%（m/m）蒸汽压46.6（KPa）辛烷值89.2研究法78.3马达法抗爆指数83.75
醚化后调和油：烯烃含量27.42%（m/m）蒸汽压41.7（KPa）辛烷值90.2研究法79.4马达法抗爆指数84.8
轻汽油技术可以明显降低FCC汽油烯烃含量，增加辛烷值和含氧化合物组分，并且能降低蒸气压。目前该技术已在恒源石化集团的10万吨/年装置应用。
3. 工业应用工艺流程
方案Ⅰ－轻汽油固定床醚化工艺
方案Ⅱ—轻汽油催化蒸馏醚化工艺
方案III—轻汽油催化蒸馏醚化及甲醇回收工艺
技术特点：完善的轻汽油醚化生产流程，原料净化（水洗和选择加氢）保证了醚化树脂催化剂的使用寿命；设由甲醇回收单元，使产品中的甲醇含量醇，小于100ppm；由于采用了预反应与催化蒸馏串联的醚化工艺，叔戊烯的转化率大于90％，叔己烯转化率≥42%，选择性≥99%。对于胜炼FCC汽油，烯烃含量降低5.5个质量百分点（约7个体积百分点）以上，对于燕山炼厂FCC汽油，烯烃含量降低8.95个质量百分点（约10个体积百分点）以上.适合于不同的炼油厂，可以按客户的要求进行流程的简化，如：省去甲醇回收单元、或省去选择加氢单元等。适合于不同的工藝，有的炼油厂的催化规模较小，可以将该装置以碳四、碳五或轻汽油混合物料进料，作为混合醚化装置，生产MTBE、TAME及THXME。
4.我公司的轻汽油醚化情况
4.1装置概况
1 装置简介
本装置以汽油加氢装置来的轻汽油为原料，经水洗脱除金属阳离子和碱性氮化合物，在树脂催化剂的作用下，异构烯烃与甲醇反应，生产出高辛烷值、低蒸汽压的醚化汽油，作为优质汽油的调合组分。本装置设计处理能力（5）万吨/年轻汽油。
2 工艺原理
（1）主反应机理
FCC、DCC稳定汽油经分馏塔分离出干点小于75℃的轻汽油，C5-C7的异构烯烃在催化剂作用下与甲醇进行醚化反应，生成甲基叔戊基醚（TAME）、甲基叔己基醚、甲基叔庚基醚等相应的甲基叔碳基醚类。
主反应：
CAT
R-CCH3=CH2+CH3OH R-C (CH3 )2–O-CH3
50--80℃
（2）副反应机理
①烯烃聚合反应生成二聚物、三聚物；
②异构烯烃的醇化反应：异构烯烃在催化剂的作用下，有水存在时与水生成叔碳醇类，即
CAT
R-CCH3=CH2 R -C(CH3)2-OH
（3）甲醇的脱水反应机理
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，所以必须严格控制反应温度不超过90℃。甲醇脱水反应如下：
（4）树脂催化剂具有吸附性，在醚化改质过程中能吸收汽油中的部分堿性氮化物。
3工艺流程说明
（1）原料及预处理系统
本系统包括C-101、D-101、D-102/ab、D-103、D-104、P-101/ab等设备。
从加氢装置来的轻汽油经LIC-201控制进入水洗塔C-101。自系统来的脱盐水进入脱盐水罐D-104，然后经脱盐水泵P101A/B增压后去水洗塔C-101。轻汽油与脱盐水在水洗塔C-101内逆向接触，脱除轻汽油中的氮碱及金属离子。
水洗后的轻汽油馏分进入D-101管沉降切水经聚结器D-102/ab，脱除轻汽油中水份，经质量流量计FIQ-214计量后进入原料缓冲罐D-201。
（2）醚化反应系统
本系统包括R-201、E-201、E-202、E-206、P-201/ab、P-202/ab、D-201、D-202、D-206、P-208/123等设备。
从甲醇罐区来的甲醇进入到甲醇原料罐，经甲醇进料泵P-202A/B增压，与原料轻汽油按一定比例经E-202换热反应进料预热器E-201预热进入到R-201反应器中进行醚化反应。
混合后轻汽油与甲醇从R-201顶部进入，物料自上而下流经树脂催化剂床层，发生醚化反应，在此活性烯烃转化率可以达到60%以上。醚化后的轻汽油产品经冷却器E-206冷却至40℃去E-206罐，经泵P-208/123送罐区，作为汽油调合组分。
在我国汽油的构成中，催化裂化汽油（以下简称FCC）占总油的3/4左右，由此可见，我国汽油组分中，烯烃含量国外同类产品相比，高得出奇，因此降低烯烃含量，并且保障和提高辛烷值是我国汽油改质的最佳途径，在这种背景下，轻汽油醚化技术应运而生。
4.2 轻汽油醚化原料的组成及可醚化的烯烃
进行醚化的轻汽油原料主要是汽油中的碳五馏分，约占总量的15 %左右，它的主要成份是C5烯烃，约占23-33%在上表所列烯烃中,不是所有的烯烃都能被醚化,只有在酸性条件下能形成“碳正离子”的烯烃，才有可能被醚化，如C5烯烃中2-甲基丁烯-1，2-甲基丁烯-2 醚化的程度与催化剂和工艺流程及设备结构有关。
4.3 轻汽油醚化的工艺及流程
1、工艺流程
轻汽油
甲醇6
汽油 1 2 3 4 5
1 轻组分分馏塔2、3吸附器 4、5醚化反应器6预热器
2、工艺条件：
a)醇烯比=<1.0(与可醚化烯烃比)以反应终点残余甲醇1-2%为好
b)反应温度：55-75℃最高≯80℃
c)反应压力：0.6Mpa
d) 吸附剂也是强酸性催化剂，它的作用是使少量的二烯烃聚合，吸附有害离子和有害化合物，不让二烯烃、有害离子和有害化合物流向醚化催化剂床层，从而保护醚化催化剂正常工作。
e)总转化率：可醚化C5烯烃转化65%。
3、注意事项：
FCC汽油馏分：最好也应脱硫醇。
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
1.概述
汽车的尾气境造成了严重的污染。为此世界各国，特别是发达国家不断对汽油质量做出越来越严格的规定。我国所生产的90#以上无铅汽油中烯烃含量为45%(v/v)、硫含量为0.08%，与世界Ⅱ类差距较大，主要原因是国产汽油中FCC汽油占汽油总量的3/4，因此降低FCC汽油中的烯烃含量与硫含量是提高我国汽
油质量的直接措施。
2.轻汽油醚化技术对汽油性能的影响
2.1汽油的组成：碳四馏分含量2.73%(m/m)；碳五馏分23.42%(m/m)；叔戊烯7.71%(m/m)；碳五二烯烃0.087%(m/m)；碳六馏分23.71%(m/m)；叔己烯6.75%(m/m)；碳六二烯烃0.084%(m/m)；碳七以上组分50.14%(m/m)；
原料油：烯烃含量32.81%（m/m）蒸汽压46.6（KPa）辛烷值89.2研究法78.3马达法抗爆指数83.75
醚化后调和油：烯烃含量27.42%（m/m）蒸汽压41.7（KPa）辛烷值90.2研究法79.4马达法抗爆指数84.8
轻汽油技术可以明显降低FCC汽油烯烃含量，增加辛烷值和含氧化合物组分，并且能降低蒸气压。目前该技术已在恒源石化集团的10万吨/年装置应用。
3. 工业应用工艺流程
方案Ⅰ－轻汽油固定床醚化工艺
方案Ⅱ—轻汽油催化蒸馏醚化工艺
方案III—轻汽油催化蒸馏醚化及甲醇回收工艺
技术特点：完善的轻汽油醚化生产流程，原料净化（水洗和选择加氢）保证了醚化树脂催化剂的使用寿命；设由甲醇回收单元，使产品中的甲醇含量醇，小于100ppm；由于采用了预反应与催化蒸馏串联的醚化工艺，叔戊烯的转化率大于90％，叔己烯转化率≥42%，选择性≥99%。对于胜炼FCC汽油，烯烃含量降低5.5个质量百分点（约7个体积百分点）以上，对于燕山炼厂FCC汽油，烯烃含量降低8.95个质量百分点（约10个体积百分点）以上.适合于不同的炼油厂，可以按客户的要求进行流程的简化，如：省去甲醇回收单元、或省去选择加氢单元等。适合于不同的工藝，有的炼油厂的催化规模较小，可以将该装置以碳四、碳五或轻汽油混合物料进料，作为混合醚化装置，生产MTBE、TAME及THXME。
4.我公司的轻汽油醚化情况
4.1装置概况
1 装置简介
本装置以汽油加氢装置来的轻汽油为原料，经水洗脱除金属阳离子和碱性氮化合物，在树脂催化剂的作用下，异构烯烃与甲醇反应，生产出高辛烷值、低蒸汽压的醚化汽油，作为优质汽油的调合组分。本装置设计处理能力（5）万吨/年轻汽油。
2 工艺原理
（1）主反应机理
FCC、DCC稳定汽油经分馏塔分离出干点小于75℃的轻汽油，C5-C7的异构烯烃在催化剂作用下与甲醇进行醚化反应，生成甲基叔戊基醚（TAME）、甲基叔己基醚、甲基叔庚基醚等相应的甲基叔碳基醚类。
主反应：
CAT
R-CCH3=CH2+CH3OH R-C (CH3 )2–O-CH3
50--80℃
（2）副反应机理
①烯烃聚合反应生成二聚物、三聚物；
②异构烯烃的醇化反应：异构烯烃在催化剂的作用下，有水存在时与水生成叔碳醇类，即
CAT
R-CCH3=CH2 R -C(CH3)2-OH
（3）甲醇的脱水反应机理
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，所以必须严格控制反应温度不超过90℃。甲醇脱水反应如下：
（4）树脂催化剂具有吸附性，在醚化改质过程中能吸收汽油中的部分堿性氮化物。
3工艺流程说明
（1）原料及预处理系统
本系统包括C-101、D-101、D-102/ab、D-103、D-104、P-101/ab等设备。
从加氢装置来的轻汽油经LIC-201控制进入水洗塔C-101。自系统来的脱盐水进入脱盐水罐D-104，然后经脱盐水泵P101A/B增压后去水洗塔C-101。轻汽油与脱盐水在水洗塔C-101内逆向接触，脱除轻汽油中的氮碱及金属离子。
水洗后的轻汽油馏分进入D-101管沉降切水经聚结器D-102/ab，脱除轻汽油中水份，经质量流量计FIQ-214计量后进入原料缓冲罐D-201。
（2）醚化反应系统
本系统包括R-201、E-201、E-202、E-206、P-201/ab、P-202/ab、D-201、D-202、D-206、P-208/123等设备。
从甲醇罐区来的甲醇进入到甲醇原料罐，经甲醇进料泵P-202A/B增压，与原料轻汽油按一定比例经E-202换热反应进料预热器E-201预热进入到R-201反应器中进行醚化反应。
混合后轻汽油与甲醇从R-201顶部进入，物料自上而下流经树脂催化剂床层，发生醚化反应，在此活性烯烃转化率可以达到60%以上。醚化后的轻汽油产品经冷却器E-206冷却至40℃去E-206罐，经泵P-208/123送罐区，作为汽油调合组分。
在我国汽油的构成中，催化裂化汽油（以下简称FCC）占总油的3/4左右，由此可见，我国汽油组分中，烯烃含量国外同类产品相比，高得出奇，因此降低烯烃含量，并且保障和提高辛烷值是我国汽油改质的最佳途径，在这种背景下，轻汽油醚化技术应运而生。
4.2 轻汽油醚化原料的组成及可醚化的烯烃
进行醚化的轻汽油原料主要是汽油中的碳五馏分，约占总量的15 %左右，它的主要成份是C5烯烃，约占23-33%在上表所列烯烃中,不是所有的烯烃都能被醚化,只有在酸性条件下能形成“碳正离子”的烯烃，才有可能被醚化，如C5烯烃中2-甲基丁烯-1，2-甲基丁烯-2 醚化的程度与催化剂和工艺流程及设备结构有关。
4.3 轻汽油醚化的工艺及流程
1、工艺流程
轻汽油
甲醇6
汽油 1 2 3 4 5
1 轻组分分馏塔2、3吸附器 4、5醚化反应器6预热器
2、工艺条件：
a)醇烯比=<1.0(与可醚化烯烃比)以反应终点残余甲醇1-2%为好
b)反应温度：55-75℃最高≯80℃
c)反应压力：0.6Mpa
d) 吸附剂也是强酸性催化剂，它的作用是使少量的二烯烃聚合，吸附有害离子和有害化合物，不让二烯烃、有害离子和有害化合物流向醚化催化剂床层，从而保护醚化催化剂正常工作。
e)总转化率：可醚化C5烯烃转化65%。
3、注意事项：
FCC汽油馏分：最好也应脱硫醇。