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用于选择性减少不同烃馏分的苯和轻不饱和化合物含量的改进方法

摘要

本发明涉及用于选择性减少不同烃馏分的苯和轻不饱和化合物含量的改进方法,具体地涉及一种用于处理供料例如烃的方法,该烃包含至少4个碳原子/分子和包含至少一种包括苯的不饱和化合物,以使得所述的供料是在与氢化反应区相连的蒸馏区,和异构化区中进行处理的,该氢化反应区至少部分的处于该蒸馏区之外,以使得在该蒸馏区顶部和该蒸馏区底部排出一种流出物,该流出物含有低的不饱和化合物,由此所述的方法包含处理至少一种第二供料,该供料包含至少一种包括苯的不饱和化合物,将该供料至少部分的直接注入到处于蒸馏区之外的氢化区中。

著录项

  • 公开/公告号CN101962569A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-02-02

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 IFP公司;

    申请/专利号CN201010236857.5

  • 发明设计人 J-L·诺卡;Q·德比谢特;

    申请日2010-07-21

  • 分类号C10G67/00;

  • 代理机构中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人刘锴

  • 地址 法国吕埃-马迈松

  • 入库时间 2023-12-18 01:43:44

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-05-27

    授权

    授权

  • 2012-07-11

    实质审查的生效 IPC(主分类):C10G67/00 申请日:20100721

    实质审查的生效

  • 2011-02-02

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于减少烃馏分的不饱和化合物含量的方法,更具体的,涉及一种用于选择性减少至少一种烃馏分的不饱和化合物的含量,特别是苯的含量的方法。 

背景技术

考虑到公认的苯的危害和将烯烃,不饱和化合物和非苯的重质芳香族化合物降低到更低的程度,一般倾向于降低这些组分在汽油中的含量。 

苯具有致癌性,因此需要对它进行尽可能多的限制,限制它污染环境空气的任何可能性,特别是通过实质性的将它排除在汽车燃料之外来进行。在美国,重新配制的燃料应当包含不大于0.62%的苯;在欧洲,即使还没有严格的规格,但是推荐逐渐争取这个值。 

烯烃已经被公认为是在与氮氧化物的光化学反应循环中最具有反应性的烃,其发生在大气中,并且其导致形成了臭氧。空气中臭氧浓度的升高会成为呼吸问题的缘由。因此令人期望的是降低汽油中烯烃的含量,更具体的是最轻的烯烃的含量,当处理该燃料时,该最轻的烯烃具有更大的挥发倾向。 

比苯更重的芳香族化合物也具有(但是更低程度的)致癌性,并且关注它们在汽油池中含量的逐步降低。 

汽油的苯含量非常高的依赖于构成它的不同的馏分。这些不同的馏分具体是: 

-重整油,其来自于石脑油的催化处理,该处理被设计来产生芳烃,主要在它们的分子中包含4-12个碳原子,并且它的非常高的辛烷值赋予了汽油的防爆性。这些获自催化重整的馏分具有唯一的一个处理,直到现在达到1体积%的苯在汽油池中的规格。为了达到更低的规格,例如达到0.62体积%,必需要处理其他的馏分,特别是下面详细给出的馏分。 

-C5/C6馏分例如: 

>直馏轻石脑油(轻质直馏), 

>通过氢化裂化装置所生产的石脑油, 

-其他馏分,其富含苯和更重的芳香族化合物(通过蒸馏和氢化处理,并且获自催化裂化装置或者FCC(根据英语术语为流体催化裂化)和轻汽油(来自延迟的或者流体焦化装置(根据英语术语为焦化器),灵活焦化装置或者减粘裂化装置(根据英语术语为减粘裂化处理), 

-馏分,其富含苯和更重的芳香族化合物(其是在汽油的分离和氢化处理之后获得的,该汽油获自裂化烯烃(C4-C10烯烃在酸性催化剂上裂化成为乙烯和丙烯), 

-馏分,其富含苯和更重的芳香族化合物(其在蒸馏和氢化处理之后,获自用于生产蒸气裂化器类型的烯烃(根据英语术语为热解汽油)装置或者焦化炉(根据英语术语为焦化炉轻油))。 

因为上述的有害因素,所以必需尽可能多的降低这些不同馏分的苯和更重的芳族化合物的含量。可以考虑几种方案。 

第一方案在于限制构成催化重整装置供料的石脑油中的苯前体,例如环己烷和甲基环戊烷的含量。该方案能够有效的相当大的降低来自重整装置的流出物中的苯含量,但是当它大约降低到0.62%的含量时,该方案本身并不总是足够的。 

第二方案在于通过蒸馏来消除重整油的轻馏分(其包含苯)。该方案导致汽油中15-20%量级的烃损失,该烃能够提升品质。 

第三方案在于对存在于来自重整装置的流出物中的苯进行萃取。原则上可以使用几种已知的技术:溶剂萃取,萃取性蒸馏,或者吸附。这些工艺具有高的成本,并且需要用于萃取的苯馏分的开口。 

第四方案在于化学转化苯,来将它转化成为这样的组分,其不是法律限制的目标。例如通过乙烯的烷基化将苯主要转化成为乙基苯。但是,这种操作是昂贵的,这归因于需要昂贵的能量分离的次级反应的干扰。 

重整油的苯还可以在环己烷中进行氢化。因为不可能对烃混合物(其还包含甲苯和二甲苯)中的苯进行选择性氢化,因此如果仅仅期望转化苯,则因此必需要继续分馏这种混合物,来分离仅仅包含苯的馏分,其然后可以进行氢化。 

在专利EP0781830中描述了一种选择性减少烃馏分中的苯的方案。该专利涉及到一种处理供料的方法,该供料主要由包含至少5个碳原子/分子的烃组成,并且其包含了至少一种包括苯的不饱和化合物,该不饱 和化合物在每个分子中最多包含6个碳原子,在其中所述的供料是在蒸馏区(包含排泄区和精馏区,并且与氢化反应区相关联)中进行处理的,至少在该蒸馏区的外部包含至少一个催化床。在取样水平高度上对该反应区的供料进行取样,由此将来自该反应区的流出物在至少一个重新引入水平上至少部分地重新引入到该蒸馏区中,来保证蒸馏的连续性和在蒸馏区顶部最终排出的流出物含有非常低的不饱和化合物和每分子中含有最多6个碳原子,和在蒸馏区底部排出的流出物含有低的不饱和化合物,并且每分子中含有最多6个碳原子。 

这种技术的一个缺点它仅仅提供了对于来自石脑油催化处理的重整油的处理;但是,还必需要减少全部的馏分(其会混入到汽油池中)中的轻不饱和化合物,特别是苯的量,而不增加与蒸馏阶段有关的成本。 

发明内容

本发明因此的一个目标是通过提出一种方法来克服现有技术的一种或多种缺点,该方法能够以低成本来由不同的烃馏分中生产一种产物,该产物含有低的不饱和化合物,特别是苯,或者如果必需,含有完全净化的不饱和化合物,特别是苯,而不明显损失产率,并且具有非常小的辛烷值损失。 

为此目的,本发明提出了一种处理供料的方法,该供料主要由包含至少4个碳原子/分子的烃组成,并且其包含了至少一种包括苯的不饱和化合物,以使得所述的供料在蒸馏区、排泄区和精馏区中进行处理,所述(精馏)区与氢化反应区相关联,该氢化反应区至少部分地处于该蒸馏区之外,并且包含至少一个催化床,在其中包含在供料中的至少一部分的不饱和化合物是在氢化催化剂和包含氢气的气态流存在下进行氢化的,由此在该蒸馏区的至少一个取样水平上对该反应区的供料进行取样,由此将来自该反应区的流出物在至少一个重新引入水平上至少部分地重新引入到该蒸馏区中,来保证蒸馏的连续性并且保证在蒸馏区的顶部、在蒸馏区的侧部泄流(其位于反应区到蒸馏区的返回管线以上)和在蒸馏区的底部排出的流出物含有低的不饱和化合物,由此所述的方法特征在于它包含处理至少一种第二供料,该供料包含至少一种包括苯的不饱和化合物,将该供料至少部分地直接注入到处于蒸馏区之外的氢化反应区中。 

根据该方法的一种实施方案,该侧部泄流是在反应区的返回管线的上方进行的。 

根据该方法的另外一种实施方案,该侧部泄流是在反应区的返回管线的下方进行的。 

根据该方法的另外一种实施方案,将该第二供料的剩余物注射到蒸馏塔的氢化内部区中。 

根据该方法的一种实施方案,该第二供料是至少由包含至少4个碳原子/分子的烃组成的。 

根据该方法的一种实施方案,该第二供料是由下面的馏分组成的:直馏轻石脑油类型的和/或通过氢化裂化装置生产的石脑油类型的C5/C6馏分,和/或获自催化裂化的富含苯和/或甲苯并且具有低的硫和氮的馏分,,和/或获自焦化或者减粘裂化装置的由富含苯和/或甲苯并且具有低的硫和氮的馏分组成的汽油馏分,和/或在烯烃裂化或者低级裂化(oligocracking)之后获得的富含苯和/或甲苯并且具有低的硫和氮的馏分,和/或获自用于通过蒸气裂化来生产烯烃的装置,富含苯和/或甲苯并且具有低的硫和氮的馏分。 

根据该方法的另外一种实施方案,该第二供料是由选自下面的至少一种供料组成:

-包含至少4个碳原子/分子的烃, 

-直馏轻石脑油类型的C5/C6馏分, 

-石脑油类型的C5/C6馏分,其是通过氢化裂化装置所生产的, 

-催化裂化核的汽油馏分,其相对于完全催化裂化的汽油富含苯, 

-来自焦化装置的轻汽油馏分,其相对于完全焦化的汽油富含苯, 

-富含苯的馏分,其是在汽油分离和氢化处理之后获得的,该汽油获自裂化烯烃或者低级裂化, 

-富含苯的馏分,其获自这样的装置,该装置用于通过蒸气裂化来生产烯烃。 

根据该方法的一种实施方案,该蒸馏是在0.2-2MPa的压力下,以0.5-10的回流率来进行的,由此使蒸馏区顶部的温度为40-180℃,蒸馏区底部的温度为120-280℃。 

根据该方法的一种实施方案,该氢化反应区完全处于蒸馏区之外。 

根据该方法的一种实施方案,将一部分来自氢化反应器的流出物在反应器的入口再循环。 

根据该方法的一种实施方案,该氢化反应区部分地合并到蒸馏区的 精馏区中,同时部分地处于该蒸馏区之外。 

根据该方法的一种实施方案,该氢化反应是在处于蒸馏区内部的氢化区部分中进行的,该氢化反应是在下面的条件下进行的:100-200℃的温度,0.2-2MPa的压力,1-50h-1的在内部氢化反应区中相对于所包含的催化剂所计算的体积流量,并且供给到氢化反应区中的氢气的流量是对应于所包括的氢化反应的化学计量的流量的0.5-10倍。 

根据该方法的另外一种实施方案,该氢化反应是在处于蒸馏区外面的部分中进行的,该氢化反应是在下面的条件下进行的:0.1-6MPa的压力,100-400℃的温度,通常为1-50h-1的在氢化反应区中相对于催化剂所计算的体积流量,和该氢气流量是对应于所包括的氢化反应的化学计量的氢气流量,的0.5-10倍。 

根据该方法的一种实施方案,在蒸馏区中进行用于反应区供料的异构化的阶段,该阶段是在至少一个取样水平上进行取样的。 

根据该方法的一种实施方案,该异构化阶段是在氢化反应器中,与氢化反应同时进行的。 

根据该方法的一种实施方案,该异构化阶段是在氢化反应器之外和氢化阶段的下游进行的。 

根据该方法的一种实施方案,对于氢化反应区内部部分的任何的催化床,该氢化催化剂是与向下流动的液体相和向上流动的蒸气相相接触的。 

根据该方法的一种实施方案,使得包含氢化反应区所必需的氢气的气态流与蒸气相在氢化反应区的至少一个催化床的入口附近相邻。 

根据该方法的一种实施方案,对于该氢化反应区内部部分的任何的催化床,待氢化的液体的流动与包含氢气的气态流的流动是同向的。 

根据该方法的一种实施方案,对于该氢化反应区内部部分的任何的催化床,待氢化的液体的流动与包含氢气的气态流的流动是同向的,并且使得蒸馏蒸气实质上不与催化剂接触。 

根据该方法的一种实施方案,用于氢化反应区的任何催化剂包含选自下面的至少一种金属:镍,锆和铂。 

根据该方法的一种实施方案,该金属位于氯化的氧化铝基底或者沸石氧化铝基底上。 

本发明还涉及该方法用于制备改进品质的链烷烃异构化供料的用 途。 

附图说明

通过参考附图来阅读下面给出的说明,本发明其他的特性和优点将更好理解和将变得更清楚,所述附图是作为举例来提供的: 

-图1是本发明方法的示意图,该方法用于降低烃馏分的轻不饱和化合物的含量, 

-图2是本发明方法的一种变化的示意图,该方法的变化用于降低烃馏分的轻不饱和化合物的含量, 

-图3是本发明方法的另外一种变化的示意图,该方法的变化用于降低烃馏分的轻不饱和化合物的含量。 

具体实施方式

图1-3所示的本发明的方法在于降低不同的烃馏分的6-12个碳原子轻不饱和化合物的含量,包括苯。该方法因此能够生产这样一种燃料,更具体的是这样一种汽油,它的苯含量被降低,来符合强制标准,同时保持良好的丁烷值。 

本发明的用于减少轻不饱和化合物含量的方法包含蒸馏操作,氢化操作,和在某些情况中的异构化操作,排列和操作来使得该方法的投资成本最低,来使得不饱和产物的转化率最大,同时使得氢气的消耗最小,和使得获自所述塔的蒸馏物和残留物的产率最大,并且在该包括苯的轻不饱和化合物中具有合适的含苯量。 

本发明的方法是一种处理至少一种供料的方法,该供料主要由分子中包含至少4个,优选5-12个碳原子的烃组成,并且其包含至少一种轻不饱和化合物,特别是苯。所处理的供料是例如: 

-重整油,其来自于石脑油的催化处理,该处理被设计来产生芳烃,主要在它们的分子中包含4-12个碳原子,并且它的非常高的辛烷值赋予了汽油的防爆性。 

-C5/C6馏分例如: 

>直馏轻石脑油(轻质直馏), 

>通过氢化裂化装置所生产的石脑油, 

这样的馏分的平均苯含量处于2-10体积%的量级,根据所处理的粗油和馏分点。 

这些馏分包含很少的或者没有烯烃,并且它们在用于氢化苯的装置 中的共处理不会导致辛烷损失的明显增加或者氢气消耗超出与苯氢化有关的这些消耗。 

-其他馏分,其获自催化裂化装置或者FCC(根据英语术语为流体催化裂化)和轻汽油(来自延迟的或者流体焦化装置(根据英语术语为焦化器),灵活焦化装置或者减粘裂化装置(根据英语术语为减粘裂化处理), 

这些馏分始终是烯烃的,并且经常富含杂原子(硫,氮和氯),该杂原子对于苯氢化所用的催化剂是有害的。它们经常需要预处理,然后传递给苯氢化装置。这里同样,所述含量取决于馏分点以及主要转化装置(FCC或者焦化器或者减粘裂化炉)的供料质量。这些含量典型的处于2-10体积%的量级,并且如果考虑窄的馏分时,处于甚至更高的量级。 

-馏分,其富含苯和其他的轻不饱和化合物(其是在汽油的分离和氢化处理之后获得的,该汽油获自烯烃裂化(C4-C10烯烃在酸性催化剂上裂化成为乙烯和丙烯), 

-富含苯的馏分,其获自用于生产蒸气裂化器类型的烯烃(根据英语术语为热解汽油)装置或者焦化炉(根据英语术语为焦化炉轻油))。 

该方法的第一实施方案表示在图1中。通过粗重整油所形成的供料通常含有少量的C4烃,将该供料经由管线(1)送到蒸馏塔(2)中。蒸馏塔(2)包含排泄区和精馏区,与氢化反应区相连。该蒸馏区因此通常包含至少一个塔,其装备有至少一种选自下面的本领域技术人员已知的蒸馏内件:平板,散装填料和结构化填料(在图1中部分的用带点的线表示),以使得总的整体效力至少等于5个理论级。 

在该实施方案中,氢化反应区完全处于蒸馏区之外。 

供给到该蒸馏区的供料通常是在所述的区的至少一个水平处引入到所述的蒸馏区中的,优选主要在所述区的单个水平处引入。 

在塔(2)的底部,该供料的最小挥发性馏分(其主要由7个或者更多碳原子的烃(馏分C7+)组成)经由管线(5)回收,在交换器(或者炉子)(6)中再沸腾,和经由管线(7)抽空。该再沸腾着的产物经由管线(8)重新引入到所述塔中。在所述塔的顶部,轻蒸馏物(即,主要包含每个分子4-7个碳原子(馏分C7-)和优选主要是每个分子4-6个碳原子/分子(馏分C6-))经由管线(9)送到冷凝器(10)中,然后送到分离器槽(11)中,在这里在液体相和蒸气相(其主要由任选过量的氢气组成)之间发生分离。该蒸气相经由管线(14)从该槽中抽出。槽(11)中的液体相部分经由管线(12)送到所述塔的顶部,来保 证回流,同时该液体蒸馏物其他部分的成分经由管线(13)抽出。 

该轻蒸馏物还可以直接在塔的侧部液体泄流(未示出)中收集,而不需要然后送入分离器槽中来消除其中形成的大部分轻化合物C4和来保证满意的蒸气压力。 

依靠泄流板(其排列在塔的精馏区中或者任选的排泄区中),将液体经由管线(15a)取出,并且在将氢气经由管线(4)加入,然后经由(4a)或者直接送入反应器中之后,将所述的液体经由图1的顶部,或者经由底部送入氢化反应器3a中。来自氢化反应器的流出物经由管线(16a)在所述塔中再循环,管线(16a)要么如图1所示的那样高于取样管线(15a),或者低于取样管线(15a)。 

在图1所示的实施方案中,该装置包含第二外部氢化反应器。经由管线(15b)取出液体,在将氢气经由管线(4)和(4b)或者直接加入到反应器中之后,将该液体送入氢化反应器(3b)中,并且再循环是在该塔中经由管线(16b)来进行的,管线(16b)处于取样管线(16a)之上(如图1所示),或者低于取样管线(16a)。 

在这种情况中,氢化阶段是在外部氢化的两个反应区中进行的。 

对于每个反应器来说,可以考虑将流出物的泄流(未示出)供给到例如另一个反应区例如链烷烃异构化区域中。 

根据另外一种未示出的实施方案,该方法包含氢化阶段,该氢化阶段是在外部氢化的单个反应区中进行的。 

气体流(其是从蒸馏塔的蒸气蒸馏物中回收的,并且任选的含有过量的氢气)可以在重新压缩后返回到所述反应器,来使得该系统(未示出)的氢气的消耗最小。 

根据图2所示的该方法的另外一种实施方案,通过粗重整油(C4+)所形成的供料通常含有少量的烃(C4-),将该供料经由管线(1)送到蒸馏塔(2)中,蒸馏塔(2)装备有蒸馏内件以及催化内件(3),该蒸馏内件例如在图2的情况中是蒸馏板,该催化内件(3)包含氢化催化剂,并且其是通过氢气经由管线(4)来供给的。 

在该实施方案中,氢化反应区至少部分地处于蒸馏区之外。以与前述实施方案相同的方式,该蒸馏区可以分成为两个塔。在实践中,当氢化反应区至少部分地处于蒸馏区之内时,精馏区或者排泄区,优选排泄区,通常可以是不同形式的塔中的至少一种塔,该塔包含氢化反应区的 内部部分。 

该氢化反应区还可以部分地并入到蒸馏区的精馏区中,并且部分地处于蒸馏区之外。 

所述塔的顶部和底部流出物是如上面的该方法的第一实施方案所述来进行处理的。从排列在塔的精馏区中的泄流板经由管线(15c)取样液体,并且在将氢气经由加入管线(4c)之后,将该液体引入到氢化反应器(3c)中。将来自氢化反应器的流出物经由管线(16c)再循环到蒸馏塔中,管线(16c)处于取样管线(15c)以上,如图2所示,或者低于取样管线(15c)。在这个氢化反应区(3c)中,进行至少一部分的该不饱和化合物的氢化,该化合物在每个分子中包含了最多6个碳原子,即,每包含了至高6(含)个碳原子,并且该化合物包含在所述供料中。 

通常,该方法包含1-6,优选1-4个取样水平,其提供了氢化区的外面部分。一部分的该外面部分的氢化区通常包含至少一个反应器。如果该外面部分包含至少两个催化床(其分布在至少两个反应器中),则所述的反应器是串联或者平行排列的,并且每个所述的反应器优选是由取样水平(其供给了其他的反应器)的单独的取样水平来供给的。 

氢化反应区通常包含至少一个氢化催化床,优选2-4个催化床。氢化反应区至少部分地进行存在于供料中的苯的氢化,通常在这样的方式中,顶部流出物的苯含量最多等于某些含量,并且所述的氢化反应区进行了至少部分的,优选大部分的,任何不饱和化合物的氢化,该不饱和化合物每个分子包含最多6个碳原子,并且不同于苯,该化合物是任选存在于供料中的。 

当氢化反应区部分地并入到蒸馏区中(即,处于蒸馏区内部),同时部分地处于该蒸馏区之外时,该氢化反应区包含至少两个,优选至少三个催化床,至少一个催化床处于该蒸馏区内部,和至少一个催化床处于该蒸馏区之外。在其中氢化区的外部部分包含至少两个催化床的情况中,每个催化床是通过单个取样水平来供给的,优选与单个重新引入的水平相连,由此所述的取样水平是与供给其他催化床的取样水平分开的。通常,待氢化的液体部分地或者全部地,首先在氢化区的外部部分循环,然后在所述的氢化区的内部部分中循环。对于处于蒸馏区内部的氢化反应区部分来说,液体的取样是通过流入到该蒸馏区内部的反应区部分中的液体来自然进行的,并且蒸馏区中的液体的重新引入也是通过从该蒸 馏区内部的氢化反应区部分中流出的液体来自然进行的。另外,该方法优选是这样,即,对于氢化区内部部分的任何催化床,待氢化的液体的流动是与包含氢气的气态流的流动同向或者反向的,优选同向,,和甚至更优选是这样,即,对于氢化区内部部分的任何催化床,待氢化的液体的流动是与包含氢气的气态流的流动同向的,并且使得该蒸气与所述的液体分离 

本发明存在于这样的事实,即,氢化反应区是由两个单独的待氢化的供料来供给的。 

如专利EP0781830已经所述的那样,待氢化的第一供料是通过在蒸馏塔(2)中取样的样品来形成的。该待氢化的第一供料是经由管线(15a,b或者c)在取样水平进行取样的,并且表现出至少一部分,优选大部分的液体流入到蒸馏区中,优选流入到精馏区中,和甚至更优选在该精馏区的中间水平处流动,优选在塔顶部和底部的至少2个板的水平上流动,和非常优选在至少10个板上流动。 

待氢化的第二供料是经由管线(17c)直接注射到氢化反应区上游的蒸馏区的底部,或者经由管线(17d)直接注射到内部或者当它完全处于蒸馏塔之外时,经由管线(17a,b)直接注射到氢化反应区,并且更具体的是到氢化反应器中。 

该第二供料可以至少部分地或者完全地注射到氢化反应区中,该反应区处于蒸馏塔之外。 

在这里至少部分注射的情况中,该注射可以用所注入的剩余物来进行,注射到氢化反应区的内部部分中。 

如图1和2所示,在与经由管线(15a,b,或者c)取样的第一供料初步混合和经由管线(4a,b或者c)加入氢气之后,第二供料可以经由管线(17a,b,c或者d)注射。 

根据本发明的另外一种变化,在加入氢气之后,该第二供料可以自身注射,即,无需与第一供料(未示出)预混。 

该第二供料可以用不存在或者低含量的重不饱和化合物(它是期望进行保护的)来进行表征。它可以通过全部下面的馏分来形成,与粗汽油馏分相比,该馏分富含苯和/或比苯更重的芳香族化合物,该馏分获自所讨论的方法,并且其通过氢化处理而含有低的硫,氮和氯: 

-轻质重整油,其来自于石脑油的催化处理,该处理被设计来产生芳 烃,主要在它们的分子中包含4-7个碳原子(馏分C7-,C6-),并且它的非常高的辛烷值赋予了汽油的防爆性。 

-C5/C6馏分例如: 

>直馏轻石脑油(轻质直馏), 

>通过氢化裂化装置所生产的石脑油, 

这样的馏分的平均苯含量处于2-10体积%的量级,根据所处理的它们获自其的粗油的性质,和馏分点。 

-其他馏分,其其通过蒸馏和氢化处理而富含苯,并且获自催化裂化或者FCC(根据英语术语为流体催化裂化)和轻汽油(来自焦化装置(根据英语术语为焦化器)延迟的或者流体,灵活焦化装置或者减粘裂化装置(根据英语术语为减粘裂化处理), 

-富含苯的馏分,其是在汽油的分离和氢化处理之后获得的,该汽油获自烯烃裂化(C4-C10烯烃在酸性催化剂上裂化成为乙烯和丙烯), 

-富含苯的馏分,其在蒸馏和氢化处理之后,获自用于生产蒸气裂化器类型的烯烃(根据英语术语为热解汽油)装置或者焦化炉(根据英语术语为焦化炉轻油))。 

这样的实施方案的优点获自于这样的事实,即,该方法因此能够处理更大量的不同性质的供料,而无需专门的装备投资或者不能容忍的另外的成本。事实上,待氢化的第二供料直接引入到氢化反应器中,而无需首先通过蒸馏塔或者基于它们的沸点引入到蒸馏区的优选的位置。因此当所述塔,再沸腾器和冷凝器工作时,这里存在着较少的或者没有另外的能量消耗。 

另外一种优点获自这样的事实,即,因为苯的氢化导致了辛烷损失,因此通常有利的是将该氢化蒸馏物送到链烷烃异构化装置中。使用常规的蒸馏不能回收该蒸馏物中主要部分的苯,而不夹带几个百分比的该蒸馏物中的C7(典型的是3%以上)。化合物C7以及通过苯的氢化所产生的环己烷是异构化催化剂的抑制剂,增大了氢气消耗,并且降低了氢化裂化反应之后的异构化的体积产率。在本发明的方法中,反应器(其处于所述塔的侧部或者内部)中苯的氢化能够分裂化合物C7和苯之间的恒沸物和能够在回收塔底的一部分环己烷,这使得其能够用异构化装置来获得具有改进品质的供料。 

根据图3所示的本发明的另外一种实施方案,该方法包含用于异构 化反应区中的供料的阶段,其是在蒸馏区的至少一个取样水平上进行取样的。根据图3所示的该实施方案,该异构化阶段是在氢化阶段之后进行的。它发生在本领域技术人员公知的异构化反应器中。在这种情况中,在将氢气经由管线(4c)加入之后,将液体引入到氢化反应器(3c)中,该液体是经由管线(15c)取样的。待氢化的第二供料经由管线(17c)直接注射到这样的部分中,该部分处于氢化反应区上游的蒸馏区之外。然后将来自该氢化反应器的流出物送向异构化反应器(3i),然后将它经由管线(16i)再循环到蒸馏塔,管线(16i)如图3所示处于取样管线(15c)之上,或者低于该取样管线(15c)。轻蒸馏物经由管线(13)从侧部取出。这种取出可以经由管线16i在异构化反应器返回线之下来进行(如图3所示),或者经由管线16i在异构化反应器返回之上进行(图3未示出)。管线121用于通过抽取液体来调节蒸气压力。这种液体可以在下游增强。 

根据另外一种未示出的变化,该异构化反应器可以在与氢化反应相同的反应器中进行。当该异构化反应在氢化反应器中发生时,该反应是同时或者在氢化之后进行的,例如依靠两个连续的床来进行,氢化催化剂和异构化催化剂连续的排列在所述床中。 

如上所述,氢化反应区可以完成处于蒸馏区之外或者部分处于其之外。在这种情况中,异构化反应(当它在与氢化反应相同的反应器中发生时)是在蒸馏区之外的氢化区部分中发生的。 

当该方法使用两个氢化反应器时,异构化反应可以在这两个氢化反应器中的每个中进行,或者它可以在这两个异构化反应器中进行,该反应器每个排列在氢化反应器(未示出)的下游。当这里有两个氢化阶段时,该方法因此可以包含两个异构化阶段。 

这种异构化阶段能够提高所获得的供料的辛烷值。 

该方法因此涉及产生一种(或多种)产物的反应,该产物的沸点小于和/或近乎等于反应物的沸点,更具体的是重整油的轻馏分中的烯烃和苯的氢化的情况,该烯烃在它们的分子中具有最多6个碳原子(参见下表1)。在这种馏分,烯烃通常是支化性的,并且相应的烷烃比所述的烯烃更轻。苯是这种馏分中的另外一种反应物,苯在沸点上与它的氢化反应的初始产物环己烷的沸点具有非常小的差异(沸点差是0.6℃)。所以,在将更重的产物保持在塔底所必需的条件下,环己烷通常分布在塔顶和塔底二者的流出物中。获自苯氢化反应的另外一种产物是甲基环戊烷。这种产物 是用具有强酸性的氢化催化剂来具体促进的。当该异构化是在氢化反应器中进行时,本发明的一种特别优选的催化剂是在氯化的和/或氟化的氧化铝上的铂。这种类型的催化剂具有相对高的酸性,因此促进了具有苯异构化的氢化反应,成为甲基环戊烷,其的特征在于沸点相当的小于苯。 

能够用于本发明的范围内用于异构化反应的另外一种类型的催化剂包含至少一种选自镍,锆和铂的金属,由此该金属是在氯化的氧化铝基底或者沸石氧化铝基底上的。当该异构化阶段是在与氢化阶段相同的反应器中进行时,这种类型的催化剂可以用作氢化和异构化催化剂,或者如果这两种反应不是在相同的反应器中进行时,除了氢化催化剂之外可以使用这种催化剂。 

表1 

  待氢化的化合物和产物   沸点(℃)   根据本发明,化合物蒸馏   2-甲基丁烯-1(反应物)   31.2   在顶部   3-甲基丁烯-2(反应物)   38.6   在顶部   2-甲基丁烷(产物)   27.8   在顶部   苯(反应物)   80.1   在顶部   环己烷(产物)   80.7   在顶部/在底部   甲基环戊烷(产物)   71.8   在顶部 

本发明的方法因此能够在蒸馏区之外氢化大部分的待氢化的化合物,并且该氢化是任选在不同于所述塔中所用的压力和/或温度条件下进行的。 

该氢化反应是一种放热反应。在某些情况中,待氢化的反应物的量是很大的。为了限制这种反应的流出物的蒸发,可以在位于所述塔之外的区域中,在高于蒸馏区中所用的压力的压力下来有利的进行该氢化反应。该压力的增加还能够提高包含氢气的气态流在包含待氢化的化合物的液相中的溶解。 

根据本发明的另外一种变化,一部分来自反应器的流出物任选的可以直接在氢化反应器的入口再循环,而无需重新通过所述的塔和在任选的消除气态馏分(未示出)之后。 

该方法是这样,即,对于氢化区外部部分的任何的催化床,待氢化的液体的流动通常是与包含氢气的气态流的流动同向的。 

为了进行氢化,用于期望的苯转化率所必需的氢气的理论摩尔比是3。分布在氢化区上游或者氢化区之中的氢气量任选是相对于该化学计量过量的,这具体是因为除了供料中存在的苯之外,还要至少部分地氢化在所述供料中存在的任何不饱和化合物,该化合物在每个分子中包含最多9个碳原子,优选最多7个碳原子和甚至更优选最多6个碳原子。过量的氢气在存在时有利的可以例如根据下述的一种技术来回收。根据第一技术,离开氢化反应区的过量的氢气是在与获自反应器的液体馏分分离之后进行回收的,它然后压缩和重新用于所述的反应区中。 

根据第二技术,回收离开反应区的过量的氢气,然后在与催化重整装置相关的压缩阶段的上游注射到带有氢气的混合物中,该混合物获自所述的装置,由此所述的装置优选运行在低压,即,通常是小于8bar(1bar=105Pa)的压力。 

根据第三技术,反应区过量的氢气是在蒸气蒸馏物中回收的,然后重新压缩来在反应器上游或者反应器中重新注射。 

包括在气态流中的氢气(其在本发明的方法中用于氢化不饱和化合物)可以获自全部的来源,该来源产生了下面纯度的氢气:至少50体积%纯度,优选至少80体积%纯度,和甚至更优选至少90体积%纯度。例如,可以将获自所述方法的氢气引用于催化重整,甲烷化,P.S.A.(变压吸附),电化学产生或者蒸气-裂化。 

该方法的一种优选的实施方案(独立于或者并非前述的实施方案)是这样,即,将来自蒸馏区的底部流出物至少部分地与来自所述区域的顶部流出物相混合。因此获得的混合物可以在任选的稳定化之后直接用作燃料,或者通过混入燃料馏分来用作燃料。 

当氢化区至少部分地合并有蒸馏区时,氢化催化剂可以根据所提出的用于进行催化蒸馏的不同的工艺来排列在该合并的部分中。它们基本上是两种类型。 

根据第一类型的工艺,反应和蒸馏同时在相同的物理空间中进行,如同例如专利申请WO-A-90/0203和例如专利US-A-4471154或者US-A4475005所教导的那样。该催化剂然后通常与向下流动的液体相和向上流动的蒸气相进行接触,所述液体相是通过在蒸馏区顶部引入的回流而产生的,所述的蒸气相是通过在所述蒸馏区的底部引入的再沸腾蒸气而产生的。根据这种类型的工艺,包含氢气的气态流(其是进行本发明 的方法的反应区所必需的)可以在该反应区的至少一个催化床的入口附近处邻近蒸气相。 

根据第二类型的工艺,催化剂是以这样的方式排列的,即,反应和蒸馏通常是以独立的和连续的方式来进行的,如同例如专利US-A-4847430,US-A-5130102和US-A-5368691所教导的那样,由此来自该蒸馏的蒸气实质上不通过反应区中的任何催化床。因此,如果使用这种类型的工艺,该方法通常是这样,即,待氢化的液体的流动是与用于氢化区内部的任何催化床的包含氢气的气态流的流动同向的,和使得该蒸馏蒸气实质上不与催化剂接触(其在实践中通常用这样的事实来反映,即,所述的蒸气是与所述的待氢化液体分开的)。这样的系统通常包含至少一个用于分配液体的装置,其可以是例如在反应区的任何催化床中的液体分配器。然而,就这些工艺已经设计来用于发生在液体反应物之间的催化反应方面而言,除非改进,否则它们并不适于其中反应物之一(氢气)处于气态这样的氢化催化反应。因此对于氢化区内部的任何催化床来说,通常必需例如根据下述的三种技术之一来增加用于分配包含氢气的气态流的装置。因此,该氢化区的内部部分包含在该氢化区的任何催化床(其处于蒸馏区内部)中的至少一种液体分配装置和至少一种包含氢气的气态流分配装置。根据第一技术,用于分配包含氢气的气态流的装置排列在液体分配装置的上游,并因此处于催化床的上游。根据第二技术,包含氢气的气态流分配装置是以这样的方式排列在液体分配装置的水平上的,即,将该包含氢气的气态流在催化床的上游引入到液体中。根据第三技术,包含氢气的气态流分配装置排列在液体分配装置的下游,并因此处于催化床中,优选不远离所述的用于将液体分配到所述的催化床中的装置。上面所用的术语“上游”和“下游”是相对于将穿过该催化床的液体的循环方向来定义的。 

该方法的一种实施方案是这样,即,氢化区内部部分中的催化剂排列在专利US-A-5368691中所述的基本装置下游的反应区中,以这样的方式布置,即,该氢化区的内部部分的任何催化床是用均匀分布在它的底部的包含氢气的气态流来供给的,例如根据上述的三种技术之一来进行布置。 

当该氢化区至少部分地处于蒸馏区内部时,该蒸馏区内部的氢化区部分的运行条件被连接到蒸馏的运行条件。蒸馏可以例如以这样的方式 来进行,即,它的基础产物包含供料的大部分的环己烷和7个碳原子的异链烷烃,以及通过苯氢化所形成的环己烷。它是在下面的条件下进行的:通常为0.2-2MPa,优选0.4-1MPa的压力,1-10,和优选3-6的回流率。在所述区域顶部的温度通常是40-180℃,所述区域底部的温度通常是120-280℃。该氢化反应是在这样的条件下进行的,该条件大部分通常处于在蒸馏区顶部和底部所建立的这些条件中间,温度是100-250℃,优选120-220℃,和压力是0.2-2MPa,优选是0.4-1MPa。在所述的氢化区中相对于催化剂所计算的体积流量通常是1-50h-1,更特别的是1-30h-1(供料体积/催化剂体积和小时)。对应于所涉及的氢化反应的化学计量的氢气流量是所述的化学计量的0.5-10倍,优选是所述的化学计量的1-6倍和甚至更优选是所述的化学计量的1-3倍。经历氢化的液体是由包含氢气的气态流来供给的,它的流量取决于在所述的液体中的苯的浓度,并且更通常取决于蒸馏区供料的不饱和化合物,该化合物每个分子中包含最多6个碳原子。它通常至少等于对应于所涉及氢化反应的化学计量的流量(在该氢化供料中所包括的苯和其他不饱和化合物的氢化,该不饱和化合物每个分子包含最多6个碳原子)和最多等于下面的流量:对于10倍的该化学计量,优选1-6倍的化学计量,和甚至更优选1-3倍的化学计量。 

在氢化区的外部部分中,根据本领域技术人员已知的工艺,催化剂在运行条件(温度,压力,...)下排列在任何的催化床中,该运行条件可以或者可以不独立于(优选独立于)蒸馏区的运行条件。 

在处于蒸馏区之外的氢化区的部分中,该运行条件通常如下。该氢化阶段所需的压力通常是0.1-6MPa,优选是0.2-5MPa,和甚至更优选是0.5-3.5MPa。 

氢化区的运行条件通常是100-400℃,优选是110-350℃,和优选是120-320℃。在所述的氢化区中相对于催化剂所计算的体积流量通常是1-50,更具体是1-30h-1(供料体积/催化剂体积和小时)。对应于所涉及的氢化反应的化学计量的氢气流量是所述的化学计量的0.5-10倍,优选是所述的化学计量的1-6倍和甚至更优选是所述的化学计量的1-3倍。但是,温度和压力条件也可以处于本发明方法的范围内,其包括于在蒸馏区顶部和底部所建立的这些条件之间。 

在更通常的方式中,不管氢化区相对于蒸馏区的位置如何,在本发明方法的氢化区中所用的催化剂通常包含至少一种选自下面的金属:镍 和铂,按照这样的金属使用或者优选沉积在基底上使用。至少50%总重量的金属通常应当处于还原形式中。但是,还可以选择本领域技术人员已知的任何其他氢化催化剂。 

在铂的使用过程中,该催化剂有利的可以包含至少一种相对于催化剂的重量比例为0.2-2%的卤素。优选氯或者氟或者二者的组合的使用比例相对于催化剂的总重量为0.2-1.5%。在使用包含铂的催化剂的情况中,通常使用这样的催化剂,即,铂晶体的平均尺寸小于60·10-10m,优选小于20·10-10m,和甚至更优选小于10·10-10m。另外,铂相对于催化剂总重量的总体比例通常是0.1-1%和优选0.1-0.6%。 

在使用镍的情况中,镍相对于催化剂总重量的比例是5-70%,更具体的是10-70%,和优选15-65%。另外,通常使用这样的催化剂,即,镍晶体的平均尺寸小于100·10-10m,优选小于80·10-10m,和甚至更优选小于60·10-10m。 

基底通常选自单独的或者混合的氧化铝,二氧化硅-氧化铝,二氧化硅,沸石,活性炭,粘土,铝水泥,稀土元素氧化物和碱土金属氧化物。优选使用氧化铝-或者二氧化硅-基的基底,该基底的比表面积是30-300m2/g,优选是90-260m2/g。 

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