[發(fā)明專利]一種C5和/或C6烷烴異構(gòu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710175276.3
• 申請日: 2007-09-28
• 公開（公告）號: CN101397230A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張秋平;濮仲英;于中偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: C07C5/27
• 分類號: C07C5/27;C07C9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種輕質(zhì)烷烴異構(gòu)化方法，具體地說，是一種C₅和/或C₆烷烴的 異構(gòu)化方法。

背景技術(shù)

目前，隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，低鉛或無鉛汽油正逐步取代含鉛汽油。 由于異構(gòu)烷烴具有較高的辛烷值，因此將小分子量(C₅、C₆)的正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化 成異構(gòu)烷烴來提高輕油的辛烷值，對于改善汽油的辛烷值具有十分重要的意義。 異構(gòu)化油是一種低硫、無芳烴和烯烴的環(huán)境友好產(chǎn)品，在清潔汽油生產(chǎn)中占有 重要的地位。

常用的輕烴異構(gòu)化方法是用沸石型雙功能催化劑在220～300℃范圍內(nèi)進(jìn)行 臨氫異構(gòu)化反應(yīng)。所述的沸石型雙功能異構(gòu)化催化劑主要是指以沸石為異構(gòu)化 活性組分，氧化鋁或其它耐高溫氧化物為粘結(jié)劑，負(fù)載貴金屬，主要是鉑或鈀 制備的催化劑。這類催化劑的載體具有酸性功能，可使正構(gòu)烷烴在一定的溫度 下發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)。除沸石之外，已經(jīng)工業(yè)應(yīng)用的異構(gòu)化催化劑還有超強(qiáng)酸催 化劑和使用溫度更低的氯化氧化鋁型催化劑。由于絲光沸石具有良好的高溫穩(wěn) 定性，因此以絲光沸石為活性組分的異構(gòu)化催化劑得到迅速發(fā)展。但由于沸石 型雙功能催化劑的應(yīng)用溫度較高，而高溫下異構(gòu)化反應(yīng)的平衡濃度較低，特別 是對正己烷，較高的反應(yīng)溫度將影響異構(gòu)產(chǎn)物中2，2-二甲基丁烷(2，2-DMB) 的濃度，而2，2-DMB具有很高的辛烷值，如果其濃度降低，將直接影響異構(gòu) 產(chǎn)物的辛烷值。

USP3,527,835公開了一種通過競爭陽離子交換制備絲光沸石催化劑的 方法。該法在過量銨離子的溶液中加入鉑或鈀離子，使銨離子與鉑或鈀離子的 比例達(dá)到100∶1以上，再用此溶液對絲光沸石進(jìn)行離子交換以使鉑或鈀離子能 均勻地分布于絲光沸石中并得到酸性強(qiáng)的氫型絲光沸石，以提高異構(gòu)化催化劑 的異構(gòu)化選擇性。

CN87103444A公開了一種比表面積達(dá)到580米²/克以上，活性組分為鉑族 金屬和氫型絲光沸石的異構(gòu)化催化劑。該催化劑的制備方法是在浸鉑前對含絲 光沸石的載體進(jìn)行銨交換，以提高催化劑的比表面積。該催化劑用于C₅、C₆輕烴異構(gòu)化反應(yīng)，具有較高的異構(gòu)化活性，并有較高的耐硫性。

由于C₅/C₆異構(gòu)化過程受熱力學(xué)平衡控制，無論是哪一種催化劑，一次通 過反應(yīng)器的異構(gòu)化工藝均不能將原料中的正構(gòu)烷烴完全轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴。如果 進(jìn)一步提高汽油的辛烷值，就需要采用循環(huán)的異構(gòu)化過程，即將異構(gòu)烷烴分離 出去，將剩余的正構(gòu)烷烴再返回到反應(yīng)器中以期獲得更高的轉(zhuǎn)化率和異構(gòu)烷烴 產(chǎn)率。圍繞異構(gòu)化催化劑開發(fā)的各種分離工藝有多種，但無論何種分離工藝都 將增加異構(gòu)化裝置的固定投資。

現(xiàn)有的工業(yè)裝置中，異構(gòu)化裝置多設(shè)有兩個反應(yīng)器，在兩個反應(yīng)器中催化 劑裝量均等。反應(yīng)過程中，反應(yīng)溫度隨催化劑活性的降低需相應(yīng)提高，而溫度 的提高對于原料中甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烷和苯等組分來說更易發(fā)生開環(huán)、加氫反 應(yīng)進(jìn)而裂解成小分子烷烴，導(dǎo)致異構(gòu)化產(chǎn)物的液體收率降低，同時催化劑在高 溫下積炭速率加快，將影響異構(gòu)化催化劑的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種C₅和/或C₆烷烴異構(gòu)化方法，該法通過對不同反 應(yīng)器條件的控制，提高異構(gòu)化催化劑活性并延長催化劑使用壽命。

本發(fā)明提供的C₅和/或C₆烷烴異構(gòu)化方法，包括使C₅和/或C₆烷烴通過 至少兩個串連的反應(yīng)器，與其中的催化劑在異構(gòu)化條件下接觸進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)， 所述串連的反應(yīng)器中，在后反應(yīng)器的催化劑裝量為第一個反應(yīng)器催化劑裝量的 2～6倍。

本發(fā)明方法在至少兩個相互串連的反應(yīng)器中裝填不同的催化劑，使得第一 個反應(yīng)器除發(fā)生烷烴異構(gòu)化反應(yīng)外，主要起到凈化、優(yōu)化異構(gòu)化原料的作用， 以使第二反應(yīng)器和其后續(xù)的反應(yīng)器可以在較低的溫度下進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，有利 于生成更多的異構(gòu)烷烴，同時延長異構(gòu)化催化劑的使用時間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式