[發(fā)明專利]一種輕烴異構(gòu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810057264.5
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN101497815A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙志海;金欣;楊克勇
• 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: C10G45/58
• 分類號: C10G45/58;C07C5/13
• 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)明涉及一種輕烴異構(gòu)化方法，更具體地說，是一種將碳原子數(shù)較小的 直鏈烷烴通過臨氫異構(gòu)化生成帶支鏈的異構(gòu)烷烴以提高輕烴原料辛烷值的方 法。

背景技術(shù)

在原油的一次加工與二次加工過程中，會產(chǎn)生以C5、C6為主要組成的輕 烴餾分，該輕烴餾分可以作為汽油的調(diào)合組分、乙烯裂解原料或輕烴蒸汽轉(zhuǎn) 化制氫的原料。由于所述輕烴中不含有烯烴和芳烴，因此是一種較好的汽油 調(diào)合組分，但所述輕烴的辛烷值較低，使其在汽油中的調(diào)合比例受到了限制。 輕烴異構(gòu)化技術(shù)就是將輕烴中的正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴，提高輕烴的辛烷 值，以增加汽油中輕烴的調(diào)合比例，有利于清潔汽油的生產(chǎn)。

由于輕烴異構(gòu)化反應(yīng)受熱力學(xué)平衡控制，在特定的反應(yīng)溫度及壓力條件 下，原料中正構(gòu)烷烴的轉(zhuǎn)化率是一定的。因此，要提高正構(gòu)烷烴的轉(zhuǎn)化率， 需改變異構(gòu)化反應(yīng)所處的條件，采用的方法之一是適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，但在 特定的催化劑條件下，反應(yīng)溫度的降低受反應(yīng)速度的限制；采用的方法之二 是對異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物中的正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴進行分離，部分或全部正構(gòu)烷 烴返回反應(yīng)器的入口，進行進一步的異構(gòu)化反應(yīng)。

異構(gòu)化反應(yīng)溫度的選定與異構(gòu)化催化劑的發(fā)展水平是密切相關(guān)的，要在保 證催化劑活性的前提下，盡可能地提高催化劑的選擇性。常用的輕烴異構(gòu)化 方法之一是用沸石型雙功能異構(gòu)化催化劑在250℃以上進行臨氫異構(gòu)化反應(yīng)， 所述的沸石型雙功能催化劑主要是指以結(jié)晶硅酸鹽為載體，氧化鋁及其它耐 高溫氧化物為粘結(jié)劑，負載VIII族金屬，主要是鉑或鈀制備的催化劑，目前 所用的載體主要有X型沸石、Y型沸石和絲光沸石，由于絲光沸石具有良好的 高溫穩(wěn)定性，因此以絲光沸石為載體制備的異構(gòu)化催化劑得到了迅速的發(fā)展。 但由于沸石型雙功能催化劑是靠載體的酸性促進正構(gòu)烷烴異構(gòu)化反應(yīng)的，催 化劑的活性較低，需要較高的反應(yīng)溫度。USP4,789,655通過氣相氧氯化反應(yīng) 向載鉑的絲光沸石催化劑中引入氯，制得氯含量為0.5～10重％的催化劑。 USP3,932,554采用含氟的鹵化烴與載鉑或鈀的絲光沸石催化劑接觸，制得氟 含量至少為0.86重％的改性催化劑。由于在載體中引入了氯和氟元素，提高 了催化劑的活性，使異構(gòu)化反應(yīng)可以在較低的溫度條件下進行，有利于提高 正構(gòu)烷烴的轉(zhuǎn)化率，但在催化劑的使用過程中，氯或氟會隨著反應(yīng)的進行逐 漸流失，造成催化劑活性下降，裝置受到腐蝕。近年來，β沸石被應(yīng)用到輕烴 異構(gòu)化催化劑的載體中，如USP5,095,169公開了一種以活化的β沸石為載體 制備的異構(gòu)化催化劑，該催化劑在選擇性方面有了一定程度的提高。

正構(gòu)烷烴部分或全部返回異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)再次轉(zhuǎn)化是通過工藝方法的調(diào) 整來實現(xiàn)的。正構(gòu)烷烴循環(huán)類型的異構(gòu)化工藝的特點是：把異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物 通過適當(dāng)?shù)姆蛛x手段將其中的異構(gòu)烷烴與正構(gòu)烷烴進行分離，然后，再將部 分或全部正構(gòu)烷烴送至反應(yīng)器的入口，實現(xiàn)正構(gòu)烷烴在反應(yīng)系統(tǒng)中的循環(huán)， 提高正構(gòu)烷烴的轉(zhuǎn)化率。如USP4,831,209中提到的輕烴異構(gòu)化工藝，C5、C6 烷烴原料經(jīng)過異構(gòu)化反應(yīng)器、氣液分離器及預(yù)閃蒸塔后，進入脫異己烷塔， 分離出來的正構(gòu)C6烷烴引回至反應(yīng)器的入口，但該方法由于返回物料與原料 混合后再次進入反應(yīng)器，實現(xiàn)在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)，原料中含有的異構(gòu)烷烴 會抑制正構(gòu)烷烴的異構(gòu)化反應(yīng)，要進一步提高正構(gòu)烷烴的轉(zhuǎn)化率，只有通過 增加返回物料的流量，從而造成裝置能耗的增加。USP5,233,120及 USP5,602,291中提到的輕烴異構(gòu)化工藝中，對異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物進行了選擇性 吸附分離，得到的正構(gòu)烷烴返回至反應(yīng)器的入口，正構(gòu)烷烴幾乎可以完全轉(zhuǎn) 化為異構(gòu)烷烴，輕烴原料的辛烷值的提高幅度較大，但整個工藝過程的設(shè)備 投資及操作費用均較高。