[發明專利]用于改進芳烴產量的催化重整處理裝置中的聯合氫化/脫氫反應器

無效

• 申請號: 201280049148.3
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN103842484A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: M·瑟班;K·M·旺當布舍;M·D·莫塞;D·A·韋格爾
• 申請（專利權）人: 環球油品公司
• 主分類號: C10G69/08
• 分類號: C10G69/08;C10G63/02;C10G59/06;C10G67/02;C07C15/02;C07C5/27;C07C5/393
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 彭立兵;林柏楠

優先權陳述

本申請要求2011年12月15日提交的美國申請No.13/327,192的優先權。

發明領域

本發明涉及增強芳族化合物產量的方法。特別是改進和增強由石腦油進料流制備芳族化合物如苯、甲苯和二甲苯。

發明背景

石油原料的重整是生產有用產品的重要方法。一種重要方法是分離和升級烴以用作發動機燃料或在汽油生產中升級石腦油的辛烷值。然而，來自原油來源的烴進料流還包括用于生產塑料、清潔劑和其它產品中的有用化學前體。

汽油的升級是重要的方法，轉化石腦油進料流以提高辛烷值的改進顯示于美國專利3,729,409、3,753,891、3,767,568、4,839,024、4,882,040和5,242,576中。這些方法涉及多種方式以增強辛烷值，特別是增強汽油的芳烴含量。

盡管存在降低汽油中的芳烴的行動，但芳烴具有許多重要的商業用途。其中包括制備烷基-芳基磺酸鹽形式的清潔劑和塑料。這些商業用途要求更多和更純等級的芳烴。因此，從烴料流中制備和分離芳烴越來越重要。

方法包括分離進料并使用不同的催化劑，例如用于較低沸點的烴的單金屬催化劑或非酸性催化劑和用于較高沸點的烴的雙金屬催化劑，來操作幾個重整器。其它改進包括新催化劑，如美國專利4,677,094、6,809,061和7,799,729所示。然而，這些專利中提出的方法和催化劑存在限制，其可能需要明顯的成本增加。

需要改進的方法以降低芳族化合物制備中的成本和能量使用。

發明概述

提出將烴重整的方法。該方法涉及應用對反應溫度的工藝控制以優先轉化一部分烴料流以產生中間料流，并將中間料流分離成分開的餾分以加工。然后在較高的溫度下加工一部分中間料流，其中高溫重整反應器系統在基本等溫條件下操作。

由烴進料流制備芳族化合物的方法包括使烴進料流進入氫化/脫氫反應器系統中以產生第一料流。第一料流具有具有降低烴量的組成，所述烴在重整方法中會以高吸熱性反應。第一料流進入分餾單元中以產生包含C₇和更輕的鏈烷烴的頂部料流和包含更重的鏈烷烴的底部料流。頂部料流進入高溫重整反應器系統中以產生包含C₆和C₇芳烴的重整物產物流。

在可選實施方案中，方法進一步包括使底部料流進入第二重整反應器系統中以產生第二流出物流。第二流出物流然后進入高溫重整反應器系統中，在那里，料流經受進一步重整以增加C₆和C₇芳烴。

本發明的其它目的、優點和應用由本領域技術人員從以下詳細描述和附圖中獲悉。

附圖簡述

圖為通過在高溫下加工烴以前降低環烷烴和烯烴化合物而提高芳烴產率的方法的圖。

發明詳述

存在提高的芳烴需求。重要的芳烴包括苯、甲苯和二甲苯。這些芳烴是清潔劑、塑料和其它高價值產品生產中的重要組分。隨著能量成本的提高，能量效率是改進芳烴產率的重要方面。本發明提供對烴混合物中不同組分的性能差別的理解以開發更好的方法。

烴料流由許多組分組成，且各個組分在不同的條件下表現不同。組分可分成較大的化合物類，其中一類，例如鏈烷烴，包括許多不同的鏈烷烴化合物。脫氫方法是吸熱方法，其要求連續的能量輸入以加熱反應器中的工藝流。吸熱性越大，反應器內的溫度下降越大，因此待加入以保持反應的熱量越大。溫度的下降降低反應速率并降低轉化率。這要求額外的熱以保持所需的反應速率。

在烴進料中的組分中，吸熱性的量變化相當大。脫氫方法中的能量使用可通過分離出單獨的組分而降低，但會在分離組分的努力中提高。然而，不同組分和不同類化合物的反應速率不同。這些變量隨著溫度改變，使得不同的反應和不同的操作溫度容許脫氫方法與一些組分和化合物類相比的部分選擇性。

脫氫方法中的復合問題是一些組分的轉化速率。為實現C₆和C₇鏈烷烴良好地轉化成芳族化合物，要求高溫和相對短的接觸時間。在高吸熱性情況下，高反應溫度的控制和維護可能是困難的。最使人感興趣的烴料流為具有烯烴、環烷烴、鏈烷烴和芳烴的全沸程石腦油，且方法旨在將非芳烴轉化成較高價值的芳族化合物。