[發明專利]一種重整氫氣的利用方法、固體酸催化劑的再生方法和烷基化反應方法

有效

• 申請號: 201710773336.5
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN109420403B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 胡合新;李永祥;張成喜;付強;慕旭宏;趙志海
• 申請（專利權）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研究院
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/18;B01J29/90;B01J38/10;C10G35/09
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一種重整氫氣的利用方法，其特征在于將重整氫氣歷經冷卻器冷卻步驟得到冷凝液、氣液分離罐分離冷凝液步驟以及吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的不飽和烴含量≯1500ppm后用于固體酸催化劑的再生過程，所述的固體酸催化劑為負載鉑和/或鈀的H?Y分子篩。該方法可以將不飽和烴含量大幅度降低，對氫氣純度的苛刻度要求降低，充分利用低品位的重整氫氣和固體酸催化劑上貴金屬的加氫功能，不需要設置氫氣加氫飽和脫除不飽和烴的單元過程，不需要高純度氫氣和貴金屬，降低設備投資并提高經濟效益。

技術領域

本發明是關于一種重整氫氣的利用方法、固體酸催化劑的再生方法和烷基化反應方法，更具體地說本發明是關于一種重整氫氣的利用方法、一種重整氫氣用于固體酸烷基化反應催化劑的再生方法和烷基化反應方法。

背景技術

異丁烷與丁烯的烷基化反應是煉油工工業的一個重要過程。尤其是近年來由于環保法規的不斷嚴格，這一過程日益受到重視。目前工業使用的烷基化過程均為采用液體酸，如硫酸或氫氟酸。這兩種催化劑存在著一系列不可避免的問題，如耗酸量大、腐蝕性強、廢酸處理難等，這些都限制了烷基化油生產的進一步擴大。為了避免對環境、生產操作人員帶來的危害，采用安全可靠的固體酸烷基化催化劑替代液體酸是一種必然的趨勢，新的固體酸催化劑和烷基化油合成工藝一直倍受關注。

固體酸催化劑容易結焦失活，需頻繁再生。失活催化劑的再生方式包括加氫再生(CN1088449C、US5489732、US5523503)、溶劑溶解清洗(CN1281839A、CN99110816.7)、高溫氧化焙燒(US5365010)、氧化劑清洗等。其中CN1088449C、US5489732專利公開了一種氫氣再生催化劑的方法，該采用異丁烷溶劑溶解少量氫氣，在低溫下緩和再生輕度失活的催化劑，以及純氫氣在高溫下深度再生催化的方法。氫氣再生是一種最完全可行的方法，其氣體品質對催化劑再生效果有重要影響。再生時必須使用雜質含量合格的氫氣，否則微量雜質會影響催化劑再生效果，甚至導致催化劑中毒。

購買高純度的氫氣作為催化劑再生用氣，會增加企業生產成本高，靈活性也較差。利用低純度、低品位的氫氣成本低，經濟性好。低純度氫氣中含有各種雜質，包括水，氧氣，一氧化碳(CO)，二氧化碳(CO₂)及H₂S，HCl等，需要凈化處理。工業上采用的凈化除雜方法包括溶劑吸收法、深冷法、吸附法、膜分離法以及金屬氫化物分離法等，工藝流程較長、反應條件苛刻，以及流程復雜，設備投資大。上述凈化方法主要是處理氫氣中O₂、CO和HCl、H₂S等雜質，很少有關于氫氣中烴類雜質的處理方法。Lummus的Catofin和UOP的Oleflex工藝中，為分離丙烷脫氫反應產物中的氫氣和烴類，采用至少三級壓縮機壓縮至3.0-4.0MPa，深冷至-100℃～165℃進行氣液分離，能耗和設備投資相當高，同時在操作過程中的能耗也相當大。

催化重整是石油加工的重要過程，副產氫氣廣泛用于加氫裂化、油品精制等過程，是石油化工企業非常重要的反應原料。回收石化尾氣中的氫氣，提高氫氣利用率有利于提高企業經濟效益。重整氫氣純度高，CO、O2、水含量很少，不需要進行進一步處理，但氫氣中容易夾帶液體烴類、固體雜質，其中液體烴為原料烷烴中的少量雜質及脫氫過程中產生的C5-C8烯烴、苯、甲苯、二甲苯等芳烴等雜質。這些雜質一旦進入固體酸烷基化催化劑再生系統，會使催化劑再生不完全或加速催化劑的失活，因此，必須嚴格控制氫氣中不飽和烴類的雜質含量。

CN101708822A中公開了連續重整氫氣脫液脫固方法與裝置，將連續重整空冷后的氫氣混合氣直接進入氫氣脫液脫固裝置內置的微旋流芯管進行微旋流處理，以脫除所述混合氣中夾帶的液滴、固體顆粒雜質，得到凈化的氫氣。

CN102910585A中公開了一種催化重整氫氣脫氯的方法，涉及一種從氣體中分離雜質的方法，主要用于脫除其中的HCl氣體。

CN102994146A公開了一種提高重整裝置液收的系統及方法，主要用于分離出氫氣中C4、C5烴類，提高其液態烴的收率。

發明內容