專利名稱：催化重整含烴原料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在氫存在下催化重整汽油沸程含烴原料的方法。
一種已經(jīng)確立的生產(chǎn)具有高辛烷值汽油的精煉方法是催化重整。在催化重整方法中，汽油沸程含烴原料，典型地加氫處理石腦油的C6-C11烴，在氫存在下，在重整條件下與重整催化劑進行接觸。
催化重整可在固定床或移動床反應(yīng)器中進行。固定床反應(yīng)器通常是以半再生方式進行操作。半再生(SR)重整裝置含有一個或多個固定床反應(yīng)器，通過逐漸提高溫度以補償催化劑減活進行操作。最后，典型地是在以年計的時間期間之后，關(guān)閉該裝置以再生和重新活化催化劑?？蛇x地，固定床反應(yīng)以循環(huán)方式進行操作，其中一個反應(yīng)進行再生，而另一個反應(yīng)器保持處于生產(chǎn)中。移動床催化重整，通常是與連續(xù)催化劑再生一起進行操作。連續(xù)催化劑再生(CCR)重整裝置含有一個或多個串聯(lián)的移動床反應(yīng)器，典型地為2-4個。催化劑連續(xù)地添加到反應(yīng)器中和從反應(yīng)器中取出。取出的催化劑在再生區(qū)進行再生，而后被送回到重整區(qū)。
與半再生重整裝置相比，連續(xù)催化劑再生重整裝置具有較高的重整產(chǎn)物收率，并且在正常操作條件下這種重整產(chǎn)物具有較高的辛烷值。為此，許多煉油廠已經(jīng)采用連續(xù)催化劑再生重整裝置替換它們的半再生重整裝置。
在過去的幾年里，重整催化劑已經(jīng)得到改進。這意味著重整裝置中的催化劑經(jīng)常能夠處理較原先為之設(shè)計的重整裝置更大數(shù)量的原料。但是，如果更大數(shù)量的原料在那種裝置中進行重整，則該裝置的爐容量將會成為瓶頸。所以，某些連續(xù)催化劑再生重整裝置現(xiàn)在以低于催化劑可以處理的生產(chǎn)量進行操作。
為了提高由這類連續(xù)催化劑再生重整裝置制得的高辛烷值汽油的數(shù)量，必須要使用不同的原料，即一種具有更少在吸熱反應(yīng)中轉(zhuǎn)化化合物的原料，或提高爐容量。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)催化劑再生重整裝置中對其重整之前，通過在半再生重整裝置中對原料進行部分重整，就可以顯著提高由連續(xù)催化劑再生重整裝置制得的高辛烷值汽油的數(shù)量。
因此，本發(fā)明涉及一種在氫存在下催化重整汽油沸程含烴原料的方法，包括下述步驟(a)在含有催化劑顆粒固定床的第一重整裝置中對至少5vol％且至多50vol％的原料進行重整；(b)使第一重整裝置的流出物流流到含有分離器和穩(wěn)定器的分離區(qū)，制得富氫氣態(tài)物流、C4-烴物流和第一重整產(chǎn)物；(c)在含有一個或多個串聯(lián)連接的反應(yīng)區(qū)的第二重整裝置中對剩余原料和至少部分第一重整產(chǎn)物進行重整，每個反應(yīng)區(qū)含有一個移動催化劑床，它們以連續(xù)催化劑再生方式進行操作；(d)使第二重整裝置的流出物流流到含有分離器和穩(wěn)定器的分離區(qū)，制得富氫氣態(tài)物流、C4-烴物流和第二重整產(chǎn)物。
本發(fā)明方法的一個優(yōu)點在于不再需要專門的原料和/或特大爐容量就可獲得更大數(shù)量的高辛烷值汽油。本發(fā)明方法對于那些在建立連續(xù)催化劑再生重整裝置后保留它們的半再生重整裝置的煉油廠來說，是特別有利的，這是由于提高收率的高辛烷值汽油接著可通過使用現(xiàn)有裝置獲得。
US5354451公開了一種方法，其中，半再生重整裝置和連續(xù)催化劑再生重整裝置串聯(lián)放置，所有原料先流過該半再生重整裝置。在US5354451所述方法中，從第一重整產(chǎn)物分離出來的富氫氣體被引到該連續(xù)催化劑再生重整裝置，第一重整產(chǎn)物是不穩(wěn)定的。
US5354451所述方法的缺點在于全部原料都流過該半再生重整裝置。與本發(fā)明方法相比，這種方法會導(dǎo)致較低的收率和較低的辛烷值，這是由于在該半再生重整裝置中形成了更多的C4-烴(收率損失)和C5烴(在CCR重整裝置中不能為辛烷值提高作出貢獻)。
在本發(fā)明方法中，用于第一和第二重整裝置的原料為汽油沸程含烴原料，優(yōu)選為已經(jīng)從其中分離出C5-烴的加氫處理石腦油。
第一重整裝置具有至少一個催化劑固定床。第一重整裝置可為循環(huán)重整裝置或半再生重整裝置。這類重整裝置是本領(lǐng)域已知的。半再生重整裝置典型地具有2-4個反應(yīng)器或反應(yīng)區(qū)，每個都含有重整催化劑固定床。適合固定床重整的催化劑和反應(yīng)條件是本領(lǐng)域已知的。
為了獲得主要含C5+烴優(yōu)選主要含C7+烴的第一重整產(chǎn)物，第一重整裝置的流出物輸送到分離區(qū)，從其中分離出氫和輕質(zhì)烴。
典型地，第一重整裝置的流出物先輸送到分離器，在其中，從中分離出富氫氣態(tài)物流，接著輸送到穩(wěn)定器，使之分餾為主要含C1和C2烴的燃料氣體、C4-烴物流和C5+烴物流。這種C5+烴物流可作為第一重整產(chǎn)物輸送到第二重整裝置。
優(yōu)選地，可從這種C5+烴物流中分離出C5和C6烴，獲得作為第一重整產(chǎn)物的C7+烴物流。由于鏈烷烴C5和C6烴具有相對低的辛烷值，它們在催化重整不能進一步提高很多，所以，從這種第一重整產(chǎn)物中除去這些低辛烷值成分將會導(dǎo)致第二重整產(chǎn)物具有更高的辛烷值。另一個優(yōu)點在于在第二重整裝置中的苯形成得到最小化。
一種引導(dǎo)主要含C7+的第一重整產(chǎn)物到第二重整裝置的可選方法，是使該C5+第一重整產(chǎn)物與剩余的原料結(jié)合，并使這種結(jié)合物流流到石腦油分流器(splitter)，從中分離出C5-C6烴。經(jīng)此獲得的C7+烴物流接著被引到第二重整裝置。
在分離器中獲得的富氫氣態(tài)物流通常含70-90vol％氫，優(yōu)選地，它們部分被循環(huán)到第一重整裝置。
第一重整產(chǎn)物與至少50％的總原料，在第二重整裝置中進行重整。第二重整裝置是一種含一個或多個反應(yīng)器或反應(yīng)區(qū)(通常為2-4個)且每個都含有催化劑移動床的連續(xù)催化劑再生重整裝置。適合連續(xù)催化劑再生重整的催化劑和工藝條件是本領(lǐng)域已知的。
如果第二重整裝置含有多于一個反應(yīng)區(qū)，那么，優(yōu)選將第一重整產(chǎn)物輸送到第二或更下游的反應(yīng)區(qū)中。輸送第一重整產(chǎn)物到第二或更下游反應(yīng)區(qū)的優(yōu)點，是第一反應(yīng)區(qū)需要更小的爐容量。
優(yōu)選至少90vol％第一重整產(chǎn)物在第二重整裝置中進行重整，更優(yōu)選是全部第一重整產(chǎn)物在第二重整裝置中進行重整。
為了獲得主要含C5+烴的第二重整產(chǎn)物，第二重整裝置的流出物被輸送到分離區(qū)以從中分離出氫和輕質(zhì)烴。在該分離器中獲得的富氫氣態(tài)物流通常含有70-90vol％氫，優(yōu)選地，它們部分被循環(huán)到第二重整裝置中。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果至少5vol％且至多50％的原料先在SR重整裝置中進行重整，然后在CCR重整裝置中繼續(xù)進行重整，則本發(fā)明的目的(即提高高辛烷汽油的收率而不必提高CCR重整裝置的爐容量)就可以實現(xiàn)。優(yōu)選5-30％的原料先在第一重整裝置中進行重整，然后在第二重整裝置中繼續(xù)進行重整，更優(yōu)選為10-25％。
被引入到第二重整裝置中的第一重整產(chǎn)物通常具有范圍在90-100的研究法辛烷值。第二重整產(chǎn)物具有高于第一重整產(chǎn)物的研究法辛烷值。
本發(fā)明借助于下述附圖將得到詳細說明。


圖1圖示說明一種不是按照本發(fā)明的方法，其中，部分石腦油原料在半再生重整裝置中進行重整，部分在CCR重整裝置中進行重整，且其中獲得的重整產(chǎn)物物流是結(jié)合在一起的。
圖2圖示說明一種不是按照本發(fā)明的方法，其中，全部石腦油原料在CCR重整裝置中進行重整。
圖3圖示說明一種按照本發(fā)明的方法，其中，C5+SR重整產(chǎn)物與剩余的原料一起在CCR重整裝置中進行重整。
圖4圖示說明一種按照本發(fā)明的方法，其中，C7+SR重整產(chǎn)物與剩余的原料一起在CCR重整裝置中進行重整。
圖5圖示說明一種按照本發(fā)明的方法，其中，C5+SR重整產(chǎn)物被引入到具有4個反應(yīng)區(qū)的CCR重整裝置的第二反應(yīng)區(qū)中。
圖6圖示說明一種按照本發(fā)明的方法，其中，C5+SR重整產(chǎn)物在被引入CCR重整裝置之前，先輸送到石腦油分流器(splitter)。
在圖1中，第一汽油沸程含烴原料物流經(jīng)由管道1引入到半再生重整裝置2中。流出物經(jīng)由管道3被引到分離器4，在其中，富氫氣態(tài)物流經(jīng)由管道5被分離出來，并部分被循環(huán)到重整裝置2。由此獲得的烴物流經(jīng)由管道6被引到穩(wěn)定器7。在穩(wěn)定器7中，所述烴物流分餾為燃料氣體、C4-烴物流、和C5+重整產(chǎn)物。所述燃料氣體經(jīng)由管道8排出，C4-烴物流經(jīng)由管道9排出，所述重整產(chǎn)物經(jīng)由管道10被輸送到汽油池21中。第二汽油沸程含烴原料物流經(jīng)由管道11被引入到CCR重整裝置12中。重整裝置12的流出物經(jīng)由管道13被引到分離器14，在其中，富氫氣態(tài)物流從所述流出物中被分離出來，并經(jīng)由管道15被循環(huán)到重整裝置12。由此獲得的烴物流經(jīng)由管道16被引到穩(wěn)定器17。在穩(wěn)定器17中，所述烴物流分餾為燃料氣體、C4-烴物流、和C5+重整產(chǎn)物。所述燃料氣體經(jīng)由管道18排出，C4-烴物流經(jīng)由管道19排出，所述重整產(chǎn)物經(jīng)由管道20被輸送到汽油池21中。
在圖2的加工流程中，所有原料經(jīng)由管道11被引入到CCR重整裝置12中。重整裝置12的流出物經(jīng)由管道13被引到分離器14，在其中，富氫氣態(tài)物流從所述流出物中被分離出來，并經(jīng)由管道15被部分循環(huán)到重整裝置12。由此獲得的烴物流經(jīng)由管道16被引到穩(wěn)定器17。在穩(wěn)定器17中，所述烴物流分餾為燃料氣體、C4-烴物流、和C5+重整產(chǎn)物。所述燃料氣體經(jīng)由管道18排出，C4-烴物流經(jīng)由管道19排出，所述重整產(chǎn)物經(jīng)由管道20被輸送到汽油池21中。
在圖3所示按照本發(fā)明的方法中，在穩(wěn)定器7中獲得的第一重整產(chǎn)物經(jīng)由管道22被輸送到CCR重整裝置12中，與經(jīng)由管道11被輸入到重整裝置12中的原料一起在裝置12中進行重整。
圖4所示按照本發(fā)明的方法與圖3所述方法相似。不同之處在于在穩(wěn)定器7中獲得的C5+烴物流經(jīng)由管道2 3被輸送到分餾器24，以獲得一種C5-C6烴物流和C7+第一重整產(chǎn)物。所述C5-C6烴物流經(jīng)由管道25排出，所述C7+第一重整產(chǎn)物經(jīng)由管道26被輸送到CCR重整裝置12。所述C5-C6烴物流可輸送到汽油池21(圖中未畫出)。
在圖5所示本發(fā)明方法中，CCR重整裝置12具有4個反應(yīng)反應(yīng)區(qū)112、212、312、和412。在穩(wěn)定器7中獲得的C5+重整產(chǎn)物，經(jīng)由管道22被輸送到CCR重整裝置12的第二反應(yīng)區(qū)212中。
在圖6所示本發(fā)明方法中，加氫處理的脫丁烷化石腦油經(jīng)由管道27被輸送到石腦油分流器28。C5+第一重整產(chǎn)物經(jīng)由管道22被輸送到石腦油分流器28。在該石腦油分餾塔中，一路C5-C6烴物流從該結(jié)合物流中被分離出來，并經(jīng)由管道29排出，制得一路C7+烴物流，它經(jīng)由管道11被輸送到CCR重整裝置12。
本所述方法借助下述實施例將得到更加清楚的說明。
實施例1(對比例)在圖1所示方法中，一路350t/d的主要沸點在汽油沸程的加氫處理石腦油物流，經(jīng)由管道1被引入到半再生重整裝置2中。一路1500t/d的主要沸點在汽油沸程的相同加氫處理石腦油物流，經(jīng)由管道11被引入到具有3個反應(yīng)區(qū)(圖中未畫出)的CCR重整裝置12的第一反應(yīng)區(qū)中。CCR重整裝置12在9.7barg壓力、1.5h-1液體時空速率(LHSV)、和2.5mol/mol的氫/油比下進行操作。一路263t/d其RON為100.0的SR重整產(chǎn)物物流經(jīng)由管道10排出，一路1292t/d其RON為103.9的CCR重整產(chǎn)物物流經(jīng)由管道20排出。結(jié)合所述SR和CCR重整產(chǎn)物，得到研究法辛烷值為103.2的1555t/d重整產(chǎn)物物流。
實施例2(對比例)在圖2所示方法中，一路1800t/d與實施例1所用相同石腦油物流，經(jīng)由管道11被引入到具有3個反應(yīng)區(qū)(圖中未畫出)的CCR重整裝置12的第一反應(yīng)區(qū)中。CCR重整裝置12在9.7barg壓力、1.8h-1液體時空速率(LHSV)、和2.08mol/mol的氫/油比下進行操作。一路1569t/d的CCR重整產(chǎn)物物流經(jīng)由管道20被輸送到汽油池21。這種重整產(chǎn)物的RON為102.8。
實施例3(按照本發(fā)明)在圖3所示方法中，一路350t/d的與實施例1所用相同石腦油物流，經(jīng)由管道1被引入到半再生重整裝置2中，一路1500t/d的石腦油物流，經(jīng)由管道11被引入到CCR重整裝置12的第一反應(yīng)區(qū)中，一路263t/d其RON為100.0的C5+SR重整產(chǎn)物經(jīng)由管道22被引入到具有3個反應(yīng)區(qū)(圖中未畫出)的CCR重整裝置12的第一反應(yīng)區(qū)中。CCR重整裝置12在9.7barg壓力、1.8h-1液體時空速率(LHSV)、和2.13mol/mol的氫/油比下進行操作。一路1541t/d的CCR重整產(chǎn)物物流經(jīng)由管道20被輸送到汽油池21。這種重整產(chǎn)物的RON為104.2。
實施例4(按照本發(fā)明)在圖4所示方法中，一路350t/d的與實施例1所用相同石腦油物流，經(jīng)由管道1被引入到半再生重整裝置2中。一路1500t/d的石腦油物流，經(jīng)由管道11被引入到CCR重整裝置12的第一反應(yīng)區(qū)中。一路218t/d主要含C7+烴的第一重整產(chǎn)物經(jīng)由管道26被引入到CCR重整裝置12的第一反應(yīng)區(qū)中。CCR重整裝置12在9.7barg壓力、1.7h-1液體時空速率(LHSV)、和2.19mol/mol的氫/油比下進行操作。一路1502t/d的CCR重整產(chǎn)物物流經(jīng)由管道20被輸送到汽油池21。這種重整產(chǎn)物的RON為105.1。
在表1中，給出了實施例1-4輸送到汽油池21的97+重整產(chǎn)物的總辛烷噸數(shù)?？梢钥闯?，按照本發(fā)明的方法導(dǎo)致較實施例1和2先有技術(shù)方法明顯更高數(shù)值的97+辛烷噸數(shù)。
表1總辛烷噸數(shù)97+
權(quán)利要求
1.一種在氫存在下催化重整汽油沸程含烴原料的方法，包括下述步驟(a)在含有催化劑顆粒固定床的第一重整裝置中對至少5vol％且至多50vol％的原料進行重整；(b)使第一重整裝置的流出物流流到含有分離器和穩(wěn)定器的分離區(qū)，制得富氫氣態(tài)物流、C4-烴物流和第一重整產(chǎn)物；(c)在含有一個或多個串聯(lián)連接的反應(yīng)區(qū)的第二重整裝置中對剩余原料和至少部分第一重整產(chǎn)物進行重整，每個反應(yīng)區(qū)含有一個移動催化劑床，它們以連續(xù)催化劑再生方式進行操作；(d)使第二重整裝置的流出物流流到含有分離器和穩(wěn)定器的分離區(qū)，制得富氫氣態(tài)物流、C4-烴物流和第二重整產(chǎn)物。
2.權(quán)利要求1所述方法，其中，在步驟(b)中獲得的所述富氫氣態(tài)物流的至少一部分被循環(huán)到第一重整裝置。
3.權(quán)利要求1或2所述方法，其中，在步驟(d)中獲得的所述富氫氣態(tài)物流的至少一部分被循環(huán)到第二重整裝置。
4.前述權(quán)利要求任一所述方法，其中，第一重整產(chǎn)物主要含C5+烴。
5.權(quán)利要求1-3任一所述方法，其中，在步驟(b)的分離區(qū)中還制得一路C5-C6烴物流，且第一重整產(chǎn)物主要含C7+烴。
6.前述權(quán)利要求任一所述方法，其中，所述第一重整產(chǎn)物的至少90vol％，優(yōu)選全部第一重整產(chǎn)物，在第二重整裝置中進行重整。
7.權(quán)利要求4所述方法，其中，第一重整產(chǎn)物的至少一部分與剩余原料結(jié)合在一起，并被輸送到石腦油分流器以制備C7+烴物流，它接著在步驟(c)的第二重整裝置中進行重整。
8.權(quán)利要求7所述方法，其中，第一重整產(chǎn)物的至少90vol％，優(yōu)選全部第一重整產(chǎn)物，被輸送到所述石腦油分流器。
9.權(quán)利要求1-6任一所述方法，其中，第二重整裝置具有至少兩個串聯(lián)連接的反應(yīng)區(qū)，并且在其中第一重整產(chǎn)物輸入到第二或更下游的反應(yīng)區(qū)中。
10.前述權(quán)利要求任一所述方法，其中，原料的5-30vol％在第一重整裝置中進行重整，優(yōu)選是10-25vol％。
全文摘要
一種在氫存在下催化重整汽油沸程含烴原料的方法，包括下述步驟(a)在含有催化劑顆粒固定床的第一重整裝置(2)中對至少5vol％且至多50vol％的原料進行重整；(b)使第一重整裝置(2)的流出物流流到含有分離器(4)和穩(wěn)定器(7)的分離區(qū)，制得富氫氣態(tài)物流、C
文檔編號C10G59/02GK1643113SQ03806469
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月20日
發(fā)明者M·J·P·C·涅斯肯斯, G·J·丹奧特 申請人:國際殼牌研究有限公司