提高芳烴產(chǎn)量的方法
【專利摘要】提出將烴料流重整的方法。該方法包括將石腦油進料流分離成至少兩種進料流并使各進料流進入分離重整器中。重整器在不同的條件下操作以利用不同烴組分的反應(yīng)性能差異。該方法使用共同催化劑和共同下游方法以回收產(chǎn)生的所需芳族化合物。
【專利說明】提高芳烴產(chǎn)量的方法
[0001]優(yōu)先權(quán)陳述
[0002]本申請要求2012年3月9日提交的美國申請N0.13/417，200的優(yōu)先權(quán)，所述美國申請要求2011年4月29日提交的美國臨時申請N0.61/480,820的優(yōu)先權(quán)。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及提高芳族化合物產(chǎn)量的方法。特別是改進和提高來自石腦油進料流的芳族化合物如苯、甲苯和二甲苯。
[0004]發(fā)明背景
[0005]石油原料的重整是生產(chǎn)有用產(chǎn)品的重要方法。一種重要方法是分離和提升烴以用于發(fā)動機燃料，例如生產(chǎn)石腦油進料流和在汽油生產(chǎn)中提升石腦油的辛烷值。然而，來自粗石油來源的烴進料流包括用于生產(chǎn)塑料、清凈劑和其它產(chǎn)品中的有用化學(xué)前體的生產(chǎn)。
[0006]汽油的提升是重要的方法，在美國專利3，729，409 ;3，753，891 ;3，767，568 ；4，839，024 ;4，882，040和5，242，576中陳述了轉(zhuǎn)化石腦油進料流以提高辛烷值的改進。這些方法涉及多種方式以增強辛烷值，特別是提高汽油的芳烴含量。
[0007]方法包括分離進料并使用不同的催化劑如用于較低沸點烴的單金屬催化劑和非酸性催化劑和用于較高沸點烴的雙金屬催化劑操作數(shù)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，且其可能需要顯著的成本增加。
[0008]發(fā)明概述
[0009]本發(fā)明為改進由烴進料 流得到芳烴的收率的方法，同時使用單一類型的催化劑，所述催化劑循環(huán)通過反應(yīng)器和再生器。特別地，該方法意欲增加由烴進料流生產(chǎn)的苯和甲苯。
[0010]該方法包括使烴進料流進入分離裝置中以產(chǎn)生具有較低吸熱烴組分濃度的輕工藝流，和具有較高吸熱烴組分濃度的重工藝流。使輕工藝流進入在第一操作溫度下操作的第一重整器中。使重工藝流進入在第二操作溫度下操作的第二重整器中，并產(chǎn)生第二重整器流出物流。使第二重整器流出物流進入第一重整器中，且第一重整器產(chǎn)生第一重整器流出物流，使第一重整器流出物流進入芳烴分離裝置中以產(chǎn)生純化芳烴料流和萃余物流。該方法包括對于重整器使用相同的催化劑，且其中第一重整器操作溫度大于第二重整器操作溫度。
[0011]在可選實施方案中，本方法包括使石腦油原料進入分餾裝置中以將石腦油原料分離成較富含正己烷的第一料流及較富含環(huán)己烷和較重組分的第二料流。使第一料流進入在第一溫度下操作的第一重整器中。使第二料流進入在第二溫度下操作的第二重整器中，其中第二溫度低于第一溫度，且第二重整器產(chǎn)生第二重整器流出物流。使第二重整器流出物流進入第一重整器中，且第一重整器產(chǎn)生第一重整器流出物流。使第一重整器流出物流進入芳烴分離裝置中，其中產(chǎn)生純化的芳烴產(chǎn)物流，并產(chǎn)生具有降低芳烴含量的萃余物流。
[0012]方法還包括使催化劑從共同再生器進入第一重整器中以產(chǎn)生第一重整器催化劑流出物流，以及進入第二重整器中以產(chǎn)生第二重整器催化劑流出物流。使第一重整器催化劑流出物流和第二重整器催化劑流出物流進入再生器中。這容許控制催化劑分流至重整器中和催化劑向各重整器中的流速，同時使用共同的催化劑用于本方法并在不同的條件下操作重整器。
[0013]本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點和應(yīng)用由本領(lǐng)域技術(shù)人員從以下詳細描述和附圖中獲悉。
[0014]附圖簡述
[0015]圖1為顯示第一分離進料方法的本發(fā)明一個實施方案；
[0016]圖2為顯示第二分離進料方法的本發(fā)明第二實施方案；
[0017]圖3為顯示第三分離進料方法的第三實施方案；
[0018]圖4為顯示具有分離石腦油進料的第四方法的第四實施方案；和
[0019]圖5為顯示具有另一分離進料的第五方法的第五實施方案。
[0020]發(fā)明詳述
[0021]本發(fā)明涉及改進由烴進料流得到芳烴的收率。特別是，對石腦油進料流的改進，其中將烴重整以提高C6-C8范圍的芳烴的收率。設(shè)計該新方法使用單一催化劑，而不是包含多種催化劑的更昂貴方法。
[0022]在烴加工中，使用重整改進烴原料，特別是石腦油原料的質(zhì)量。該原料包含許多化合物，且重整方法沿著大量途徑進行。反應(yīng)速率隨溫度變化，阿倫尼烏斯方程俘獲了反應(yīng)速率與溫度之間的關(guān)系。反應(yīng)速率.通過特定反應(yīng)的活化能控制，且用重整方法中的許多反應(yīng)，對于不同的反應(yīng)存在許多不同的活化能。對于不同的反應(yīng)，可操縱一種烴至所需產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，例如己烷至苯的轉(zhuǎn)化率。當使用相同催化劑時，反應(yīng)可通過改變反應(yīng)進行時的溫度而操縱。該操縱通過將石腦油混合物內(nèi)的組分至少部分分離成分開的進料而進一步增強。然后可加工不同的進料以提高所需產(chǎn)物的選擇性控制，或者在這種情況下C6-C8范圍內(nèi)的芳烴的產(chǎn)量。
[0023]重整方法基本是吸熱的，因而加入實質(zhì)量的熱以保持反應(yīng)的溫度。石腦油混合物內(nèi)不同的組分在脫氫方法期間具有較大吸熱性。本發(fā)明旨在將方法分離成至少兩個反應(yīng)區(qū)，其中一個區(qū)為基本等溫的，且另一區(qū)以非等溫溫度特征操作。非等溫區(qū)包含由烴組分構(gòu)成的進料流，所述烴組分通過高吸熱催化重整反應(yīng)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物，且這產(chǎn)生反應(yīng)區(qū)中顯著的溫度降低。實例包括轉(zhuǎn)化成芳烴的環(huán)烷烴化合物。等溫反應(yīng)區(qū)包含進料，盡管組分可具有不同的活化能，但反應(yīng)為較低吸熱催化重整反應(yīng)，且在高溫下是有利的。方法可包括使來自非等溫區(qū)的流出物流進入等溫區(qū)中，因為具有高吸熱性的組分主要在非等溫區(qū)中反應(yīng)。
[0024]本發(fā)明一方面為這一發(fā)現(xiàn):設(shè)計與最難重整的烴組分的較長加工時間這一信念相違背。特別地，將C6重整成芳烴比將C7和更高級組分重整更難。因此，技術(shù)人員懷疑C6化合物應(yīng)比C7和更高級組分具有更大的與催化劑的接觸時間。研究發(fā)現(xiàn)實際上相反。C6組分需要較短接觸時間。這是相反的直覺，且當加工分開的組分時，該方法顛倒了一般觀念。這導(dǎo)致關(guān)于各種設(shè)計的幾個特征，包括在較高溫度下分離和加工。
[0025]在重整器中加工烴時的一個考慮是反應(yīng)條件的平衡。在重整器中存在競爭反應(yīng)。反應(yīng)由于不同的活化能和其它因素而以不同的速率進行。發(fā)現(xiàn)提高較輕烴的一些重整反應(yīng)的溫度有利于烴的脫氫和環(huán)化，與其它較不有利的反應(yīng)如催化裂化相比。然而，溫度還必須足夠低以防止發(fā)生任何顯著程度地?zé)崃鸦?br> [0026]就反應(yīng)的描述而言，在重整器中發(fā)生幾種反應(yīng)。主要的反應(yīng)包括脫氫和環(huán)化，如下文所用，術(shù)語脫氫的使用意欲包括環(huán)化。
[0027]本發(fā)明一個實施方案為由烴進料流生產(chǎn)芳烴的方法，如圖1所示。該方法包括使
烴進料流12進入分離裝置10中以產(chǎn)生輕工藝流14和重工藝流16。輕工藝流14具有降低
的吸熱烴組分濃度，重工藝流16具有提高的吸熱烴組分濃度。使輕工藝流14進入第一重
整器20中并產(chǎn)生第一重整器流出物流22。第一重整器20在第一組反應(yīng)條件，包括第一溫
度下操作。使重工藝流16進入第二重整器30中并產(chǎn)生第二重整器流出物流32。第二重整
器30在第二組反應(yīng)條件，包括第二溫度下操作。使第一重整器流出物流22和第二重整器
流出物流32進入芳烴分離裝置40中。芳烴分離裝置40產(chǎn)生芳烴產(chǎn)物流42和貧含芳族化
合物的萃余物流44。第一和第二重整器20、30使用相同催化劑以將烴進料在重整器中重M
iF.0
[0028]盡管發(fā)現(xiàn)可將烴進料分離并送入不同的重整器中，但操作和實踐使用不同的催化齊U，例如在美國專利N0.4，882，040，R.M.Dessau等人中所提出的，并通過引用將其全部內(nèi)容并入本文中。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)技術(shù)人員可使用單一類型的催化劑，例如通常用于重整的一種。這提出節(jié)約，即催化劑僅需要單個再生器，其中使兩種催化劑料流進入單個共同再生器中。
[0029]本發(fā)明發(fā)現(xiàn)用分 離進料，操作條件不同以產(chǎn)生收率的改進。在該方法中，第一操作溫度大于第二操作溫度。第一操作溫度大于540°C，優(yōu)選大于560°C。第二操作溫度小于5400C，并保持在小于第一操作溫度的值。盡管該方法在目標反應(yīng)溫度下操作重整器，但該方法是吸熱的，且反應(yīng)器中的溫度通常會隨著反應(yīng)進行而下降。因此，反應(yīng)器入口的溫度通常是最高溫度，并且為被控制的溫度。就本說明書而言，術(shù)語“反應(yīng)溫度”可與“入口溫度”互換使用，且當使用術(shù)語“反應(yīng)溫度”時，意指在反應(yīng)器入口條件下的溫度。
[0030]本發(fā)明將烴進料流分離成具有降低環(huán)烷烴含量且包含C7和較輕烴的輕工藝流14。在優(yōu)選實施方案中，烴進料流為石腦油進料流。石腦油進料流還分離成具有較高環(huán)烷烴含量的重工藝流16。重質(zhì)料流包含C8和較重?zé)N，及C6和C7環(huán)烷烴化合物。降低的環(huán)烷烴含量容許第一重整器20在還會使重整方法期間的溫降最小化的反應(yīng)條件下操作。重整器將烴脫氫，其為吸熱方法，且具有烴料流中比其它組分吸收更多熱的組分。通過將更吸熱的化合物與輕工藝流14分離，第一重整器可在平均較高溫度下操作?？蓪⑹X油進料流分離以使兩個重整器的操作最佳化，并可取決于石腦油進料流的補充。在一個實施方案中，輕工藝流包含C6和較輕烴,重工藝流包含C7和較重?zé)N,其具有較高的環(huán)烷烴含量,包括C6和較高環(huán)烷烴。
[0031]本方法涉及烴工藝流并行通過重整器。催化劑可并行或串行地流過重整器。催化劑的并行工藝流包括將來自再生器的催化劑料流分離成多個催化劑進料流，并使催化劑進料流中的一個進入各個重整器中。催化劑的串行流包括使來自再生器的催化劑進入第一重整器中，并使來自第一重整器的催化劑進入第二重整器中。如圖1所示，顯示催化劑的串行流，其中新鮮催化劑料流18進入第一重整器20中。部分廢催化劑料流24從第一重整器20進入第二重整器30中，且廢催化劑料流34返回再生器中。該方法可就方法中的隨后反應(yīng)器而言繼續(xù)。
[0032]如本文所述，重整器為可包含多個反應(yīng)器床的反應(yīng)器，且意欲將多個反應(yīng)器床的使用并入本發(fā)明的范圍內(nèi)。重整器還可包含床間加熱器，其中當催化劑和工藝流在重整器內(nèi)從一個反應(yīng)器床流入順序反應(yīng)器床時，該方法將催化劑和/或工藝流再加熱。最常用類型的床間加熱器為火焰加熱器，其將在管中流動的流體和催化劑加熱。可使用其它換熱器。
[0033]具體重整反應(yīng)器為進行烴環(huán)化和脫氫的高溫吸熱催化反應(yīng)的反應(yīng)器。該重整器提高石腦油進料流的芳烴含量，并且還產(chǎn)生氫氣流。特別地，產(chǎn)生苯、甲苯和二甲苯。
[0034]本方法可進一步包括輕氣體分離裝置60以加工來自重整器的流出物流。輕氣體分離裝置60通常為用于將較輕氣體與來自重整器的流出物流分離的輕分餾器。第一重整器20在更苛刻的條件下操作并產(chǎn)生更多輕氣體。輕氣體分離裝置60可以為脫丁烷器或脫戊烷器以分別除去C4和較輕氣體或者C5和較輕氣體。脫丁烷器或脫戊烷器的選擇可取決于待進入芳烴分離裝置40中的流出物流20的所需含量。
[0035]另一實施方案包括使石腦油進料流12進入分餾裝置10中，產(chǎn)生包含Cf^PC7烴的頂部料流14及包含C8和較重?zé)N的底部料流16。頂部料流具有較低環(huán)烷烴組分含量，底部料流具有較高環(huán)烷烴組分含量。使頂部料流14進入在第一組反應(yīng)條件下操作的第一重整器20中。第一重整器20包含用于接收催化劑料流18和排出部分廢催化劑24的催化劑入口和催化劑出口。底部料流16進入第二重整器30中，其中第二重整器30具有用于接收來自第一重整器20的催化劑料流24的催化劑入口和用于使催化劑料流34進入再生器中的催化劑出口。
[0036]第一重整器在至少560°C的溫度下操作，第二重整器在540°C以下的溫度下操作。較輕的料流在更苛刻的條件下加工，同時在重整器20內(nèi)的停留時間小于較重料流的停留時間。
[0037]第一重整器20產(chǎn)生流出物流22，其進入重整產(chǎn)物分離器50中。第二重整器30產(chǎn)生流出物流32，其進入重整產(chǎn)物分離器50中。重整產(chǎn)物分離器50產(chǎn)生包含C6-C7芳烴的重整產(chǎn)物頂部料流52。頂部料流52進入芳烴分離裝置40中，并產(chǎn)生芳烴產(chǎn)物流42和萃余物流44。萃余物流44貧含芳烴。重整產(chǎn)物分`離器50產(chǎn)生包含C8和較重芳烴的底部料流54。重整產(chǎn)物底部料流進入芳烴復(fù)合物中以使用較重芳烴組分。
[0038]芳烴分離裝置40可包括將芳烴與烴料流分離的不同方法。一個工業(yè)標準為Sulfolane?方法,其為使用環(huán)丁砜促進芳烴的高純度萃取的萃取蒸懼方法。Sulfolane?方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
[0039]加工烴的混合物以產(chǎn)生芳烴可能需要對該化學(xué)的更好理解，其可導(dǎo)致反直覺的結(jié)果。當加工烴進料流時，分離進料流以利用不同烴組分在化學(xué)方面的差異。本發(fā)明一方面顯示于圖2中。由烴料流102生產(chǎn)芳烴的方法包括使烴料流進入分餾裝置100中。分餾裝置100產(chǎn)生包含輕質(zhì)烴且具有降低的吸熱化合物濃度的頂部料流104。裝置100還產(chǎn)生包含較重?zé)N且具有提高的吸熱化合物濃度的底部料流106。術(shù)語吸熱化合物的使用指在脫氫方法期間顯示出強吸熱性的化合物。盡管許多化合物可能顯示出一些吸熱性，但吸熱化合物主要包含環(huán)烷烴化合物，是具有如下特征的那些化合物:在重整器中在脫氫和環(huán)化方法期間具有降低反應(yīng)器溫度的強傾向。就下文的討論而言，吸熱化合物指具有類似吸熱性的環(huán)烷烴和化合物。
[0040]頂部料流104進入第一重整器120中，其中第一重整器120在第一溫度下操作。底部料流106進入第二重整器130中，其中第二重整器130在第二溫度下操作，并產(chǎn)生第二重整器流出物流132。第二重整器流出物流132進入第一重整器120中，在那里加工頂部料流104和第二重整器流出物流132以產(chǎn)生第一重整器流出物流122。第一重整器流出物流122進入芳烴分離裝置140中并產(chǎn)生芳烴產(chǎn)物流142和萃余物流144。該方法對于重整器使用相同的催化劑，其又通過僅具有單個共同再生器而節(jié)約。再生器接收廢催化劑并可使再生催化劑進入一個或多個重整器中。催化劑還可以以如下循環(huán)從第一重整器120進入第二重整器130中:在第一重整器102中使用新鮮催化劑、使部分廢催化劑進入第二重整器130中并使廢催化劑返回再生器中。
[0041]第一重整器120在比第二重整器130更高的溫度下操作。較輕烴可在重整器中在較高的溫度下，但以較低的停留時間操作。第一重整器溫度大于540°C，優(yōu)選第一溫度大于560°C。第二重整器溫度優(yōu)選小于540°C。
[0042]烴進料 流可以為石腦油進料流，分餾裝置100將烴進料流分離成包含C7和較輕烴的輕質(zhì)烴工藝流，或者操作以包含C6和較輕烴。分餾裝置100產(chǎn)生包含C8和較重?zé)N，或者可包含C7和較重?zé)N的底部料流。優(yōu)選操作分餾裝置100以將進料中的環(huán)烷烴組分導(dǎo)入底部料流中，特別是使C6和C7環(huán)烷烴組分進入底部料流中。
[0043]該方法可包括使第一重整器流出物流122進入重整產(chǎn)物分離器150中。重整產(chǎn)物分離器150產(chǎn)生包含較輕烴(包括C6-C7芳族化合物)的頂部料流152，及包含C8和較重芳族化合物和較重?zé)N的底部料流154。
[0044]該方法可進一步包括輕氣體分離裝置160。輕氣體分離裝置160將來自重整器的流出物流中的氫氣和輕質(zhì)烴分離。特別地，輕質(zhì)烴分離裝置160將輕質(zhì)烴與第一重整器流出物流122分離，產(chǎn)生包含丁烷和較輕化合物或者戊烷和較輕化合物的頂部料流162。特別地，C1-C4烴化合物是不理想的，并占據(jù)容積或干擾反應(yīng)和下游分離。輕質(zhì)烴的脫除減少下游成本和設(shè)備。使來自輕質(zhì)烴分離裝置160的底部料流164進入重整產(chǎn)物分離器150中。
[0045]離開芳烴分離裝置140的萃余物流144包含C6-C8范圍的烴，且為容易重整的組分。萃余物流144可再循環(huán)至重整器120、130中，優(yōu)選萃余物流144再循環(huán)至第一重整器120 中。
[0046]可選實施方案為本方法的分離設(shè)計，如圖3所示。本方法包括使石腦油進料流202進入分餾裝置200中。分餾裝置200產(chǎn)生從分餾裝置200頂部離開的輕工藝流204和從分餾裝置200底部離開的重工藝流206。
[0047]輕工藝流204進入第一重整器220中，其中第一重整器220具有包含再生催化劑的催化劑入口料流226。第一重整器220具有催化劑出口 224和第一重整器流出物流222。重工藝流206進入第二重整器230中并產(chǎn)生第二重整器流出物流232。第二重整器230具有由第一重整器220進入的催化劑入口料流224，和催化劑出口料流234。催化劑出口料流232中的廢催化劑進入再生器270中，其中催化劑再生并再循環(huán)至第一重整器220中。第一重整器流出物流222和第二重整器流出物流232進入芳烴分離裝置240中以回收芳烴。第一重整器反應(yīng)條件包括在大于第二重整器中的溫度的第一溫度下操作。
[0048]芳烴分離裝置240產(chǎn)生提純芳烴料流242和包含烴組分的萃余物流244，所述萃余物流244可再循環(huán)。
[0049]該實施方案的方法使用至少兩個反應(yīng)器用于第二重整器230，其中重質(zhì)料流206順序地通過反應(yīng)器，其中工藝流在它通過反應(yīng)器與換熱器之間時被加熱。[0050]在該實施方案的可選變體中，本方法進一步包括使第一重整器流出物流222進入在第三組反應(yīng)條件下操作的第三重整器280中。第三重整器280產(chǎn)生第三流出物流282，且第三重整器流出物流進入芳烴分離裝置240中。第三重整器流出物流可進入重整產(chǎn)物分離器250中，然后進入芳烴分離裝置240中。第三重整器流出物流282還可進入輕質(zhì)烴分餾裝置260中以分離出丁烷/戊烷和較輕烴，然后使工藝流262進入芳烴分離裝置240中。
[0051]第三組反應(yīng)條件包括第三溫度，其中第三溫度大于第二重整器230中的反應(yīng)溫度。催化劑出口料流234從第二重整器230進入第三重整器280中。催化劑在進入第三重整器280中時部分消耗并被加熱至第三重整器入口溫度。催化劑在用于第三重整器280中以后作為廢催化劑料流284進入再生器270中。
[0052]第三重整器流出物流282在通過輕質(zhì)烴分餾裝置260以后，使工藝流進入重整產(chǎn)物分離器250中。第二重整器流出物流232還進入重整產(chǎn)物分離器250中。重整產(chǎn)物分離器250產(chǎn)生包含C6-C7芳族化合物的頂部料流252及包含C8和較重芳族化合物的底部料流。頂部料流252進入芳烴回收裝置240中，在那里回收242 二甲苯、苯和甲苯。還產(chǎn)生包含非芳族化合物的萃余物流244，并可再循環(huán)至一個重整器中。
[0053]第一重整器220操作溫度大于540°C，優(yōu)選溫度大于560°C。第二重整器230操作溫度小于540°C，第三重整器280操作溫度大于540°C。
[0054]將石腦油進料流202分成包含C7和較輕烴的輕質(zhì)烴料流，及包含C8和較重?zé)N的重質(zhì)烴料流。輕質(zhì)烴料流優(yōu)選具有較低相對環(huán)烷烴含量，和較低的具有較高吸熱性的化合物含量。重質(zhì)烴料流優(yōu)選具有較高相對環(huán)烷烴含量和較高的具有較高吸熱性的化合物含量。
[0055]重整方法為吸熱方法，重整器220、230、280可包含具有床間加熱器的多個反應(yīng)器床。反應(yīng)器床根據(jù)床間加熱器定尺寸以保持反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度。較大反應(yīng)器床會經(jīng)歷明顯的溫降，并可對反應(yīng)具有不利后果。同樣，在重整器如第一重整器220和第三重整器280之間，可存在重整器間加熱器以將工藝流加熱至所需入口溫度。催化劑還可通過重整器間加熱器以使催化劑達到 所需重整器入口溫度。
[0056]另一實施方案為由石腦油進料流生產(chǎn)芳烴產(chǎn)物流的方法。石腦油進料流302進入分餾裝置300中并產(chǎn)生包含輕質(zhì)烴的頂部料流304和包含較重?zé)N的底部料流306。輕質(zhì)烴料流304進入第一重整器320中并在第一組反應(yīng)條件下操作以產(chǎn)生第一產(chǎn)物流322。較重?zé)N料流306進入第二重整器330中并在第二組反應(yīng)條件操作以產(chǎn)生第二產(chǎn)物流332。第二產(chǎn)物流332進入第一重整器320中，在那里將第二產(chǎn)物流與輕頂部料流304混合。結(jié)合料流進入第一重整器320中以產(chǎn)生第一產(chǎn)物流322。第一產(chǎn)物流322進入芳烴分離裝置340中以產(chǎn)生提純的芳烴產(chǎn)物流342和萃余物流344。
[0057]該實施方案中所用催化劑通過兩個重整器，新鮮或再生催化劑作為催化劑入口料流在第二重整器入口溫度下進入第二重整器330中。催化劑在離開第二重整器334時部分消耗并進入第一重整器320中。將催化劑加熱至第一重整器催化劑入口溫度，其中第一重整器320在大于第二重整器330的溫度下操作，并在進入第一重整器320中時將催化劑加熱至比進入第二重整器330中時更大的溫度。第一重整器320產(chǎn)生廢催化劑料流324，其使廢催化劑進入再生器370中。
[0058]重整器320、330可各自包含多個反應(yīng)器。優(yōu)選的反應(yīng)器數(shù)目為2_5個反應(yīng)器，其中催化劑和工藝流順序地流過反應(yīng)器。在反應(yīng)器之間，催化劑和工藝流在級間加熱器中加熱以使催化劑和工藝流的溫度達到重整器入口溫度。
[0059]本方法涉及在不同重整器中使用相同的催化劑，其中重整器在不同的操作條件下操作。主操作溫度為重整器的入口溫度。該方法產(chǎn)生包含C6和較輕烴的來自分餾裝置300的第一料流304，并進入第一重整器320中。第一料流304優(yōu)選以較低環(huán)烷烴含量產(chǎn)生以降低第一料流304的吸熱性。第一重整器320在第一組反應(yīng)條件下操作，所述第一組反應(yīng)條件包括第一反應(yīng)溫度，且為比第二重整器330中的第二反應(yīng)溫度更大的溫度。第一反應(yīng)溫度大于540°C,優(yōu)選大于560°C,同時第二反應(yīng)溫度小于540°C。
[0060]不同重整器的加工條件容許不同的操作控制?？煽刂频钠渌兞堪账?、氫氣:烴進料比和壓力。優(yōu)選具有較輕烴的重整器中的壓力在比具有較重?zé)N的重整器中更低的壓力下操作。第一重整器的操作壓力的實例為130-310kPa，優(yōu)選的壓力為約170kPa(10psig)，第二重整器的操作壓力為240-580kPa，優(yōu)選的壓力為約450kPa (50psig)。
[0061]分餾裝置300還產(chǎn)生第二料流306，其進入第二重整器330中。第二料流306包含C7和較重?zé)N，且第二料流306優(yōu)選具有較高環(huán)烷烴含量。
[0062]本方法可進一步包括將第二料流分離成包含C7烴的中間料流及包含C8和較重?zé)N的重質(zhì)料流。該方法顯示于圖5中，其中石腦油進料流402進入分餾裝置410中，產(chǎn)生第一料流404和第二料流406。第二料流406進入第二分餾裝置410中，其中產(chǎn)生中間料流412和重質(zhì)料流414。重質(zhì)料流414進入第二重整器中。第二重整器包括至少兩個重整器431和433，并可包含串聯(lián)的更多個重整器，其中重質(zhì)料流414以順序方式通過。重整器431和433在相同反應(yīng)條件下操作。中間料流412通過第二重整器系列的最后一個433。第二重整器系列產(chǎn)生第二重整器流出物流436。第一料流404和第二重整器流出物流436進入在比第二重整器入口溫度更大的第一入口溫度下操作的第一重整器420中。
[0063]第一重整器420 產(chǎn)生流出物流422。流出物流422進入輕質(zhì)烴汽提裝置460中，其中將輕氣體和輕質(zhì)烴從流出物流422中除去，產(chǎn)生底部料流462。底部料流462進入重整產(chǎn)物汽提器450中，其中產(chǎn)生包含C6-C8芳烴的頂部料流452和包含C9+芳烴的底部料流。頂部料流452進入芳烴回收裝置440中，在那里產(chǎn)生芳烴產(chǎn)物流442并產(chǎn)生萃余物流444。
[0064]可選實施方案包括使用多個重整器的方法，其中催化劑以串行方式從第一重整器進入第二重整器中，并通過隨后的重整器。分餾烴進料流以產(chǎn)生包含C6和C7烴的輕質(zhì)烴進料流及包含C8和較重?zé)N的重質(zhì)烴進料流。石腦油進料流分離成不同的較輕和較重料流經(jīng)歷許多變量。一個因素為石腦油進料流的補充，例如進料流中的環(huán)烷烴和烯烴含量。其它因素可包括關(guān)于不同重整器的操作溫度的決定。
[0065]分離進料以加工通過不同重整器的不同進料導(dǎo)致芳烴收率提高。流出物流從一個重整器進入另一重整器中可包括流出物流進入重整器內(nèi)的中間反應(yīng)器中。意欲重整器在重整器內(nèi)包括多個反應(yīng)器床。這容許靈活控制進入重整器中的工藝流的停留時間。
[0066]重整方法為石油精煉中的普通方法，通常用于提高汽油的量。重整方法包括將氫氣流和烴混合物混合并使所得料流與重整催化劑接觸。常用原料為石腦油原料且通常具有80°C的始沸點和205°C的終沸點。重整反應(yīng)器以450-540°C的進料入口溫度操作。重整反應(yīng)通過脫氫和環(huán)化將鏈烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化成芳烴。鏈烷烴的脫氫可得到烯烴，鏈烷烴和烯烴的脫氫環(huán)化可得到芳烴。
[0067]重整催化劑通常在載體上包含金屬。載體可包括重量比為1:99-99:1的多孔材料和粘合劑，多孔材料例如為無機氧化物或分子篩。重量比優(yōu)選為1:9-9:1。用于載體的無機氧化物包括但不限于氧化鋁、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鉻、氧化鋅、二氧化釷、氧化硼、陶瓷、瓷、鋁土礦、二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁、碳化硅、粘土、結(jié)晶沸石鋁硅酸鹽及其混合物。多孔材料和粘合劑是本領(lǐng)域中已知的，在此處不詳細地提出。金屬優(yōu)選為一種或多種VIII族貴金屬，包括鉬、銥、銠和鈀。通常催化劑含有基于催化劑的總重量為0.01-2重量％的量的金屬。催化劑還可包含來自IIIA族或IVA族的促進劑元素。這些金屬包括嫁、錯、銦、錫、銘和鉛。
[0068]實驗用不同的進料組合物運行。微型反應(yīng)器的實驗條件包括515_560°C的入口溫度，5的氫氣:烴比，反應(yīng)器中10-50psig或170-450kPa的不同水平的壓力，0.75-3hr_1的WHSV,以及擴大轉(zhuǎn)化率范圍的不同催化劑載荷。
[0069]表I一微型反應(yīng)器的進料
[0070]
【權(quán)利要求】
1.由烴進料流制備芳烴的方法，其包括: 使烴進料流進入分離裝置中，由此產(chǎn)生包含C7-烴且具有降低吸熱烴組分濃度的輕工藝流，以及包含C8+烴及C6和C7環(huán)烷烴且具有較高吸熱組分濃度的重工藝流； 使輕工藝流進入第一重整器中，其中第一重整器具有第一操作溫度； 使重工藝流進入第二重整器中，其中第二重整器具有第二操作溫度，由此產(chǎn)生第二重整器流出物流； 使第二重整器流出物流進入第一重整器中，由此產(chǎn)生第一重整器流出物流；使第一重整器流出物流進入芳烴分離裝置中，由此產(chǎn)生芳烴產(chǎn)物流和萃余物流； 其中第一重整器和第二重整器具有相同的催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一操作溫度大于第二操作溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中第一操作溫度大于540°C(1000 T )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中第一操作溫度大于560°C(1040 T )。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中第二操作溫度小于540°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 的方法，其中使來自第一和第二重整器的催化劑進入共同再生器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中烴進料流為石腦油進料流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其進一步包括使來自第一重整器和第二重整器的催化劑進入再生裝置中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其進一步包括使萃余物流進入第一重整器中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中吸熱烴組分包括環(huán)烷烴。
【文檔編號】C10G61/02GK103429711SQ201280012761
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月29日
【發(fā)明者】D·A·韋格爾, K·M·旺當布舍, M·D·莫塞 申請人:環(huán)球油品公司