專利名稱：烯烴裝置中的重質(zhì)不飽和和化合物的催化蒸餾及加氫的制作方法
背景技術(shù)：
本申請是1996年3月12日提交的編號為08/613594未決申請的部分繼續(xù)申請。
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)烯烴的工藝系統(tǒng)，尤其處理裂解氣體進(jìn)料，以更有效地回收產(chǎn)物和處理副產(chǎn)物。
乙烯、丙烯及其它有價值的石油化學(xué)品是由包括乙烷至重質(zhì)瓦斯油的各種烴類原料經(jīng)熱裂化而生產(chǎn)的。這些原料的熱裂化，得出范圍很寬的產(chǎn)物，從氫氣到熱解燃料油。熱裂化步驟的流出物，一般稱之為裂解氣或裂化氣，是由其全餾程范圍的物料所組成，然后必須將其分離(或分餾)為各種產(chǎn)物或副產(chǎn)物，接著對其至少某些不飽和副產(chǎn)物進(jìn)行(加氫)反應(yīng)。
一般裂解氣流，除含目的產(chǎn)物乙烯和丙烯外，還含C2炔烴、C3炔烴及二烯烴、C4和更重的炔烴、二烯及烯烴，以及相當(dāng)數(shù)量的氫氣。在大部分已有技術(shù)中，對C2炔烴、C3炔烴及二烯烴、C5和更重的二烯烴、炔烴及烯烴是在固定床反應(yīng)器中用一系列工業(yè)可提供的催化劑進(jìn)行催化加氫的。在越來越多的應(yīng)用中，C4炔烴、二烯烴及烯烴也是在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行催化加氫。這些獨(dú)立的加氫步驟在兩個連續(xù)過程之一中進(jìn)行。在一般已有技術(shù)中，將裂解氣壓縮至2.76-4.14MPa(400-600psia)之間。然后不斷冷卻其冷凝下來C2及更重的組分。經(jīng)深冷回收氫氣，并從該物流中分餾甲烷。余下的C2及更重物流再進(jìn)入一系列的分餾塔。第一塔，即脫乙烷塔，生產(chǎn)含C2炔烴、烯烴及烷烴的塔頂餾出物。將該物流送入固定床氣相反應(yīng)器中，用前面從裂解氣流中深冷分離出的氫氣對C2炔烴進(jìn)行選擇性加氫。
接著為第二塔，脫丙烷塔，生產(chǎn)含C3炔烴、二烯烴及烯烴的塔頂餾出物。將該物流送入固定床氣相或液相反應(yīng)器中，用前面從裂解氣流中深冷分離出的氫氣對C3炔烴及二烯烴進(jìn)行選擇性加氫。
第三塔，脫丁烷塔，生產(chǎn)含C4炔烴、二烯烴、烯烴及烷烴的塔頂餾出物流。將該物流或送至界區(qū)作為最終產(chǎn)品，或送入固定床液相反應(yīng)器中，用前面從裂解氣中深冷回收的氫氣對其二烯烴、炔烴進(jìn)行加氫，有時還對烯烴進(jìn)行加氫。
第三塔的塔底產(chǎn)物含C5及更重的二烯烴、炔烴、烯烴及烷烴。將該物流送至一系列的兩固定床的液相反應(yīng)器中。在第一固定床，對炔烴及二烯烴進(jìn)行催化加氫。在第二反應(yīng)器對烯烴進(jìn)行催化加氫。二反應(yīng)器均利用從前面裂解氣中深冷回收的氫氣。在某些應(yīng)用中，第三塔生產(chǎn)含C4及C5二者的炔烴、二烯烴、烯烴及烷烴的塔頂餾出物。對C4，這些都是如以前所討論單獨(dú)在單一固定床液相反應(yīng)器中進(jìn)行加氫。C6及更重的二烯烴、炔烴、烯烴及烷烴都在第三塔進(jìn)入塔底產(chǎn)物而排出，并如以前討論，在兩固定床的液相反應(yīng)器中進(jìn)行加氫。
在一種剛才所述的典型工藝的變型中，是將裂化氣壓縮至2.07-3.45MPa(300-500psia)之間，并送至分餾塔中。塔頂餾出物流為裂解氣中C3及更輕的部分。將其送至一系列的固定床氣相反應(yīng)器中，用少部分包含在C3及更輕物流中的氫氣對乙炔及部分C3的炔烴及二烯烴進(jìn)行加氫。用上述同樣的方式，對未被加氫的C3的炔烴及二烯烴的部分以及C4和更重的炔烴、二烯烴及烯烴進(jìn)行加氫。在許多新的烯烴裝置中，丁二烯是被加氫為烯烴，或?qū)⒍N及丁烯完全加氫為丁烷。有時，將飽和的C4循環(huán)至裂化爐中，有時也將飽和的C5循環(huán)至裂化爐中。
盡管上述若干典型工藝已廣為應(yīng)用，但仍然存在許多缺點(diǎn)。凡在對不飽和的C3(甲基乙炔及丙二烯)、C4及汽油(包括C5)進(jìn)行加氫之時，都需要至少三臺單獨(dú)的固定床反應(yīng)器。如果對汽油進(jìn)行兩段加氫，則其固定床反應(yīng)器數(shù)為四臺。這樣多的固定床反應(yīng)器大大增加了系統(tǒng)的投資費(fèi)用及操作的復(fù)雜性。甚至當(dāng)系統(tǒng)采用同時處理C4及C5不飽和化合物，而不單獨(dú)處理C4和將C5與汽油合在一起進(jìn)行處理時，盡管需要的分餾塔少一個，但加氫反應(yīng)器的數(shù)目仍然不變。
發(fā)明綜述本發(fā)明涉及烯烴裝置中乙烯及丙烯的回收和重質(zhì)不飽和化合物的加氫及分離。本發(fā)明的目的在于提供一種方法，可對乙炔及C3炔烴及二烯烴進(jìn)行選擇性加氫，生產(chǎn)附加的乙烯及丙烯，和對C4及更重炔烴、二烯烴及烯烴進(jìn)行加氫，使之完全成為烷烴，而不會使乙烯及丙烯受到加氫，并在流程中對所得產(chǎn)物進(jìn)行選擇性分離，可使所需反應(yīng)器數(shù)及分離塔數(shù)減至最少，從而降低投資及操作費(fèi)用。更具體地說，本發(fā)明涉及一種稱之為催化蒸餾的反應(yīng)-蒸餾步驟組合方面新排列的應(yīng)用，以同時完成加氫反應(yīng)及所需分離的過程。
附圖簡述

圖1為常規(guī)已有烯烴裝置的流程圖；圖2為改進(jìn)已有烯烴裝置的流程圖；圖3為按照本發(fā)明的烯烴裝置的流程圖；圖4為說明本發(fā)明另一實(shí)施方案類似于圖3的流程圖；圖5及圖6說明圖4催化蒸餾塔的另一種排列。
圖7至10為類似于圖3及圖4的流程圖，但說明本發(fā)明的另一些實(shí)施方案。
優(yōu)選實(shí)施方案說明首先參照說明常規(guī)已知技術(shù)的烯烴裝置的圖1，典型裂解及相關(guān)熱回收的單元，一般標(biāo)記為4，產(chǎn)生裂解氣6及一種主要含C8及更重組分重質(zhì)物流8。裂解氣6首先經(jīng)12壓縮至2.76-4.14MPa(400-600psia)之間。然后大部分已壓縮氣體經(jīng)14深冷處理，分離氫15，然后在16分離出甲烷。少部分C3及更重的物料在壓縮機(jī)組中冷凝下來，并通常走旁路繞開深冷脫甲烷及脫乙烷步驟，以物流31直接進(jìn)入脫丙烷塔30。而氣流18再經(jīng)20脫除乙烷，使C2氣流中的乙炔在22中用氫15進(jìn)行加氫，在24進(jìn)行分餾，主要生產(chǎn)乙烯26及乙烷28。脫乙烷塔20的塔底產(chǎn)物29在30脫除丙烷，在34中用氫15使所分離的C3物流32中C3炔烴及二烯烴進(jìn)行加氫，并于36中進(jìn)行分離，主要生產(chǎn)丙烯38及丙烷40。同樣，脫丙烷塔30的塔底產(chǎn)物在42脫除丁烷，生產(chǎn)C4物流44，用于在46進(jìn)行加氫。
將C5+物流48與系統(tǒng)前部的重質(zhì)物8及氫15一起加至汽油加氫處理塔50中。包括來自前部的重質(zhì)物的C5+物流通常按兩段進(jìn)行加氫。在第一段中，對二烯烴及炔烴加氫。在第二段中對烯烴加氫，并將硫化合物轉(zhuǎn)化為硫化氫。從第一汽油加氫處理塔50出來的部分加氫產(chǎn)物52在54中經(jīng)分餾，脫出C5至C8塔頂餾出物56，留下C9+塔底產(chǎn)物58。塔頂餾出物56在60中再經(jīng)進(jìn)一步加氫，然后在62中加以分餾，生產(chǎn)飽和C5的塔頂餾出物64及飽和C6至C8的塔底汽油產(chǎn)物66。將C5物流64與來自加氫步驟46的飽和C4物流合并一起，C4及C5的合并物流65通常循環(huán)至裂解加熱爐中。乙烷及丙烷物流28及40也可循環(huán)至裂解加熱爐中。
圖2說明圖1所示已有技術(shù)的一種變型，其中將C4及C5的不飽和化合物合并一起進(jìn)行處理，而不是如同將C5與汽油合一起處理的圖1那樣將C4與C5分開進(jìn)行處理。在圖2的實(shí)施方案中，將來自脫丙烷塔30的C4+塔底產(chǎn)物與系統(tǒng)前部的重質(zhì)物8一起加至分餾塔42中，現(xiàn)在按脫戊烷塔進(jìn)行操作，分離塔頂餾出物44中的C4及C5。再一次，將塔頂留44在46中加氫，主要生產(chǎn)同樣如圖1的C4及C5物流65。脫戊烷塔42的塔底產(chǎn)物48，現(xiàn)含包括重質(zhì)流8的那些C6+的組分，再將其加至汽油加氫處理塔50中，進(jìn)行部分加氫，再至分餾塔54中分離C9+的餾分，和送至加氫處理塔60中進(jìn)行最后加氫，留下C6至C8的汽油物流66，正如圖1所示。從圖2可見，盡管該圖2實(shí)施方案采用的塔比圖1實(shí)施方案少一個，但該二流程卻都利用了5個單獨(dú)的加氫反應(yīng)器或加氫處理塔。
這些已有技術(shù)的工藝目的，是要分離所需餾分并對C2及C3的炔烴和二烯烴以及C4及更重的炔烴、二烯烴及烯烴進(jìn)行加氫，而不對所需烯烴，即乙烯和丙烯進(jìn)行加氫。例如，對丙烯餾分的選擇性加氫，不僅主要為生產(chǎn)高純丙烯，而且也為加氫該餾分中的甲基乙炔和丙炔(主要指MAPD)，生產(chǎn)附加丙烯，達(dá)到高的收率。
本發(fā)明對這些分離及加氫過程，至少部分通過催化蒸餾加氫來完成。催化蒸餾是一種將傳統(tǒng)蒸餾與催化反應(yīng)結(jié)合一起的過程。在本發(fā)明中，催化反應(yīng)即加氫反應(yīng)。催化蒸餾采用在蒸餾塔內(nèi)既用作為反應(yīng)催化劑又用作為蒸餾塔填料的催化材料。這種催化劑具有蒸餾及催化兩種功能。對于有關(guān)一般催化蒸餾和尤其催化蒸餾加氫的另外的信息，可參考美國專利US4,302,356、4,443,559及4,982,022。催化蒸餾以前曾有描述，用于通過加氫對含少量及有限數(shù)目的炔烴化合物的富丙烯物流進(jìn)行提純，形成附加的丙烯，并回收已有的及所形成的丙烯。見PCT國際專利申請No.PCT/US94/07758，國際專利申請No.WO95/15934。但是，本發(fā)明針對處理其數(shù)量大又含全碳數(shù)組分的裂化氣進(jìn)料物流，其中包括乙烯，丙烯，C3炔烴及二烯烴，C4及C5炔烴、二烯烴及烯烴，和包括不飽和化合物C6+的組分。本發(fā)明目的不僅在于使炔烴及二烯烴加氫，生產(chǎn)附加的丙烯和其它烯烴，還在于加氫C4+以上的烯烴形成烷烴，而不損失任何大量原有丙烯或剛生成的丙烯，也不污染催化劑的床層。在本發(fā)明中，整個工藝及該工藝催化蒸餾部分都是專門針對實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的。
現(xiàn)回到本發(fā)明，并首先參看圖3所示的實(shí)施方案，通常將脫乙烷塔底產(chǎn)物29與前部的重質(zhì)物8及壓縮機(jī)凝縮液一起加至該催化蒸餾加氫塔68中。雖然可以采用各種已知的催化加氫催化劑，但一種優(yōu)選的催化劑是在球形氧化鋁載體上擔(dān)載0.3％(重)氧化鈀的催化劑，其粒度1/8英寸(3.2mm)。典型加氫催化劑的其它實(shí)例為元素周期表中第VIII族金屬，單獨(dú)使用或與助劑或改性劑諸如鈀/金、鈀/銀、鈷/鋯及鎳結(jié)合一起使用，優(yōu)選將其沉積在一般催化劑載體上。塔68，在其一般中央進(jìn)料區(qū)74位置以上的富集段71中有催化劑床層70，在該進(jìn)料區(qū)74之下的汽提段73中僅有分餾單元，塔盤或填料。氫氣15從催化劑床70下部加入至塔68中。塔68的蒸餾溫度及壓力條件保持在可使C3至C5從塔頂蒸出，而C6+作為塔底產(chǎn)物75排出。MAPD、C4及C5炔烴及二烯烴大部分在上部床層70中進(jìn)行加氫，MADP被加氫為丙烯，C4及C5加氫為相應(yīng)烯烴。由于炔烴及二烯烴首先被加氫，因而在該床層70中丙烯或C4及C5的烯烴只有少量或沒有被加氫。為加氫炔烴及二烯烴要加入足夠量的氫氣。將來自塔68含C3-C5的單不飽和及飽和組分的塔頂餾出物76送至塔78，塔78內(nèi)裝有在富集段81中的塔盤或填料80和在汽提段83中的塔盤79(或填料)及其下的催化劑床層82。丙烯在塔84作為塔頂餾出物蒸出，C4及C5的不飽和化合物，大部分為烯烴，在床層82中用氫氣15進(jìn)行加氫。在催化蒸餾中，一般優(yōu)選在該塔的富集段進(jìn)行加氫，而不是在汽提段進(jìn)行加氫。這是因?yàn)榭赡苄纬奢^高分子量的齊聚物，并且更易于沖蝕催化劑床。在塔78中，加氫發(fā)生于汽提段。但是所有的炔烴及二烯烴都已在塔68中已被脫出。因此，大大減弱了生成齊聚物的趨勢。
分級單元，例如塔盤或填料，優(yōu)選插至塔78的進(jìn)料及催化劑床82之間，這些塔盤可降低催化劑床82的丙烯濃度，從而減少丙烯的加氫損失，增加物流84中流出的丙烯總流量。丙烷及所得C4及C5的烷烴作為塔底產(chǎn)物85放出。飽和C3至C5的物流85，一般都將其循環(huán)至裂化爐中，以生產(chǎn)附加目的脫氫產(chǎn)物，一般為乙烯及丙烯。來自塔68的塔底產(chǎn)物75，現(xiàn)含大部分未加氫的C6+組分，則通過傳統(tǒng)固定床加氫反應(yīng)器單元86進(jìn)一步進(jìn)行加氫，然后在87經(jīng)分餾脫出作為塔底產(chǎn)物的C6+組分，再于90用另一傳統(tǒng)固定床加氫反應(yīng)器單元用氫氣15進(jìn)一步加氫，以完成加氫過程。產(chǎn)物92為經(jīng)飽和的C6-C8的關(guān)鍵餾份?？赏ㄟ^傳統(tǒng)技術(shù)從該物流中脫出芳烴?？梢钥闯?，本發(fā)明實(shí)施方案用兩套催化蒸餾裝置68和78替換脫丙烷塔30、加氫反應(yīng)器34、分餾塔36及加氫反應(yīng)器46，實(shí)現(xiàn)了與圖1及2工藝方法一樣的分離及反應(yīng)過程。
對本發(fā)明類型進(jìn)料物流進(jìn)行加氫，過去關(guān)注的一個問題就是丙烯損失。在本發(fā)明中，從塔68出來的塔頂餾出物流包含所有進(jìn)入該塔的丙烯加上另外由MA及PD所生成的丙烯。因?yàn)樵谙N加氫之前，本發(fā)明催化劑優(yōu)先進(jìn)行了更高不飽和的炔烴及二烯烴的加氫，所以其選擇性高，而且丙烯或其它的烯烴很少或沒有被加氫。C4及C5烯烴的加氫反應(yīng)只發(fā)生在丙烯已在塔78的塔盤段79及80中被分離之后。以物流15引入的氫氣只供滿足炔烴及二烯烴加氫為烯烴之用，而僅略有過剩。塔68中也要保持高的回流比。以該回流移出反應(yīng)熱。更重要的是，它降低了催化劑床層70中液相丙烯的濃度。低濃度又進(jìn)一步減弱了丙烯加氫的趨勢。
去掉另外的固定床催化劑反應(yīng)器也是可能的，如圖4所示。該流程不同于圖3，其中塔68現(xiàn)在在汽提段放有加氫催化劑。塔68在富集段71于一般中部進(jìn)料區(qū)74之上有一催化劑床70，在汽提段73于進(jìn)料區(qū)74之下有另一催化劑床72。塔盤或填料段位置設(shè)在催化劑床72之前進(jìn)料以下。將氫氣流15從各催化劑床70及72之下送入塔68。塔68內(nèi)的蒸餾溫度及壓力條件保持在可使C3至C5組分以從塔頂餾出和C6+作為塔底產(chǎn)物75而被排出。MAPD、C4及C5在上段床70大部分被加氫，MADP被加氫為丙烯，C4及C5被加氫為其它烯烴。由于炔烴及二烯烴都首先被加氫，所以在該床層70中丙烯或C4及C5烯烴很少或沒有被加氫。同樣，在下床層72，C6+的炔烴、二烯烴及苯乙炔首先充分被加氫為烯烴。將來自塔68的含C3-C5不飽和及飽和組分的塔頂餾出物76加至塔78，塔78內(nèi)富集段有塔盤80，汽提段83內(nèi)有催化劑床82。丙烯在84塔頂蒸出，C4及C5的不飽和化合物，大部分為烯烴，在床層82中用氫氣流15進(jìn)行加氫。丙烷及所得C4及C5的烷烴以塔底產(chǎn)物85排出。由塔68出來的塔底產(chǎn)物75，現(xiàn)含加氫后的C6+組分，可經(jīng)77直接混合至汽油中。另一方面，物流75可以經(jīng)87加以分餾，脫出C9+組分作為塔底產(chǎn)物88，接著在90用氫氣流15進(jìn)一步加氫，以完成該加氫過程。產(chǎn)物92是一種經(jīng)飽和的C6-C8的關(guān)鍵餾份，可從其中回收芳烴?？梢钥闯觯景l(fā)明實(shí)施方案，可實(shí)現(xiàn)如圖1及2方法同樣的分離及反應(yīng)過程，用兩段催化蒸餾加氫裝置68及78替代脫丙烷塔30、加氫反應(yīng)器34、分餾塔36、加氫反應(yīng)器46及加氫處理塔50，而大大地節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用。
對諸如塔68，過去不在汽提段中采用加氫(諸如前述的國際申請PCT/US/07758)的一個原因，是催化劑床(如床72)可能會有結(jié)焦的問題。而炔烴及二烯烴的加氫由于生成長鏈齊聚物或聚合物而產(chǎn)生結(jié)焦的可能性最大。在本發(fā)明中，對C3-C5的炔烴及二烯烴基本上完全是在富集段進(jìn)行加氫的。因此，在圖3中只有烯烴在汽提段進(jìn)行加氫，因而大大地減輕了結(jié)焦的問題。圖5表明另一種對塔68的排列，進(jìn)一步避免了按圖4排列所產(chǎn)生的結(jié)焦問題。這種排列將床層分為兩個或多個單獨(dú)的床層72A及72B。床層72A可裝選擇性更高的催化劑，主要只支持更高不飽和的化合物加氫。因此，在該塔可能有一些丙烯存在的這個區(qū)域，只會是炔烴及二烯烴進(jìn)行加氫。另一方面，在床層72B中，催化劑可以是活性更高但非選擇性的催化劑，它可使該區(qū)域所有余下的不飽和化合物都進(jìn)行加氫。如一個最好的實(shí)例，在床層72B中的催化劑可具有比床層72A中催化劑更高的金屬含量，如氧化鈀。
為防止丙烯在汽提段上部加氫，圖5采用另一技術(shù)，即用泵輸送液體繞汽提段進(jìn)行循環(huán)。用泵97抽出塔底側(cè)線物流96，經(jīng)98冷卻，再注回汽提段73上方的進(jìn)料區(qū)74。另外，在圖6中可以引出蒸汽流，經(jīng)98冷凝，再以97泵送返回催化劑床的頂部。抽出蒸汽流可使齊聚物的濃度較低，而將其它重質(zhì)物循環(huán)返回催化劑床。這樣的泵循環(huán)不僅移出了反應(yīng)熱，增加了對催化劑的潤濕，而且還稀釋了易于引起結(jié)焦的已有炔烴及二烯烴的濃度。
汽提段中有高濃度芳烴存在是減弱圖4流程中齊聚物生成效應(yīng)的另一因素。從蒸汽裂解爐出來的C6-C9餾份主要含大量芳烴。炔烴及二烯烴濃度低。這是因?yàn)檫@些化合物在裂化爐盤管中循環(huán)生成了芳烴的緣故。由于芳烴化合物是良好溶劑，趨向于降低結(jié)焦速率。
本發(fā)明的另一變型示于圖7，其中該催化蒸餾加氫單元100在進(jìn)料以上的上段裝有兩催化劑床102及103，在進(jìn)料以下的下段裝有兩個以上的催化劑床104及105。在進(jìn)料點(diǎn)與催化劑段104之間有一塔盤段，是所希望的。MADP、C4及C5大部分在該上段進(jìn)行加氫，而C6+大部分在下段進(jìn)行加氫。將來自脫戊烷塔100的塔頂餾出物106，內(nèi)含C3-C5組分，加至脫丙烯塔108，在此塔中將丙烯產(chǎn)物與基本飽和的C3-C5組分112分開，并將后者循環(huán)至裂解爐中?？蓪拿撐焱樗?00出來的C6+塔底產(chǎn)物114直接調(diào)混至汽油中。在此圖7的實(shí)施方案中，可采用與圖3中有某些相同的技術(shù)。利用高回流比移出反應(yīng)熱和稀釋液相中丙烯濃度。由于同樣如圖5的原因，可采用一般所設(shè)計的泵循環(huán)管路107。此外，富集段現(xiàn)也有兩個單獨(dú)的催化劑床102及103，并采用泵循環(huán)管路109。一般，催化劑床102使炔烴及二烯烴加氫，催化劑床103使部分或全部C4-C5的烯烴加氫。床層102中的催化劑可以比床層103中催化劑的活性低一些，而選擇性高一些。泵循環(huán)管路109可使催化劑床層102中保持高質(zhì)量流量，起到調(diào)節(jié)溫度及反應(yīng)物濃度及保持催化劑上高液體負(fù)載的作用。
汽提段也裝有兩催化劑床層，其上床104催化劑的選擇性比下床105的更高。炔烴、二烯烴及苯乙炔基本上在催化劑床104中進(jìn)行加氫，烯烴一般在催化劑床105中進(jìn)行加氫。只要在裂解爐中采用低硫進(jìn)料，其產(chǎn)物流(88及92)即是適用于汽油調(diào)和而不必進(jìn)一步加以處理的低不飽和物流。與圖3至6的工藝流程相比，該圖7流程的丙烯損失較高，結(jié)焦趨勢較大，但投資費(fèi)用較低，因?yàn)檎麄€加氫過程都是包容在一個塔中的。
圖8是本發(fā)明的又一變型，它涉及催化蒸餾加氫與脫乙烷塔相結(jié)合的應(yīng)用。在脫乙烷塔118塔底裝有一層或數(shù)層加氫催化劑床116。脫乙烷塔的塔頂餾出物，仍然含C2的炔烴、乙烯及乙烷，采用與圖3-6的相同方法進(jìn)行處理。在脫乙烷塔118的塔下部催化劑床116中，C3+的炔烴及二烯烴可以全部或至少大部被加氫。催化劑結(jié)焦趨勢是一關(guān)鍵；但存在高濃度的芳烴，會使結(jié)焦趨勢有所緩和。此外，采用兩層或多層催化劑床及泵循環(huán)，也會使結(jié)焦趨勢減至最小。再沸器的結(jié)焦也由于炔烴及二烯烴在再沸器之前被加氫而被減至最小。由于加氫現(xiàn)在是在脫乙烷塔中進(jìn)行，脫丙烯塔120不必采用如圖3-6中排列那樣的催化蒸餾及加氫。脫丙烯塔120現(xiàn)在只涉及分餾分離丙烯與塔底產(chǎn)物78。按照這樣的流程，在脫乙烷塔118中沒有完成的其余加氫過程，可在脫戊烷塔94中基本完成。如圖8所示，除可采用泵循環(huán)外，脫乙烷塔118還可利用在泵循環(huán)管路中的側(cè)線冷凝器117，移出加氫反應(yīng)熱。
其它工藝流程利用所述一般原理，也是可能的。例如，在圖9中，將烴類加至塔120中，此塔現(xiàn)在起脫丙烯塔的作用。對富集段中的催化蒸餾床122，現(xiàn)在其上部有塔盤124、下部有126，而在汽提段中有127塔盤。在這樣的催化蒸餾床層122中，MA及PD大部被加氫為丙烯。分離丙烯所需的高回流比易于移出反應(yīng)熱，并提供足夠的液體流量達(dá)到催化劑性能最佳。將該塔的塔底產(chǎn)物，物流128，加至脫戊烷塔130中。脫戊烷塔在富集段有催化蒸餾床，在汽提段有塔盤134。在這個催化蒸餾床132中，所有的C4-C5的炔烴、二烯烴及烯烴都被加氫為C4-C5的烷烴。利用高回流比移出反應(yīng)熱。將脫戊烷塔130的塔底產(chǎn)物136送去進(jìn)行傳統(tǒng)的汽油加氫。圖10利用了同樣的流程，但不同的是，該脫戊烷塔130在汽提段有催化蒸餾段并生產(chǎn)適宜于進(jìn)行汽油調(diào)和的產(chǎn)品。該圖10也表明，每一催化劑床都被分割為兩段。而且富集段的各催化劑床及汽提段的各催化劑床都被分割為兩個可裝不同活性催化劑的獨(dú)立段。在進(jìn)料點(diǎn)之下繞催化劑床的泵循環(huán)冷卻器系統(tǒng)140有助于移出反應(yīng)熱。
權(quán)利要求
1.一種處理裂化進(jìn)料物流的方法，該裂化進(jìn)料物流含包括乙烯的C2組分、包括丙烯、炔烴及二烯烴的C3組分、包括炔烴、二烯烴及烯烴的C4及C5組分、和包括不飽和化合物的C6+組分，用以回收其中所述的乙烯和丙烯，使所述的C3炔烴及二烯烴加氫，生產(chǎn)附加丙烯，使至少部分所述C4和C5的炔烴、二烯烴及烯烴加氫成為飽和化合物，以及使所述C6+不飽和化合物加氫為烯烴與飽和化合物的混合物，而不使所述乙烯及丙烯受到明顯加氫，包括步驟如下a、從所述進(jìn)料物流中分離出所述C2組分，留下C3+的物流；b、從所述分離的C2組分中分離出乙烯產(chǎn)品；c、將所述C3+的物流及氫氣引入至反應(yīng)蒸餾塔的進(jìn)料區(qū)，該反應(yīng)蒸餾塔在所述進(jìn)料區(qū)以上設(shè)有富集段和在所述進(jìn)料區(qū)以下設(shè)有汽提段，其中至少該富集段裝有加氫催化劑；d、塔頂蒸出C3、C4及C5組分，并使所述C3、C4及C5組分在所述富集區(qū)同時與所述加氫催化劑進(jìn)行接觸，并保持所述富集區(qū)內(nèi)的條件使所述C3、C4及C5炔烴、二烯烴及烯烴進(jìn)行加氫，而所述丙烯仍然不被加氫；e、蒸餾所述C6+的不飽和化合物為塔底產(chǎn)物；f、使所述C6+的不飽和化合物與氫氣及加氫催化劑接觸，從而使所述C6+的不飽和化合物被加氫為C6+的烯烴及飽和化合物；g、從所述塔頂餾出物回收丙烯作為產(chǎn)品。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述汽提段也裝有一種加氫催化劑，其中所述蒸餾及加氫該C6+組分的步驟(e)及(f)同時在汽提段中發(fā)生。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中所述回收丙烯的步驟包括分餾分離丙烯與所述丙烷、C4及C5組分。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中所述C6+組分包括C6至C8的組分及C9+組分，其中還包括分餾所述塔底產(chǎn)物的步驟，及分離含基本所有C6至C8組分的塔頂餾出物流及含基本所有C9+組分的塔底產(chǎn)物流，以及進(jìn)一步使所述C6至C8的塔頂餾出物流進(jìn)行加氫的步驟。
5.按照權(quán)利要求2的方法，其中所述裂化進(jìn)料物流還包括重質(zhì)裂化汽油，其中至少一部分所述重質(zhì)裂化汽油是在分離C2組分的步驟(a)之前與所述裂化進(jìn)料物流分離的，該方法還包括將所述分離出的重質(zhì)裂化汽油與所述C3+的物流及氫氣一起加至所述反應(yīng)蒸餾塔中。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其中從所述進(jìn)料物流中分離C2組分留下C3+物流的步驟(a)和將C3+物流及氫引入至內(nèi)裝加氫催化劑的反應(yīng)蒸餾塔中的步驟(c)，包括將所述進(jìn)料物流引入至反應(yīng)蒸餾塔中的步驟，該塔設(shè)有其上部為分離C2組分的蒸餾段和其下部為內(nèi)裝所述催化劑的反應(yīng)蒸餾段，從而使C2組分的分離與C3+組分加氫結(jié)合起來。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述裂化氣進(jìn)料物流是通過烴原料裂化獲得的，其中所述C3+物流還含有丙烷，其中所述蒸餾C3+物流的步驟包括分離所述丙烷和所述C4及C5飽和化合物并將所述分離的丙烷、C4及C5飽和化合物循環(huán)至所述裂化步驟中的步驟。
8.按照權(quán)利要求2的方法，其中在所述汽提段中蒸餾及加氫所述C6+組分的步驟(e)及(f)還包括由汽提段加氫催化劑之下往上至汽提段加氫催化劑之上用泵加料進(jìn)行循環(huán)的步驟。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中在所述汽提段中的加氫催化劑包括加氫催化劑上段和加氫催化劑下段，其中所述上段裝有的是一種加氫催化劑，下段裝有的是一種活性較低的加氫催化劑。
10.按照權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括由所述上段之下至所述上段之上用泵加料進(jìn)行循環(huán)的步驟。
11.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述回收頂部餾出物丙烯的步驟(g)包括步驟a、將所述塔頂餾出物引入至第二反應(yīng)蒸餾塔的進(jìn)料區(qū)，該塔在所述進(jìn)料區(qū)之上有富集段，進(jìn)料區(qū)之下有汽提段，其中所述汽提段裝有加氫催化劑；b、將氫氣引入至所述第二反應(yīng)蒸餾塔中于所述加氫催化劑之下；c、蒸餾所述丙烯塔頂餾出物，加氫所述的C3、C4及C5。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述回收塔頂餾出物丙烯的步驟(g)包括步驟a、將所述塔頂餾出物引入至第二反應(yīng)蒸餾塔的進(jìn)料區(qū)，該塔在所述進(jìn)料區(qū)之上有富集段，進(jìn)料區(qū)之下有汽提段，其中所述汽提段裝有加氫催化劑；b、將氫氣引入至所述第二反應(yīng)蒸餾塔中于所述加氫催化劑之下；c、將所述C3+物流引入至一系列的反應(yīng)蒸餾塔內(nèi)，該塔包括至少一段內(nèi)裝加氫催化劑的反應(yīng)蒸餾富集段和至少一段內(nèi)裝加氫催化劑的反應(yīng)蒸餾汽提段；d、將氫氣引入至所述反應(yīng)蒸餾富集段及汽提段中；e、在一段所述反應(yīng)蒸餾富集段中至少加氫所述C3的炔烴及二烯烴為丙烯，而不使丙烯加氫；f、在一段所述反應(yīng)蒸餾段中加氫所述C4及C5的炔烴、二烯烴及烯烴至少部分成為飽和化合物；g、從所述C4及C5的組分中蒸餾所述丙烯作為產(chǎn)物，和h、在一段所述反應(yīng)蒸餾汽提段中加氫所述C6+的不飽和化合物。
13.一種處理裂化進(jìn)料物流的工藝，該裂化進(jìn)料物流含有包括乙烯的C2組分、包括丙烯、炔烴及二烯烴的C3組分、包括炔烴、二烯烴及烯烴的C4和C5組分、和包括不飽和化合物的C6+的組分，用以回收其中所述的乙烯和丙烯，加氫所述C3的炔烴及二烯烴，以生產(chǎn)附加的丙烯，加氫至少部分所述的C4和C5的炔烴、二烯烴及烯烴成為飽和化合物，以及加氫所述C6+不飽和化合物成為烯烴及飽和化合物的混合物，而不使所述乙烯及丙烯受到明顯加氫，包括步驟如下a、從所述進(jìn)料物流中分離所述C2組分，留下C3+的物流；b、從所述分離的C2組分中分離所述乙烯作為產(chǎn)品；c、將所述C3+物流及氫氣引入至反應(yīng)蒸餾塔的進(jìn)料區(qū)，該反應(yīng)蒸餾塔在所述進(jìn)料區(qū)之上部有富集段，下部有汽提段，其中至少在所述富集段裝有加氫催化劑；d、至少蒸餾所述丙烯塔頂餾出物，并使至少部分所述C3、C4及C5組分在所述富集區(qū)同時與所述催化劑接觸，并保持所述富集區(qū)內(nèi)條件使至少部分C3的炔烴及二烯烴加氫為丙烯，而所述丙烯仍然不被加氫；e、蒸餾至少所述C6+的不飽和化合物為塔底產(chǎn)物；f、使所述C6+的不飽和化合物與氫氣及加氫催化劑接觸，從而使所述C6+的不飽和化合物加氫為C6+的烯烴和飽和化合物；g、回收塔頂餾出物丙烯作為產(chǎn)品；及h、進(jìn)一步使該C3的炔烴及二烯烴和所述C4及C5的炔烴、二烯烴及烯烴與加氫催化劑及氫氣接觸，從而使C3的炔烴及二烯烴和所述C4及C5的炔烴、二烯烴及烯烴進(jìn)行加氫。
14.一種處理裂化氣進(jìn)料物流的工藝，該裂化氣進(jìn)料物流含有包括丙烯、炔烴及二烯烴的C3不飽和組分，并包括炔烴、二烯烴及烯烴的C4和C5不飽和組分，采用在第一催化蒸餾床中選擇性加氫C3的炔烴及二烯烴，生產(chǎn)附加的丙烯，蒸餾所述丙烯及所述附加丙烯塔頂餾出物，并生產(chǎn)含C4和C5的不飽和組分的物流，在第二催化蒸餾床中非選擇性地加氫至少一種所述C4不飽和組分和C5的不飽和組分的方法，使所述C3的炔烴及二烯烴加氫，使至少一種所述C4不飽和化合物及C5不飽和化合物加氫，而不使所述丙烯受到加氫。
15.按照權(quán)利要求13的工藝，其中第一催化蒸餾床是在第一蒸餾單元的富集段中和所述第二催化蒸餾床是在第二催化蒸餾單元的汽提段中。
16.按照權(quán)利要求13的工藝，其中所述催化蒸餾床是在第一蒸餾單元的富集段中和所述第二催化蒸餾床是在第二催化蒸餾單元的汽提段中。
全文摘要
在生產(chǎn)回收乙烯及丙烯的烯烴裝置中,C
文檔編號C10G70/02GK1275157SQ98810096
公開日2000年11月29日 申請日期1998年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月19日
發(fā)明者S·J·斯坦利, C·蘇姆納 申請人:Abb拉默斯環(huán)球有限公司