低聚方法
【專利摘要】一種示例性的實(shí)施方案可以是用于使一種或多種烴低聚的方法。所述方法可以包括使包含一種或多種C3-C5烴的進(jìn)料低聚以產(chǎn)生流出物，和使用于低聚的流出物至少一部分再循環(huán)。典型地，所述再循環(huán)部分包含至少50重量%的一種或多種烯烴，基于再循環(huán)部分的重量。
【專利說明】低聚方法
[0001]在先國申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請(qǐng)要求2011年9月23日申請(qǐng)的美國申請(qǐng)第13/243425號(hào)的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明一般地涉及一種低聚方法。
_4] 相關(guān)技術(shù)說明
[0005]在流體催化裂化(以下可以簡(jiǎn)稱為FCC)單元中增加丙烯產(chǎn)量可能需要將一種或多種C4+烯烴再循環(huán)到用于進(jìn)一步的丙烯生產(chǎn)的流體催化裂化單元中的一個(gè)或多個(gè)升管。然而，一個(gè)缺點(diǎn)是增加的到FCC反應(yīng)器的再循環(huán)率可能在該再循環(huán)料流中累積烷烴。結(jié)果，實(shí)際上惰性烷烴可能占據(jù)反應(yīng)器段以及產(chǎn)物回收段的容量。這種不必要的非反應(yīng)性材料的再循環(huán)可能增加處理單元的成本和利用率。因此，需要開發(fā)通過將FCC工藝與其他單元結(jié)合克服上述缺陷的替代方案。
[0006]發(fā)明概沭
[0007]—個(gè)示例性的實(shí)施方案可以是使一種或多種烴低聚的方法。所述方法包括使包含一種或多種C3-C5烴的進(jìn)料低聚以產(chǎn)生流出物，和使至少一部分用于低聚的流出物再循環(huán)。典型地，再循環(huán)部分具有至少50重量％的一種或多種烯烴，基于再循環(huán)部分的重量。
[0008]另一個(gè)示例性的實(shí)施方案可以是使一種或多種烴低聚的方法。通常，所述方法包括向低聚反應(yīng)區(qū)供應(yīng)含有丁烯的進(jìn)料，獲得至少一部分來自低聚反應(yīng)區(qū)流出物第一部分和第二部分的，使第一部分再 循環(huán)到低聚反應(yīng)區(qū)，和將第二部分輸送到生產(chǎn)丙烯的流體催化裂化區(qū)。通常，每個(gè)部分具有至少50重量％的一種或多種烯烴，基于再循環(huán)部分的重量。
[0009]再一個(gè)示例性的實(shí)施方案可以是使一種或多種烴低聚的方法。所述方法可包括提供進(jìn)料，從反應(yīng)區(qū)獲得流出物，將流出物輸送到分離區(qū)獲得包括丁烷的第一料流和包括一種或多種C5+烴的第二料流，從第二料流獲得再循環(huán)到低聚反應(yīng)區(qū)的第一部分和第二部分，并將第二部分輸送到包括在120-600°c的溫度下操作的用于生產(chǎn)丙烯的升管反應(yīng)器的流體催化裂化區(qū)。一般地，進(jìn)料包括丁烯并且低聚反應(yīng)區(qū)在120-600°C的溫度下操作。通常低聚反應(yīng)區(qū)流出物具有有效量的用于在流體催化裂化區(qū)中生產(chǎn)丙烯的一種或多種烯烴。此外，第一部分具有至少50重量％ —種或多種烯烴,基于第一部分的重量。
[0010]本文所公開的實(shí)施方案允許一種或多種C8+烯烴再循環(huán)到FCC區(qū)。富集C4烯烴的料流可以在低聚單元分離，由此不再循環(huán)回到FCC區(qū)。結(jié)果，再循環(huán)材料的量就可以降低，F(xiàn)CC區(qū)的操作成本也可以降低。
[0011]通常，可以將低聚單元設(shè)計(jì)為生產(chǎn)具有有限量的、通常小于10%的一種或多種C12+烴的飽和汽油產(chǎn)物。烯烴產(chǎn)物通常是理想的，C8和C12烯烴的相對(duì)量對(duì)FCC操作一般沒有負(fù)面影響?？梢孕薷脑撆渲檬沟每梢匀コ途蹎卧械膫鹘y(tǒng)的單元例如飽和反應(yīng)器、加氫、汽提塔、和再蒸懼塔(rerun column)。由此,可以降低資本和操作成本。
[0012]定義
[0013]本文所使用的術(shù)語“料流”可以是包括各種烴分子例如直鏈、支鏈或環(huán)狀烷烴，烯烴，二烯烴和炔烴，以及任選其他物質(zhì)例如氣體，如氫氣，或者雜質(zhì)例如重金屬，以及硫化合物和氮化合物的料流。所述料流還可以包含芳族或非芳族烴。此外，烴分子可以縮寫為CpC2、(V- Cn，其中“n”表示一種或多種烴分子中的碳原子數(shù)目。
[0014]本文所使用的“區(qū)”是指包括一種或多種設(shè)備和/或一個(gè)或多個(gè)子區(qū)的區(qū)。設(shè)備可以包括一種或多種反應(yīng)器或反應(yīng)器容器，加熱器，熱交換器，管道，泵，壓縮機(jī)和控制器。此外，設(shè)備例如反應(yīng)器，干燥器，或容器，還可以包含一個(gè)或多個(gè)區(qū)或子區(qū)。
[0015]本文所使用的術(shù)語“富集”可表示在料流中的化合物或者一類化合物通常為至少50摩爾％的量，優(yōu)選地70摩爾％。
[0016]本文所使用的術(shù)語“基本”可以表示在料流中的化合物或者一類化合物通常為至少80摩爾％，優(yōu)選地90摩爾％，最優(yōu)選99摩爾％。
[0017]本文所使用的“升管反應(yīng)器”一般是指在流體催化裂化法中使用的反應(yīng)器，其可包括升管和反應(yīng)容器。通常，所述升管反應(yīng)器操作通過在升管的底部供應(yīng)催化劑，其進(jìn)入到具有從烴中分離催化劑的機(jī)制的反應(yīng)容器。
[0018]本文所使用的術(shù)語“烷烴”和“鏈烷烴”可以互換使用。
[0019]本文所使用的術(shù)語“烯烴”和“烯”可以互換使用。
[0020]本文所使用的術(shù)語“重量百分?jǐn)?shù)”可以縮寫為“重量％”。
[0021]本文所使用的在附圖中的工藝流程線可以互換地被稱為例如管線、進(jìn)料、混合物、流出物、部分(portions)、部分(parts)、產(chǎn)物或料流。 附圖簡(jiǎn)介
[0022]圖1是示例性低聚單元的示意圖。
[0023]圖2是示例性FCC區(qū)的示意圖。
[0024]發(fā)明詳沭
[0025]參照?qǐng)D1,示例性低聚單元100可包括低聚反應(yīng)區(qū)110、分離區(qū)120、和FCC區(qū)150。一般地，可以向低聚反應(yīng)區(qū)110供應(yīng)包括一種或多種C3-C5烴的低聚進(jìn)料104。通常，所述低聚進(jìn)料104可以包括丁烯和丁烷。
[0026]典型地，可以在任何合適的條件下操作低聚反應(yīng)區(qū)110形成一種或多種C8+烴，例如低聚的C3-C5烴，例如C8、C9、C12, C16和C2tl烯烴。一個(gè)示例性的低聚反應(yīng)區(qū)110可以在30-260°C溫度下和790-8400kPa壓力下操作。通常，除了低聚進(jìn)料104外，低聚反應(yīng)區(qū)110可以接收到如下文所述的再循環(huán)部分132。示例性的低聚反應(yīng)區(qū)在例如US5895830中公開。
[0027]低聚反應(yīng)區(qū)110可以產(chǎn)生低聚流出物114。通常，低聚流出物114具有有效量的用于在FCC區(qū)150生產(chǎn)丙烯的一種或多種烯烴，優(yōu)選一種或多種C9+烯烴。通常，低聚流出物114包括一種或多種C8+烴，優(yōu)選一種或多種C9+烴，通常包括富集的量的烯烴。通常，低聚流出物114可具有至少50重量％—種或多種C9+烯烴，基于低聚流出物114的重量，且所述一種或多種烯烴或C9+烯烴可包括壬烯、癸烯、十一烯、十二烯。此外，低聚流出物114可包括一種或多種C16+烴，例如C16和C2tl烴。通常，低聚流出物114可以包括至少大致50重量％、優(yōu)選90重量％的一種或多種烯烴,基于低聚流出物114的重量。低聚流出物114的組成通常取決于低聚進(jìn)料104，并且可以是小于50重量％的一種或多種烯烴，基于所述低聚流出物114的重量。由于低聚進(jìn)料104中顯著量的烷烴，可能會(huì)產(chǎn)生這種較低的烯烴的量。[0028]可以向分離區(qū)120中供應(yīng)低聚流出物114。所述分離區(qū)120可以包括任何合適的分離裝置，如蒸餾塔，其在任何合適的溫度下操作以分離包括一種或多種C4-烴、通常是丁烷的第一料流或者料流124，和包括一種或多種C5+烴的第二料流128。在其它示例性實(shí)施方案中，分離區(qū)120可以另外包括其他設(shè)備或者代替蒸餾塔的設(shè)備，如閃蒸槽。
[0029]一般地，可將第二料流128分成再循環(huán)的或第一部分132以及另外的或第二部分136。所述再循環(huán)部分132可具有類似于低聚流出物114減去一種或多中C4-烴的組成。典型地，再循環(huán)部分132包括至少50重量％ —種或多種C9+烯烴，基于再循環(huán)部分132的重量，其可以包括壬烯、癸烯、十一烯、十二烯。此外，再循環(huán)部分132可包括至少大致50重量％、優(yōu)選90重量％、最優(yōu)選95重量％的一種或多種烯烴，基于再循環(huán)部分132的重量。該再循環(huán)部分132可以提供回到低聚反應(yīng)區(qū)110，并提供驟冷以允許低聚反應(yīng)區(qū)110以液相形式操作和產(chǎn)生例如延長(zhǎng)催化劑壽命的好處。另外的或第二部分136可以向FCC區(qū)150供應(yīng)以獲得丙烯。希望第二部分136包括一種或多種用于較輕的烯烴例如丙烯的生產(chǎn)的C9X12和C16 經(jīng)。
[0030]參照?qǐng)D2，F(xiàn)CC區(qū)150可包括升管反應(yīng)器154和再生區(qū)200。盡管只描繪了一個(gè)升管反應(yīng)器154，但應(yīng)當(dāng)理解的是，可以提供多個(gè)升管反應(yīng)器，并且在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，再生區(qū)與兩個(gè)升管反應(yīng)器連接。通常，將第二部分136供應(yīng)到升管反應(yīng)器154的升管158中。如果使用雙升管反應(yīng)器區(qū)，應(yīng)當(dāng)理解的是一個(gè)升管可以處理較重的或者浙青化烴進(jìn)料而第二個(gè)升管可以處理較輕的進(jìn)料例如第二部分136。在例如US2010/0236980A1中公開了這樣的雙升管體系。所述FCC區(qū)150可以并入到低聚單元100中，或者是FCC單元的一部分。
[0031]升管反應(yīng)器154可包括裝在反應(yīng)容器194中的在殼178中終止的升管158。升管158可接收第二部分136，其任選可與其他烴結(jié)合，例如具有180-800°C沸點(diǎn)范圍的烴，諸如瓦斯油、真空瓦斯油、常壓瓦斯油、常壓渣油、重循環(huán)油、和淤漿油。
`[0032]通常，在升管158上可以以任何合適的高度供應(yīng)第二部分136，例如在管線162以上向升管158供應(yīng)提升氣體，例如蒸汽和/或輕質(zhì)烴。如果需要，可以在足以提供向上流動(dòng)的進(jìn)料和/或催化劑的良好分散的距離上供應(yīng)第二部分136。
[0033]催化劑可以是單一催化劑或者不同催化劑的混合物。此類催化劑混合物在如US6312370B2和US2010/0236980A1中公開?；蛘?，可以使用單一催化劑，例如中或小孔沸石催化劑，例如 MFI 沸石，作為范例為 ZSM-5、ZSM-ll、ZSM-12、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48的至少一種，和其他類似材料。其他合適的中或小孔沸石包括鎂堿沸石和毛沸石。優(yōu)選地，所述中或小孔沸石分散在基材上，所述基材包括粘合劑材料例如二氧化硅或氧化鋁和惰性填料例如高嶺土。所述催化劑還可以包括一些其他活性材料例如(6-沸石。這些組合物可以具有10-50重量％或更高的結(jié)晶沸石含量，和50-90重量％的基質(zhì)材料含量。通常，中或小孔沸石特征在于具有小于或等于0.7毫米的有效的開孔直徑，10員或更小的環(huán)，和小于31的孔尺寸指數(shù)(pore size index)。
[0034]通常，可以向臨近升管158的底部供應(yīng)第二部分136和催化劑混合物。典型地，所述升管158進(jìn)料點(diǎn)以上以稀釋相條件操作，具有小于320kg/m3的密度。通常，通過噴嘴將第二部分136引入到升管158，并且其具有140-320°C的溫度。此外，也可以將額外量的進(jìn)料引入到初始進(jìn)料點(diǎn)的上游或者下游。[0035]另外，在一個(gè)理想的實(shí)施方案中，升管反應(yīng)器154可以在低的烴分壓下操作。通常，低烴分壓能夠促進(jìn)輕質(zhì)烯烴的產(chǎn)生。相應(yīng)地，升管158壓力可以是170-250kPa，而烴分壓為35-180kPa，優(yōu)選地為70-140kPa。通過使用基于進(jìn)料以10-55重量％、優(yōu)選15重量％的量的蒸汽作為稀釋劑來實(shí)現(xiàn)相對(duì)低的烴分壓?？梢允褂闷渌♂寗├绺稍餁怏w達(dá)到等效的烴分壓。
[0036]一種或多種烴和催化劑上升到轉(zhuǎn)換第二部分136的殼178。通常，第二部分136在升管158內(nèi)反應(yīng)形成一種或多種產(chǎn)物。升管158可以在任何適合的溫度下操作，和典型地在150-580°C，優(yōu)選520-580°C的溫度下操作。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，更高的升管溫度可能是理想的，例如不小于565°C。在例如US5154818和US4090948中公開了示例性的升管。
[0037]所述產(chǎn)物在升管158中產(chǎn)生和在殼178中排出。典型地，產(chǎn)生包括丙烯和汽油的產(chǎn)物。隨后，通過任何合適的裝置例如漩渦臂(swirl arm)協(xié)助分離催化劑，并且沉降到升管反應(yīng)器154的底部。與此相反，一種或多種產(chǎn)物以及任何殘留夾帶的催化劑可能上升?？梢允褂梅蛛x裝置例如從催化劑顆粒中分離出產(chǎn)物的一種或多種旋風(fēng)分離器184來分離夾帶的催化劑。料腳(dip leg)使得催化劑可落入到反應(yīng)容器194的底部，其中開口可允許廢催化劑進(jìn)入到致密催化劑床。示例性分離裝置和漩渦臂在例如US7312370B2中公開。
[0038]接著，催化劑可以落到剝離區(qū)174。所述催化劑可以穿過剝離區(qū)174，在其中通過與蒸汽逆流接觸可以從催化劑表面去除吸附的烴。示例性的剝離區(qū)在例如US7312370B2中公開。一些催化劑可以經(jīng)由管線166通過，任選在管線164中與補(bǔ)充催化劑結(jié)合，并在升管158的底部供應(yīng)以提供促進(jìn)反應(yīng)的額外熱量。此外，可以經(jīng)由管線176去除一些催化劑以維持催化活性。
[0039]之后，通過穿過管線168輸送到再生區(qū)200可使催化劑再生。再生區(qū)200可包括煙道氣具有通過管線210排出的再生容器220。示例性的再生容器在例如US7312370B2和US7247233B1中公開。再生的 催化劑可以經(jīng)管線170回到升管158。
[0040]在進(jìn)入反應(yīng)容器194的氣室192之前，離開旋風(fēng)分離器184的一種或多種產(chǎn)物可以經(jīng)多條管線188排出。之后，產(chǎn)物198可以通過進(jìn)行進(jìn)一步處理的反應(yīng)容器194到達(dá)例如具有一個(gè)或多個(gè)蒸餾塔的分離區(qū)。此區(qū)在例如US3470084中公開。通常，產(chǎn)物分離區(qū)可以產(chǎn)生幾種的產(chǎn)物，例如丙烯產(chǎn)物和汽油產(chǎn)物。
[0041]如本文所述的低聚反應(yīng)區(qū)110可以在全液相環(huán)境下操作，并應(yīng)當(dāng)仍具有相對(duì)較長(zhǎng)的催化劑壽命。一般地，預(yù)期從該配置得到的產(chǎn)物可以包含一種或多種C12+烴，一些此類烴供應(yīng)到FCC區(qū)150。具有烯烴再循環(huán)的全液相操作可以提供更高的穩(wěn)定性和產(chǎn)生明顯更長(zhǎng)的催化劑壽命。一般來說，由于反應(yīng)器組合進(jìn)料更高的烯烴含量，與催化聚合操作相比，此種操作模式的預(yù)期壽命比使用烷烴驟冷的低聚單元可能更短。
[0042]在另一實(shí)施方案中，可以將芳族FCC重石腦油添加到低聚進(jìn)料104中以改善液體的溶解本領(lǐng)，并且可以通過FCC區(qū)的蒸餾回收重石腦油。再者，一種或多種烴的C12+底流出物可以是飽和的并且再循環(huán)回到低聚反應(yīng)區(qū)110。更重要的是，可以從分離區(qū)120獲得富辛烯側(cè)流出物并供應(yīng)到汽油池中以滿足增加辛烷值需求或體積需求。
[0043]無需進(jìn)一步詳述，相信本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠使用前述的說明，最大限度的利用本發(fā)明。前述優(yōu)選的具體實(shí)施方案，應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為僅僅是說明性的，而不是以任何方式限制公開的剩余部分。
[0044]在上文中，除非另有說明，所有的溫度均為攝氏度，所有的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均以重量計(jì)。
[0045]從前述的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地確定本發(fā)明的本質(zhì)特征，并且在不背離其精神和范圍的情況下，可以得到本發(fā)明的各種變化和修改以使其適應(yīng)各種用途和條件。`
【權(quán)利要求】
1.一種使一種或多種烴低聚的方法，包含: A)使包含一種或多種C3-C5烴的進(jìn)料低聚以產(chǎn)生流出物；和 B)使用于低聚的流出物的至少一部分再循環(huán),其中所述再循環(huán)部分包含至少50重量％的一種或多種烯烴，基于再循環(huán)部分的重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中一種或多種烯烴包含壬烯、癸烯、十一烯、十二烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中再循環(huán)部分包含至少50重量％的一種或多種C9+烯烴，基于再循環(huán)部分的重量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述再循環(huán)部分包含至少90重量％的一種或多種烯烴，基于再循環(huán)部分的重量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，進(jìn)一步包含將流出物輸送到分離單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述分離單元供應(yīng)包含一種或多種C4-烴的第一料流和包含一種或多種C5+烴的第二料流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第二料流提供了再循環(huán)部分和用于流體催化裂化區(qū)的其它部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中流體催化裂化區(qū)包括含有升管的升管反應(yīng)器，并且所述方法進(jìn)一步包含向用于生產(chǎn)丙烯的升管供應(yīng)另一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述進(jìn)料包含丁烯和丁烷。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中另外的部分包含一種或多種C12和C16烴。
【文檔編號(hào)】C07C4/06GK103814002SQ201280045741
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月23日
【發(fā)明者】C·P·利布基, S·L·克魯帕, R·L·梅爾柏格 申請(qǐng)人:環(huán)球油品公司