用于從烴進(jìn)料分離直鏈己烷料流的方法和裝置的制造方法
【專利說明】用于從烴進(jìn)料分離直鏈己烷料流的方法和裝置
[0001]在先申請的優(yōu)先權(quán)
[0002]本申請要求2012年10月16日遞交的美國申請N0.13/653，191的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域總體涉及用于從烴進(jìn)料分離直鏈己烷料流的方法和裝置，更尤其涉及用于獲得具有低苯含量的直鏈己烷料流的方法和裝置。
[0004]背景
[0005]直鏈己烷也稱為正己烷或η-己烷，是一種有價值的用于許多工業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品。例如，直鏈己烷作為溶劑用于從種子提取烹飪油，用于清潔和脫脂許多物品，以及用于織物生產(chǎn)中。直鏈己烷也作為溶劑用于從生物質(zhì)制備生物燃料。但是，從包含直鏈己烷、其它C6烷烴和苯的常規(guī)烴源料流充分分離直鏈己烷是有挑戰(zhàn)性的，尤其當(dāng)直鏈己烷要用于食品級應(yīng)用時，其中不希望存在甚至少量的組分例如苯，例如份/百萬份(PPm)水平。
[0006]包含直鏈己烷的烴進(jìn)料通常進(jìn)行精制工藝以獲得高辛烷值產(chǎn)品，用于包含在燃料例如汽油中。常規(guī)精制工藝的一個例子是直鏈烴在異構(gòu)化階段中在氫氣和重整催化劑的存在下進(jìn)行異構(gòu)化，從而形成異構(gòu)化的烴進(jìn)料，其具有比烴進(jìn)料更高的支化烴含量。支化烴通常具有比相應(yīng)直鏈烴更高的辛烷值，所以是用于包含在燃料中的有價值產(chǎn)品。在異構(gòu)化期間的平衡條件通常導(dǎo)致在異構(gòu)化烴料流中存在直鏈和環(huán)狀烴以及直鏈和環(huán)狀烴的支化異構(gòu)化物。因?yàn)橹辨満铜h(huán)狀烴降低了異構(gòu)化烴料流的辛烷值并且可以進(jìn)一步異構(gòu)化，所以已經(jīng)知道各種技術(shù)用于從非支化烴分離支化烴，其中非支化烴在要異構(gòu)化的循環(huán)料流中與新鮮烴進(jìn)料一起循環(huán)。例如，已經(jīng)知道使用吸附劑床進(jìn)行吸附，其比支化或環(huán)狀烴優(yōu)先吸附直鏈烴，從而從異構(gòu)化烴料流分離出直鏈烴，從吸附床解吸直鏈烴以形成循環(huán)料流，并且使循環(huán)料流返回到異構(gòu)化階段，從而與新鮮料流一起進(jìn)行異構(gòu)化。也知道使用例如脫異己烷塔來進(jìn)行分餾，從而從具有比直鏈己烷、環(huán)狀烴和單甲基支化戊烷更低沸點(diǎn)的烴分離直鏈己烷、環(huán)狀烴和單甲基支化戊烷。直鏈己烷、環(huán)狀烴和單甲基支化戊烷一般在循環(huán)料流中返回異構(gòu)化階段。將直鏈己烷、環(huán)狀烴和單甲基支化戊烷循環(huán)到異構(gòu)化階段的操作使得具有用于包含在汽油中的更高辛烷值的烴的工藝產(chǎn)率最大化。但是，包含直鏈己烷、環(huán)狀烴和/或單甲基支化戊烷的循環(huán)料流仍然含有較大量的化合物混合物。所以，循環(huán)料流是一種所希望的用于異構(gòu)化階段的進(jìn)料，但本身不是所希望的終產(chǎn)物。
[0007]因此，希望提供新的用于從烴進(jìn)料分離直鏈己烷料流的方法和裝置。還希望提供用于從烴進(jìn)料分離直鏈己烷料流的方法和裝置，其能獲得高純度的直鏈己烷，其具有足夠低水平的苯從而能用于食品級別的應(yīng)用中。此外，本發(fā)明的其它所希望的特征和特性將從隨后的本發(fā)明詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求體現(xiàn)，結(jié)合考慮附圖以及本發(fā)明的背景。
[0008]發(fā)明簡述
[0009]提供了用于從包含非支化的C4-C7烴的烴進(jìn)料分離直鏈己烷料流的方法和裝置。在一個實(shí)施方案中，從包含非支化的C4-C7烴的烴進(jìn)料分離直鏈己烷的方法包括使所述烴進(jìn)料在氫氣的存在下進(jìn)行異構(gòu)化以制備異構(gòu)化烴料流，所述異構(gòu)化烴料流含有支化烴和直鏈己烷。將這種異構(gòu)化烴料流至少分離成含支化烴的異構(gòu)化物產(chǎn)物料流和含己烷的殘液(raffinate)料流，所述含己烷的殘液料流包含直鏈己烷。將直鏈己烷料流從至少一部分的含己烷的殘液料流分離出來，從而制備直鏈己烷料流和已貧化己烷的殘液料流。將直鏈己烷料流作為獨(dú)立的產(chǎn)物料流分離。
[0010]在另一個實(shí)施方案中，從包含非支化C4-C7-的烴進(jìn)料分離直鏈己烷料流的方法包括使所述烴進(jìn)料在氫氣的存在下和在包含異構(gòu)化催化劑的異構(gòu)化階段中進(jìn)行異構(gòu)化以制備異構(gòu)化烴料流，所述異構(gòu)化烴料流含有支化烴和直鏈己烷。將這種異構(gòu)化烴料流在異構(gòu)化物分離階段中至少分離成含支化烴的異構(gòu)化物產(chǎn)物料流和含己烷的殘液料流，所述含己烷的殘液料流包含直鏈己烷，并且所述異構(gòu)化物分離階段與異構(gòu)化階段以流體方式連通。將含己烷的殘液料流分成循環(huán)料流和回收料流。將直鏈己烷料流在己烷分離階段中從回收料流分離出來，從而制備直鏈己烷料流和已貧化己烷的殘液料流，所述己烷分離階段是與異構(gòu)化物分離階段不同的，并且與異構(gòu)化物分離階段以流體方式連通。將循環(huán)料流返回到異構(gòu)化階段，并且將直鏈己烷料流作為獨(dú)立的產(chǎn)物料流分離。
[0011]在另一個實(shí)施方案中，異構(gòu)化裝置包括異構(gòu)化單元，其用于接收含有非支化的C4-C7烴的烴進(jìn)料，和用于將烴進(jìn)料異構(gòu)化以制備異構(gòu)化烴料流。異構(gòu)化物分離單元是與異構(gòu)化單元以流體方式連通的，其用于接收異構(gòu)化烴料流，并且用于將異構(gòu)化烴料流分離成異構(gòu)化物產(chǎn)物料流和含己烷的殘液料流。直鏈己烷分離單元是與來自異構(gòu)化物分離單元的含己烷的殘液料流以流體方式連通的，用于接收含己烷的殘液料流，用于從至少一部分的含己烷的殘液料流分離出直鏈己烷料流，和用于將直鏈己烷料流作為獨(dú)立產(chǎn)物料流分離。
[0012]附圖簡述
[0013]下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明，其中相似的數(shù)字代表相似的元件，其中:
[0014]圖1是異構(gòu)化裝置的一個實(shí)施方案的流程示意圖，包括異構(gòu)化區(qū)、異構(gòu)化物分離區(qū)以及己烷分離區(qū)；
[0015]圖2是異構(gòu)化裝置的另一個實(shí)施方案的流程示意圖，包括異構(gòu)化區(qū)、異構(gòu)化物分離區(qū)以及己烷分離區(qū)；
[0016]圖3是異構(gòu)化裝置的另一個實(shí)施方案的流程示意圖，包括異構(gòu)化區(qū)、包含吸附單元的異構(gòu)化物分離區(qū)以及包含分餾單元的己烷分離區(qū)；
[0017]圖4是異構(gòu)化裝置的另一個實(shí)施方案的流程示意圖，包括異構(gòu)化區(qū)、包含吸附單元的異構(gòu)化物分離區(qū)以及包含分餾單元的己烷分離區(qū)；
[0018]圖5是異構(gòu)化裝置的另一個實(shí)施方案的流程示意圖，包括異構(gòu)化區(qū)、包含分餾單元的異構(gòu)化物分離區(qū)以及包含吸附單元的己烷分離區(qū)；
[0019]圖6是異構(gòu)化裝置的另一個實(shí)施方案的流程示意圖，包括異構(gòu)化區(qū)、包含分餾單元的異構(gòu)化物分離區(qū)以及包含第二分餾單元的己烷分離區(qū)；和
[0020]圖7是異構(gòu)化裝置的另一個實(shí)施方案的流程示意圖，包括異構(gòu)化區(qū)、包含分餾單元的異構(gòu)化物分離區(qū)以及包含第二分餾單元的己烷分離區(qū)。
[0021]發(fā)明詳述
[0022]以下詳細(xì)描述僅僅是示例性，并且不限制本發(fā)明或其應(yīng)用和用途。此外，并不受限于在上文背景或以下詳細(xì)描述中提到的任何理論的限制。
[0023]這里提供用于從烴進(jìn)料分離直鏈己烷料流的方法和裝置。這些方法和裝置能獲得直鏈己烷料流，其含有足夠低含量的苯，例如小于或等于3ppm，從而能用于食品級應(yīng)用中。這種低含量的苯是可能的，因?yàn)橹辨溂和榱狭髯詈髲奶幱诋悩?gòu)化階段下游的含己烷的殘液料流分離出來，其中在烴進(jìn)料中存在的任何苯被氫化，使得在含己烷的殘液料流中存在盡可能少的苯。在這里使用的術(shù)語“含己烷的殘液料流”表示這樣的烴料流，其具有直鏈己烷含量并且從所希望的在異構(gòu)化階段中制備的支化烴分離出來。在這里使用的術(shù)語“支化烴”包括飽和或不飽和的具有一個或多個叔碳原子或季碳原子的烴，而“非支化烴”不具有叔碳原子或季碳原子(即，所有碳原子與一個或兩個其它碳原子連接)。在實(shí)施方案中，支化烴和非支化烴分別是支化的鏈烷和非支化的鏈烷。各種分離技術(shù)則可以用于從含己烷的殘液料流分離出直鏈己烷料流，如下文詳述，且不需要考慮直鏈己烷料流的苯污染。直鏈己烷料流作為獨(dú)立的產(chǎn)物料流分離出來，其是與在本文所述方法和裝置中制備的其它異構(gòu)化物產(chǎn)物和殘液料流分開的，并且獨(dú)立地應(yīng)用于本文所述方法和裝置之外的應(yīng)用中，例如用于食品級應(yīng)用中。
[0024]在一個實(shí)施方案中，如圖1所示，提供烴進(jìn)料12，其中在異構(gòu)化裝置10的異構(gòu)化階段14中使烴進(jìn)料12進(jìn)行異構(gòu)化。合適的烴進(jìn)料12包括具有包含非支化C4-C7烴的烴級分的那些，即正鏈烷烴和環(huán)狀烷烴。在一個實(shí)施方案中，在烴進(jìn)料12中的大部分烴具有5或