催化重整法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及與作為石油化學(xué)產(chǎn)品的基料的芳烴餾分一起生產(chǎn)具有高辛烷值的汽 油餾分的方法。本發(fā)明特別涉及可用于由石腦油餾分聯(lián)合生產(chǎn)具有高辛烷值(大于95的 RON)的汽油和用于石油化學(xué)(例如二甲苯、甲苯或苯生產(chǎn)）的芳烴餾分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 催化重整單元的傳統(tǒng)目標(biāo)是將環(huán)烷烴(環(huán)烷）和鏈烷烴化合物（正鏈烷烴和異鏈烷 烴)轉(zhuǎn)化成芳烴化合物。所涉及的主要反應(yīng)是環(huán)烷脫氫、鏈烷脫氫環(huán)化成芳烴和可能的鏈烷 和環(huán)烷異構(gòu)化。可能發(fā)生被稱(chēng)作"副反應(yīng)"的其它反應(yīng)，如鏈烷和環(huán)烷的加氫裂化和氫解、 烷基芳烴的加氫脫烷基以產(chǎn)生輕質(zhì)化合物和更輕的芳烴以及催化劑表面上的焦炭形成。
[0003] 要為汽油用途優(yōu)化的性能是液態(tài)重整油的產(chǎn)率以及所述重整油的辛烷值。但是， 對(duì)于石油化學(xué)用途，所需性能是芳烴的產(chǎn)率和產(chǎn)生的芳烴的分布。芳烴隨后通常在芳烴聯(lián) 合裝置中處理以使一種或多種產(chǎn)物，通常二甲苯和苯的產(chǎn)量最大化。甲苯和更重的芳烴可 以改質(zhì)以構(gòu)成汽油基料或產(chǎn)生二甲苯混合物。
[0004] 催化重整單元的傳統(tǒng)進(jìn)料富含鏈烷和環(huán)烷化合物并相對(duì)缺乏芳族化合物。它們通 常是由原油或天然氣凝析油的蒸餾獲得的石腦油，它們通過(guò)催化重整處理。
[0005] 除這些傳統(tǒng)進(jìn)料外，在煉油廠可獲得含有不同量的芳烴的其它進(jìn)料，即來(lái)自催化 裂化（FCC)、來(lái)自焦化（cokefaction)、來(lái)自加氫裂化或蒸汽裂化汽油的重石腦油。含有不 同量的芳族化合物的這些進(jìn)料可用于供給催化重整單元以生產(chǎn)汽油基料或芳烴基料。
[0006] 催化重整單元通常包含串聯(lián)的四個(gè)反應(yīng)器，它們包含重整催化劑的固定床或移動(dòng) 床。
[0007] 當(dāng)重整單元由具有移動(dòng)催化劑床的反應(yīng)器構(gòu)成時(shí)，其還包括連續(xù)催化劑再生器， 其中通過(guò)緩慢受控燃燒以C02形式除去沉積在催化劑上的焦炭。這一單元一一被稱(chēng)作連續(xù) 再生單元，包含用于移動(dòng)催化劑的復(fù)雜裝置，催化劑因此輪流在反應(yīng)器中發(fā)揮其功能，然后 經(jīng)過(guò)再生處理并送回反應(yīng)器。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)FR2 925 065公開(kāi)了由石腦油餾分開(kāi)始與芳烴基料同時(shí)獲得高辛 烷值汽油的方法。所提出的布置包括將石腦油進(jìn)料送往芳烴分離單元，其產(chǎn)生含有大部分 芳烴的被稱(chēng)作"萃取液"的餾分和含有大部分非芳族化合物的被稱(chēng)作"萃余液"的餾分。將 至少一部分萃余液送往催化重整單元，由其產(chǎn)生氫氣流和具有高辛烷值的汽油餾分。將具 有高辛烷值的汽油餾分全部送往汽油池，或一部分在芳烴聯(lián)合裝置中處理，另一部分用在 汽油池中。該方法還考慮將所有或一部分萃取液送往被稱(chēng)作芳烴聯(lián)合裝置的單元以生產(chǎn)芳 烴基料，并將另一部分萃取液送往汽油池。
[0009] 該文獻(xiàn)中描述的布置因此在催化重整步驟之前從通常具有低芳烴含量的石腦油 進(jìn)料中分離芳烴，然后在重整步驟中聯(lián)合處理鏈烷和環(huán)烷化合物。
[0010] 本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提出可根據(jù)煉油商的要求隨意將流出物導(dǎo)向汽油基料的生 產(chǎn)或芳烴基料的生產(chǎn)并為此優(yōu)化轉(zhuǎn)化條件并在給定的處理能力下生產(chǎn)比現(xiàn)有技術(shù)的布置 多的芳族化合物和因此高辛烷值汽油和/或用于石油化學(xué)的芳烴基料的靈活方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為此，提出由包含鏈烷和環(huán)烷的石腦油餾分生產(chǎn)具有高于95的辛烷值的汽油和 聯(lián)合生產(chǎn)芳烴基料的方法，所述方法包括下列步驟： a) 將石腦油餾分送往第一催化重整單元，其中使石腦油餾分與重整催化劑接觸以將 至少一部分鏈烷和/或環(huán)烷轉(zhuǎn)化成芳族化合物并產(chǎn)生氫氣； b) 從第一催化重整單元中取出第一流出物和氫氣流； c) 將第一流出物送往芳烴分離單元以分離第一芳族餾分和含有未轉(zhuǎn)化的環(huán)烷和/或 鏈燒的萃余液； d) 將萃余液送往第二催化重整單元，其中使萃余液與重整催化劑接觸以將未轉(zhuǎn)化的 環(huán)烷和/或鏈烷轉(zhuǎn)化成芳族化合物并產(chǎn)生氫氣； e) 從第二催化重整單元中取出氫氣流和富含芳族化合物的重整油。
[0012] 本發(fā)明的方法可用于生產(chǎn)富含芳烴化合物的汽油餾分，其不僅可以改質(zhì)成汽油 池，還可以作為芳烴聯(lián)合裝置的基料。因此，根據(jù)煉油商的要求，當(dāng)需要汽油時(shí)，將該富含芳 烴化合物的汽油餾分全部導(dǎo)向汽油池，或在需要石油化學(xué)方面的芳族化合物的情況下全部 導(dǎo)向芳烴聯(lián)合裝置，或在不僅需要汽油生產(chǎn)，還需要用于石油化學(xué)的芳烴時(shí)，分配到汽油池 和芳烴聯(lián)合裝置中（以任何比例)。
[0013] 由于用于催化重整的第一步驟和第二步驟以及分離在第一重整步驟中形成的芳 烴的中間步驟，也在生產(chǎn)能力和芳族產(chǎn)物的產(chǎn)率方面優(yōu)化本發(fā)明的方法。該分離步驟可用 于回收在第一重整步驟中制成的芳族化合物并由此避免由導(dǎo)致在催化劑上，特別是用于第 二重整步驟的催化劑上形成焦炭(催化劑活性損失）的加氫脫烷基和縮聚副反應(yīng)造成的產(chǎn) 率損失。然后在富含更難轉(zhuǎn)化的非芳族化合物(在第一重整步驟中未轉(zhuǎn)化的鏈烷和環(huán)烷)的 萃余液上在最佳條件下進(jìn)行第二催化重整步驟。
[0014] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，第一重整步驟在有利于環(huán)烷化合物(其比必須進(jìn)行脫氫 環(huán)化反應(yīng)的鏈烷更容易脫氫并轉(zhuǎn)化成芳族化合物）脫氫的條件下運(yùn)行。然后在更劇烈的條 件下進(jìn)行第二重整步驟以促進(jìn)鏈烷脫氫環(huán)化反應(yīng)。
[0015] 本發(fā)明的方法因此可用于避免由富芳烴進(jìn)料在催化重整單元中的轉(zhuǎn)化帶來(lái)的缺 點(diǎn)并改進(jìn)所需產(chǎn)物的產(chǎn)率。
[0016] 此外，使用兩個(gè)相繼重整步驟以及分離在第一步驟中形成的芳烴的中間步驟并因 此在第二重整步驟中僅處理基本含有未轉(zhuǎn)化的非芳族化合物的萃余液的事實(shí)意味著可優(yōu) 化該生產(chǎn)單元的生產(chǎn)能力。實(shí)際上，不必多余地提高該生產(chǎn)單元的生產(chǎn)能力，因?yàn)樵诘谝徊?驟中制成的芳族化合物不必經(jīng)過(guò)第二催化重整步驟。
[0017] 此外，在兩個(gè)催化重整步驟之間用于分離化合物的中間步驟的存在因此意味著可 以在重整單元中處理不同進(jìn)料，因此這些單元可以在取決于進(jìn)料的最佳運(yùn)行條件下運(yùn)行以 使芳族化合物的生產(chǎn)最大化。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)要促進(jìn)用于石油化學(xué)的芳烴基料的生產(chǎn)時(shí)，將整個(gè)芳烴餾 分送往芳烴聯(lián)合裝置。根據(jù)要生產(chǎn)用于石油化學(xué)品和汽油的芳烴基料的另一實(shí)施方案，將 一部分第一芳烴餾分送往芳烴聯(lián)合裝置并將另一部分第一芳烴餾分送往汽油池。
[0019] 根據(jù)要生產(chǎn)汽油的一個(gè)實(shí)施方案，將整個(gè)重整油送往汽油池。根據(jù)另一實(shí)施方案， 將一部分重整油送往芳烴聯(lián)合裝置并將另一部分重整油送往汽油池。
[0020] 有利地，在送往汽油池和/或送往芳烴聯(lián)合裝置之前，將重整油送往芳烴分離單 J1_1〇
[0021] 在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，在步驟a)之前的加氫處理單元中預(yù)處理石腦 油餾分。例如，加氫處理步驟選自烯烴和二烯烴的加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮和/或 氫化步驟。
[0022] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，在步驟a)之前，將石腦油餾分送往構(gòu)造成分離C4_烴餾 分和C5+烴餾分的分離單元并將所述C5 +餾分送往步驟a)。
[0023] 根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方案，將獲自步驟c)的萃余液送往構(gòu)造成分離C6_餾分和C7 + 餾分或C7_餾分和C8+餾分的分離單元并將C7 +或C8+餾分送往催化重整步驟d)，并在異構(gòu) 化單元中處理C6_餾分或C7 _餾分以提高其辛烷值。
[0024] 第一和第二催化重整步驟a)和d)在氫氣存在下在下列條件下進(jìn)行： ?平均反應(yīng)器入口溫度為420°C至600°C; ?壓力為〇? 3至1MPa; ?以進(jìn)料的質(zhì)量流速與催化劑質(zhì)量的比率表示的重時(shí)空速為0.5至8IT1; ? H2/進(jìn)料摩爾比為0. 2至8。
[0025] 優(yōu)選地，第一催化重整步驟a)在氫氣存在下在下列條件下進(jìn)行： ?平均反應(yīng)器入口溫度為420°C至500°C; ?壓力為〇? 3至1MPa; ?以進(jìn)料的質(zhì)量流速與催化劑質(zhì)量的比率