[发明专利]生产氢气、加氢处理烃和电的加氢转化法

说明书

本发明涉及用于生产氢气、电和至少一种加氢处理产品的烃加工。

传统精炼的目的是使烃原料转化成一或多种有用产品。根据原料的可用性和所要产品预定(slate)，已开发了许多烃转化法。一些方法是非催化法如减粘和热裂化，催化法的例子是流化床催化裂化(FCC)、加氢裂化和重整等。FCC和重整虽然构造不同，但有两个共同点：它们都是在催化剂存在下进行，目的是要生产组成不同于所用原料的烃类材料。

重点是要生产一或多种有价值的烃产品。例如，FCC和重整是要生产大量汽油作为主要产品的方法(FCC操作通常还产生一些低级烯烃，重整操作还产生一些氢气)，而加氢裂化是要生产石脑油或柴油(取决于操作条件)。

鉴于烃特别是液态烃作为运输燃料的价值，显然使单一烃产品(无论是汽油还是柴油)的生产最大或在要生产两或多种有价值产品的情况下使产品预定最优化在设计炼油石中很重要，无论它们是地面炼油石、现有设备改装或添加至现有设备中。因此，通常使副产品(如低级烯烃或氢气)的生产最小，或者在此产品有特殊需求时，也总是在不牺牲太多主产品的情况下予以考虑。

当然，已知低级烯烃和氢气等产品可由特定的烃源生产。但这些方法中，目的是使此类产品的生产最大，因而不或实际上不同时产生其它烃产品。

例如，一种公知的氢气生产方法是通过甲烷的气化或通过水的电解。这些过程不产生有价值的液态烃。低级烯烃如丙烯和丁烯适合通过相应链烷烃(丙烷和丁烷)的(催化)脱氢生产。这些过程也不产生有价值的液态烃。

许多工业场所有以互补方式操作的设施。例如，通过专用气化法生产氢化过程所需氢气，通过FCC装置生产烯烃，它们是例如在相同或相邻场所进行的聚合过程的原料，FCC装置还产生汽油作为主产品。

关于电的生产，公知可由各种有机原料(从煤和天然气至油或残余材料)生产电(作为主要产品，许多情况下作为唯一产品)。显然，此过程中也不产生液态烃。

EP-A-435736中提出由燃料电池生产电，供入使低沸点石油燃料在不超过10kg/cm²的压力下在非负载型沸石催化剂存在下经裂化/脱硫处理由升级重整炉燃料生产的氢气。在EP-435736中所述条件下，甚至在低达5kg/cm²的压力下操作时也形成大量不想要的芳族化合物。

然而，需要能以联合过程生产氢气、电和一或多种(液态)烃产品。特别需要操作者能灵活改变获得这三种关键产品(氢气、电和(液态)烃产品)的相对量的方法。在不能实用和/或互补生产的区域，生产这三种关键产品的联合过程可能是唯一选择。还关注这种联合过程是否能大规模和小规模实行或作为现有设备的附加配套。

现已发现可使生产氢气、电以及至少一种加氢处理烃产品的不同目标相结合。还发现可根据当地需求灵活地改变产品预定(对这三种关键产品)，使之应用范围极广。

因此，本发明涉及一种由包含至少一种沸点范围与要生产的加氢处理产品的沸点范围相同或更高的馏分的烃原料生产氢气、电和至少一种加氢处理产品的方法，包括在负载型催化剂存在下用氢气处理所述烃原料，所述氢气至少部分地由沸点范围与由其生产所述加氢处理产品的烃原料的所述馏分的沸点范围不同的加氢处理原料的馏分或由至少一部分所述加氢处理产品生产，回收加氢处理产品时使加氢处理产品与加氢处理原料分离，对部分或全部剩余的加氢处理原料和未回收的加氢处理产品进行处理以生产氢气，对未用于所述氢气处理的部分或全部氢气进行处理以生产电，或者对部分加氢处理原料和未回收的加氢处理产品进行处理以生产电和对剩余的至少一部分进行处理以生产氢气。

根据在其中进行本发明方法的基础结构的具体要求，操作者可选择生产这三种关键产品(氢气、电和加氢处理产品)的产品预定或使该方法生产两种产品、甚至一种产品。

在氢气和电为所要产品的情况下，不需生产加氢处理产品，全部烃原料(用氢气处理后剩余的和所述加氢处理产品)都作为后面生产氢气和电的原料。

本发明方法的优选特征在于至少生产就用于所述氢气处理的氢气和从实用观点出发运行所述过程所需电而言满足该方法的内需所需量的氢气和电。当然，可由外源供入该方法所需的部分氢气和/或部分电，条件是它们可用。

在保证这些内在需求的情况下，仍可选择使作为主产品的氢气和电的生产最优化。在要求氢气作为主产品的情况下，将仅生产运行这些设备所需电量，在重点是生产电为主要产品的情况下，将仅生产满足内需所需量的氢气(用于氢气处理的氢气)，剩余的氢气将作为生产电的原料。