[发明专利]首先将环烷烃加氢处理，随后高温重整的方法

说明书

优先权声明

本申请要求2011年12月15日提交的美国申请No.13/327,212的优先权。

发明领域

本发明涉及增强芳族化合物产量的方法。特别地，通过高温重整而改进和增强由石脑油进料流制备芳族化合物如苯、甲苯和二甲苯。

发明背景

石油原料的重整是生产有用产品的重要方法。一种重要方法是分离和提升烃以用于发动机燃料，例如生产石脑油进料流和在汽油生产中提升石脑油的辛烷值。然而，来自原油来源的烃进料流包括用于生产塑料、清净剂和其它产品中的有用化学前体的生产。

汽油的提升是重要的方法，转化石脑油进料流以提高辛烷值的改进显示于US3,729,409、US3,753,891、US3,767,568、US4,839,024、US4,882,040和US5,242,576中。这些方法涉及多种方式以增强辛烷值，特别是增强汽油的芳族化合物含量。

尽管存在动机以降低汽油中的芳族化合物，但芳族化合物具有许多重要的商业用途。其中商业用途包括制备烷基-芳基磺酸盐形式的清净剂和塑料。这些商业用途要求更多和更纯等级的芳族化合物。从烃料流中制备和分离芳族化合物越来越重要。

方法包括分离进料并使用不同的催化剂，例如用于较低沸点烃的单金属催化剂和非酸性催化剂和用于较高沸点烃的双金属催化剂操作几个重整器。其它改进包括新催化剂，如US4,677,094、US6,809,061和US7,799,729所示。然而，这些专利中提出的方法和催化剂存在限制，且其可能需要明显的成本增加。

需要改进的方法以降低芳族化合物制备中成本和能量使用。

发明概述

本发明发现由具有实质量的环烷烃化合物的烃料流如全沸程石脑油制备芳族化合物可通过新工艺再设计提高。在将工艺流重整以前加工进料流或一部分进料流以将环烷烃还原成芳族化合物降低重整装置上的能量荷载并提高产物流中的芳族化合物含量。

该方法包括使烃进料流和再循环气体进入脱氢反应器中以产生脱氢的烃料流，其中环烷烃还原成芳族化合物。脱氢料流进入分离器，通常分馏单元中以产生包含C7和较轻烃的轻质烃料流和包含C8和较重烃的重质烃料流。重质烃料流进入第一重整反应器系统中以产生第一重整物料流。第一重整物料流和轻质烃料流进入第二重整反应器系统中以产生第二重整物料流。第二重整物料流进入重整物分离器中以产生包含C7和较轻芳族化合物和烃的顶部料流和包含C8和较重烃的底部料流。重整物顶部料流进入芳族化合物回收单元中以产生包含苯和甲苯的芳族化合物产物流。

本发明的其它目的、优点和应用由本领域技术人员从以下详细描述和附图中获悉。

附图简述

图1显示本发明的一个实施方案，其具有应用于总进料的脱氢反应器，其后重整反应器；

图2显示第二发明，其中在使料流进入重整反应器系统中以前将烃料流脱氢，将脱氢料流分离并重整；

图3显示另一实施方案，其具有应用于分馏进料的轻馏分的脱氢反应器；和

图4显示具有6个反应器系统的特殊结构。

发明详述

将烃进料流重整以提高芳族化合物含量对增强烃料流的价值而言是重要的。芳族化合物如苯和甲苯是高价值化学品并用于多种方法中以产生下游产品。实例包括用于清净剂的烷基芳族化合物、乙苯和异丙基苯。重整方法可包括吸热反应，并且可由于反应器温度的工艺控制而影响效率。

本发明涉及改进由烃进料流得到芳族化合物的收率。特别地，该改进是对于全沸程石脑油进料流，其中将烃重整以提高C6-C8范围的芳族化合物收率。该新方法设计使用控制在不同条件下的多个反应器以使链烷烃环化和芳构化最大化，而且使金属催化的焦化和热裂化最小化。由于与高入口温度有关的问题，理想的是使催化剂床温度最大化，同时使反应器入口温度最小化。由于石脑油进料中一些组分的吸热性质，常用路线是当反应器中的温度降低时，将进料加热至更大的温度。

明显指出在研究重整方法中，通常已知较大的链烷烃，例如C8和更大链烷烃比C6链烷烃更容易地芳构化。这会导致这一信念：相对于更大链烷烃，较轻烃会获益于在反应器中更长的停留时间。与此对照，发现对较轻烃应用更短的接触时间比对较重烃应用更短的接触时间产生更大的总转化收率。这导致关于工艺控制的新观点，这是对公认重整方法而言是反直觉的。