[发明专利]用于催化重整的方法

说明书

优先权声明

本申请要求2013年9月23日提交的美国申请No.14/034,363的优先权，通过引用将其全部内容并入本文中。

发明领域

本发明一般性地涉及一种用于催化重整的方法。

相关技术描述

在石油和石油化学工业中使用的各类催化烃转化反应体系可使烃转化为不同产品。在该体系中采用的反应可为放热的或吸热的。通常该反应导致氢气的净生产或氢气的净消耗。氢气回收体系可用于产生氢气的重整方法。一般而言，在催化重整期间发生氢气的净生产，且通常希望回收氢气用于化学加工或燃料中。

然而，现有氢气回收体系具有若干缺点。很多不能移除足够量的更重的化合物如氮气、包括一氧化碳在内的碳氧化物、甲烷、乙烷和乙烯，导致压缩机的能耗更大。同样，如果使氢气再循环到重整区或者用于其他加氢处理催化方法中，则用于分离氢气与污染物的不充分体系可使催化中毒。额外地，如果经回收的氢气具有十分不同的组成并与其他氢气合并，则该合并可导致扰乱工艺过程如降低压缩机效率。因此，希望提供其他分离和/或氢气回收体系以克服这些缺点。

发明概述

一个示例性实施方案可为一种用于催化重整的方法。所述方法可包括：在反应区中催化重整烃进料，由反应区得到具有氢气和烃的流出物料流，从吸附区由至少一部分流出物料流得到废烃料流，使至少一部分废烃料流作为进料料流通过具有进料侧和渗透物侧且相对于一种或多种C1-C6烃对氢气具有选择性的膜的进料侧，并且由渗透物侧取出与由进料侧取出的残留物料流相比富含氢气的渗透物料流。

另一示例性实施方案可为一种用于催化重整的方法。该方法可包括在反应区中催化重整烃进料，由反应区得到具有氢气和烃的流出物料流，从吸附区由至少一部分流出物料流得到废烃料流，使至少一部分废烃料流作为进料料流通过具有进料侧和渗透物侧且相对于氮气、一氧化碳和一种或多种C1-C6烃对氢气具有选择性的中空纤维膜的进料侧，并且由渗透物侧取出富含氢气且具有至少85摩尔％氢气的渗透物料流。

再一示例性实施方案可为一种用于催化重整的方法。该方法可包括：在反应区中催化重整烃进料；由反应区得到具有氢气和烃的流出物料流；由流出物料流分离重整产品液体料流和气体料流，其具有氢气，以及氮气、一种或多种碳氧化物和一种或多种C1-C6烃中的至少一种；将至少一部分气体料流再循环到反应区；使至少另一部分气体料流通到吸附区以分离氢气；由吸附区取出氢气产物料流；由吸附区取出尾气料流；压缩并冷却尾气料流；使至少一部分废烃料流作为进料料流通过具有进料侧和渗透物侧且相对于氮气、一种或多种碳氧化物和一种或多种C1-C6烃中的至少一种对氢气具有选择性的中空纤维膜的进料侧；由渗透物侧取出与残留物料流相比富含氢气的渗透物料流；并且由进料侧取出与渗透物料流相比富含氮气、一种或多种碳氧化物和一种或多种C1-C6烃中的至少一种的残留物料流。

由于比氢气重的分子由供至压缩机吸入的再循环气体移除，本文中的实施方案可减少压缩机能耗。同样，移除这些较重的化合物并提供较纯的氢气可防止重整催化剂和其他下游加氢处理催化剂污染和中毒。此外，通过膜的再循环气体可具有与变压吸附器上游的气体料流接近的组成，从而使扰乱最小化。

定义

本文所用术语“料流”可包括各种烃分子如直链、支化或环状的烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃，以及任选其它物质如气体，例如氢气，或杂质如重金属、碳氧化物以及硫和氮化合物。料流还可包括芳族及非芳族烃。此外，烃分子可缩写为C1、C2、C3...Cn，其中“n”表示一种或多种烃分子中的碳原子数。此外，上标“+”或“-”可与缩写的一种或多种烃的符号一起使用，例如C3⁺或C3^-，其包括该缩写的一种或多种烃在内。作为实例，缩写“C3⁺”意指具有三个碳原子和/或更多个碳原子的一种或多种烃分子。“料流”也可为或包括除烃之外的物质如流体或行为为流体的物质，例如空气、氢气或催化剂。

本文所用术语“区”可指包括一个或多个设备物项和/或一个或多个子区的区域。设备物项可包括一个或多个反应器或反应器容器、加热器、交换器、管道、泵、压缩机和控制器。额外地，设备物项如反应器、干燥器或容器可进一步包括一个或多个区或子区。

本文所用术语“富含”可意指在料流中一种化合物或一类化合物的量为通常至少50摩尔％，优选70摩尔％。

本文所用术语“基本”可意指在料流中一种化合物或一类化合物的量为通常至少80摩尔％，优选90摩尔％，最优99摩尔％。