[发明专利]轻烃馏分催化加工方法及其装置

说明书

一种轻烃馏分催化加工装置，包括通过管道串联的加热原料的同流式换热器一、二、三、炉子、催化反应器、冷却催化产物的回热式热交换器一、二、三，回热式热交换器一、二、三与气体分离器连接，该气体分离器能够将催化产物分离成含有硫化氢的气相和液相的催化加工的最终产物，同流式换热器一、二、三的输出处连接到煤油分离器，该煤油分离器能够将加热的原料分离成原料气体混合物，用于随后进入催化反应器和煤油馏分，其中气体分离器的气相输出处通过管道与炉子连接；催化反应器的催化产物输出处与同流式换热器四、三、二、一连接，同流式换热器一连接用于冷却的回热式热交换器一、二、三。本发明的技术效果是轻烃馏分加工效率的提高。

技术领域

本发明组涉及各种石油原料的加工，即通过轻烃馏分的催化加工生产高辛烷值汽油和芳烃组分的复合装置，可用于生产设施、原油初级加工设施，以及独立操作。

背景技术

当前存在一种已知的轻烃馏分催化加工方法（美国专利公开号US5030783A，IPCC07C 1/04，公开日期1991年9月7日），该加工方法通过在反应区中使原料与沸石催化剂接触来实现，在维持至少部分原料的芳构化反应时，所需的热量直接从通过贫氢燃料燃烧获得的几乎不含氧气的热烟道气转移。从产物流中产生芳烃、C₃-C₅脂肪烃（循环流）以及CO、CO₂和H₂的混合物（合成气）。该合成气通过费托合成或甲醇合成流程，与此同时，所得产物可用于在主反应器内生产液态烃过程中。

这种方法主要缺点是，在使用烟气作为再生气体时，需要将在碳氢化合物气体燃烧过程中不可避免地形成烟灰的清除，这些因素都降低加工的效率。

当前存在一种已知的轻烃馏分催化加工方法（美国专利公开号US4996381A，IPCC07C 15/00，公开日期1991年2月26 日），该加工方法包括将脂族烃加工成芳烃过程的主要操作。该方法通过原料过热进行芳构化反应（脂肪烃生成芳香烃的反应），通过C₂-C₄和C₅₊脂肪烃再循环利用解决提高芳香烃收率的问题，与此同时，根据该方法催化剂与原料和循环的混合物进行接触。

该方法的主要缺点是反应混合物沿反应器的强烈混合会导致高耗能。

当前存在一种已知的轻烃馏分催化加工方法（俄罗斯联邦专利，公开号RU2181750C1，IPC C10G 35/095，申请日2001年4月19日），根据该方法，石油馏分的沸点不高于400°C，按元素硫计算，其含硫化合物的重量百分率不超过10%，温度为250-550°C，压力不超过2兆帕，原料的质量流量不超过10小时^-1，该石油馏分与多孔催化剂接触，经常硅铝酸盐组合物的沸石作为多孔催化剂，其SiO₂/Al₂O₃ 摩尔比不超过450，可选择：ZSM-5、ZSM-11、ZSM-35、ZSM-38、ZSM -48、BETA。

该方法主要缺点是对原料进行初步脱硫的需要使原油的加工过程变得复杂。

当前存在一种已知的轻烃馏分加工催化装置，用于提高轻烃馏分的辛烷值，该装置包括用于加热和蒸发原料过程中的炉子、用于原料化学转化过程中的绝热式催化反应器、用于原料稳定和目标产物分离过程中的分馏塔、与分馏塔技术连接的热交换器、冷却散热器、冷凝器和分离器。原料和反应产物的分馏单元以连续工作方式运行，反应器以“反应-再生”方式运行（俄罗斯专利，RU2098173C1，IPC C10G 35/04，公开日期1997年12 月10日）。

该装置的主要缺点是工艺方案的复杂性、与原料有关较高的损失。此外，在使用烟气作为再生气体时，需要将在碳氢化合物气体燃烧过程中不可避免地形成烟灰的清除，为此需要安装昂贵的精细过滤器。与此同时，这种问题还会导致催化剂再生过程中的活性下降。最后，分馏塔的使用会使该技术过程复杂化。