一种非芳轻烃的高效芳构化方法技术

本发明专利技术公开了一种非芳轻烃的高效芳构化方法，将非芳轻烃原料与稀释氢气混合脱水后进入反应系统进行芳构化反应；产物进入气液分离器I进行气液分离，气相物料增压后，进入气液分离器II进行气液分离，气相物料部分作为稀释氢气返回或排入氢气回收系统；气液分离器I所得液相物料进入脱戊烷塔分离，塔顶物料与气液分离器II所得液相物料进入脱丁烷塔分离，塔底物料进入芳烃抽提塔分离；抽提塔塔顶物料进入脱二甲基丁烷塔；脱二甲基丁烷塔塔顶和塔底物料作为汽油调和组分回收，侧线采出物料返回反应系统；从芳烃抽提塔底部得到芳烃；该方法大幅提高了轻烃原料的芳构化利用率，解决了轻重组分在系统内的累积问题。

A high effective aromatization method for non aromatic hydrocarbons

The invention discloses a high effective aromatization method of non aromatic light hydrocarbon, and the non aromatic hydrocarbon raw material is mixed with diluted hydrogen into the reaction system and enters the reaction system to carry out aromatization reaction. The product enters the gas liquid separator I for gas-liquid separation, and after the gas phase material is pressurized, it enters the gas liquid separator II into the gas liquid separation, and the gas phase material part is used as the part of the gas liquid separator. The diluted hydrogen is returned or discharged into the hydrogen recovery system; the liquid phase material obtained by the gas liquid separator I is separated into the pentane tower. The material of the top of the tower and the liquid separator II are separated into the debutane tower. The material of the bottom of the tower is separated into the aromatic extraction tower; the top material of the tower tower enters the two methyl butane tower; and the two methyl butane is removed. The Tata top and the bottom of the tower are recycled as gasoline blending components, and the material is returned to the reaction system by the side line. The aromatics are obtained from the bottom of the aromatic extraction tower. This method greatly improves the aromatization utilization of the light hydrocarbon raw materials and solves the accumulation problem of the light recombination in the system.

【技术实现步骤摘要】
一种非芳轻烃的高效芳构化方法
本专利技术涉及一种非芳轻烃的高效芳构化方法，更具体地说，是一种以重整装置经处理后的抽余油为原料(主要为含C6和/或C7的非芳轻烃原料)，通过临氢并循环芳构化反应生成苯及甲苯，剩余不反应的多支链烃则作为汽油调和组分的方法，属于石油化工领域。
技术介绍
催化重整工艺的目的产物主要是高辛烷值汽油组分及芳烃，同时副产氢气。目前所用的是双功能催化剂，无论是铂铼系列或铂锡系列，对低碳链烷烃(如正己烷、正庚烷)的脱氢环化反应性能都较差，如果能将原料中这部分烃类充分转化，对增产芳烃或提高汽油辛烷值将会作出贡献。就双功能催化剂而言，提高催化剂芳构化性能的主要措施是搞好金属功能与酸性功能的平衡，其中包括对载体的改进、引入其它金属组元、调节各金属组元间的配比以及卤索组元的用量等等。但是，这些措施仍未脱离原来双功能反应机理，而且这种改进的幅度也较小。因受现有双功能催化剂性能的限制，催化重整装置不可避免地产生低碳链烷烃(抽余油)，约占重整生成油的15％，主要是C5～C7的异构、正构烷烃，少量的环烷烃，具有极低的硫含量和烯烃含量，不含氮化合物及重金属等有害杂质。目前，这些抽余油主要用作汽油调和组分或生产各类溶剂油。由于抽余油辛烷值(RON)只有60～70，直接作为汽油调和组分的加入量有限，而作为溶剂油使用附加值较低；C5/C6异构化是目前提高这些抽余油辛烷值的主要技术，在脱异戊烷塔底料增加一次循环至异构化反应器的流程下，组分油的RON可提高至82左右。虽然C5、C6的异构化率达70～84％，但C6的选择性却只有21％左右，而且还不能处理C7组分。如能将C6～C7中低辛烷值的烷烃在高芳构化率催化剂作用下转化为相应的芳烃，剩余不反应的具有较高辛烷值的多支链烃作为汽油组分，则具有非常大的增值潜力。国内外许多公司围绕此都在纷纷开发这种非芳轻烃的利用方法。关于这种非芳轻烃利用的技术，已有多篇专利申请进行了公开，并有多篇文献报道。在UOP公司公开的CN86106891A、CN89107511A、CN90102333A、CN97114124A、CN99106289A专利中，前三者主要是关于轻烃芳构化的催化剂合成方法，后两者则提出了轻烃芳构技术与现有重整工艺的组合多产芳烃的方法。Chevron及Chevron&Philips公司公开的CN92102539A、CN93121211A、CN1805787A专利中，CN92102539A专利公开了一种对烃类进行重整的方法，包括使烃类在低硫条件下与一种催化剂在一个具有抗渗碳性能反应器系统中的接触反应；CN93121211A专利是将含L-沸石的催化剂在氢存在时与烃进料接触于552-691℃的温度下，在还原气氛中增加轻烃芳构化催化剂转化率和降低中毒速率的预防方法；CN1805787A专利是用于脂族烃脱氢环化生成芳烃的大孔沸石催化剂的制备方法，其中催化剂含有用铂前体和至少一种有机卤化铵前体的浸渍；巴斯福股份公司公开的97194129专利是用于C6-C12直链、支链的和/或环状的烷基或亚烷基的烃类物料制备芳烃的催化剂的方法；中国石化股份有限公司石油化工科学研究院公开的CN91111491A专利中，提出了一种用于烷烃脱氢芳构化的催化剂及制备方法，该催化剂由一种大孔碱性L沸石和一种无机氧化物粘结剂混合成型，并负载有活性金属铂和碱金属或碱土金属，还有一定量的氯。徐国春等(铁对载铂L分子筛催化剂改性研究，石油学报(1992)2：31～35)、王君钰等(载铂L分子筛对铂锡铼或铂锡重整催化剂的改性研究，石油学报(1993)2：26-31)报道了分别将铁、铼或锡组元助剂引入Pt/KL催化剂后对非芳轻烃如正已烷、正庚烷等考察，均能改善催化剂的芳构化选择性和活性；王君钰(载铂L沸石催化剂的芳构化性能及应用，石油炼制(1995)9：27-35)报道了载铂L沸石催化剂芳构化反应性能及工艺特点；张诚等(浅析抽余油回炼对重整操作的影响，化学工程师(2013)3：62-64)报道了利用重整抽余油与催化重整原料混合进行重整的情况。但重整抽余油加到重整原料中导致重整汽油的芳构化深度和辛烷值下降。胡云林译(重整抽余油的催化芳构化，催化重整通讯(1991)4：41-43)报道了重整抽余油的催化芳构化，将重整抽余油直接作为原料，以铂锡重整催化剂进行重整，但结果表明，含C5～C7烃的重整抽余油在传统铂锡催化剂上的芳构化作用非常困难而且选择性低。综合已有专利和论文等公开信息，要么是涉及载铂碱性L分子筛型催化剂的性能改进，或者是原料脱硫、脱水的精制以保证催化剂的性能，或者是如何与现有重整装置联合增加芳烃收率，但均没有提出高效利用未转化烷烃的方法，也没有提出解决反应过程中产生的重组分对催化剂稳定性的影响方法。因此，已有技术仍没有达到理想的程度，仍有进一步改进的余地。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种以重整装置经处理后的抽余油为原料，将C6及C7的正构烷烃或带一个支链的烷烃以较高的转化率转化为芳烃的方法，该方法提高了原料的利用率，同时及时排除重轻组分，能保证催化剂的稳定性延长生产周期，有利于降低生产成本。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种非芳轻烃的高效芳构化方法，该方法包括以下步骤：1)包含C6和/或C7的非芳轻烃原料与稀释氢气混合后，干燥脱水，进入反应系统进行芳构化反应；所述反应系统包括若干个串联的固定床反应器；所述固定床反应器内设有Pt/KL单功能碱性催化剂；2)芳构化反应产物进入气液分离器I进行气液分离，气液分离器I所得气相物料通过压缩机增压后，进入气液分离器II，气液分离器II所得气相物料部分作为稀释氢气返回1)使用，部分排入氢气回收系统；3)气液分离器I所得液相物料进入脱戊烷塔分离，脱戊烷塔塔顶物料与气液分离器II所得液相物料一起进入脱丁烷塔分离，回收C4以下物料；脱戊烷塔塔底物料进入芳烃抽提塔分离，抽提塔塔顶物料进入脱二甲基丁烷塔，脱二甲基丁烷塔塔顶和塔底物料作为汽油调和组分回收，脱二甲基丁烷塔侧线采出物料返回反应系统进行芳构化反应；芳烃抽提塔底部物料即芳烃产品。优选的方案，芳构化反应过程中控制反应系统的固定床反应器内温度为440～520℃，压力为0.2～1.0MPa。优选的方案，非芳轻烃原料与稀释氢气的氢油体积比为400～1200:1；非芳轻烃原料的体积空速为1.0～3.5h-1。优选的方案，C6和/或C7的非芳轻烃原料经过干燥脱水后水含量低于2μg/g。优选的方案，Pt/KL单功能碱性催化剂由金属铂或金属铂与锡、锌、钡、铁中的至少一种负载在沉积碱金属钾的L-沸石载体上构成。较优选的方案，金属铂或金属铂与锡、锌、钡、铁中的至少一种通过三氧化二铝、二氧化硅或二氧化硅-氧化镁与沉积碱金属钾的L-沸石载体结合。优选的方案，反应系统包括2～6个串联的固定床反应器。较优选的方案，固定床反应器包括列管式反应器、筒式反应器或径向反应器。优选的方案，脱二甲基丁烷塔为填料塔或板式塔；所述填料塔的理论塔板数或所述板式塔的塔板数为30～80块。较优选的方案，所述填料塔装填有拉西环、鲍尔环、阶梯环、鞍型环、弧鞍型、矩鞍型、θ网环、压延孔环、板波纹和网波纹规整填料中的至少一种；较优选的方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非芳轻烃的高效芳构化方法，其特征在于：包括以下步骤：1)包含C6和/或C7的非芳轻烃原料与稀释氢气混合后，干燥脱水，进入反应系统进行芳构化反应；所述反应系统包括若干个串联的固定床反应器；所述固定床反应器内设有Pt/KL单功能碱性催化剂；2)芳构化反应产物进入气液分离器I进行气液分离，气液分离器I所得气相物料通过压缩机增压后，进入气液分离器II，气液分离器II所得气相物料部分作为稀释氢气返回1)使用，部分排入氢气回收系统；3)气液分离器I所得液相物料进入脱戊烷塔分离，脱戊烷塔塔顶物料与气液分离器II所得液相物料一起进入脱丁烷塔分离，回收C4以下物料；脱戊烷塔塔底物料进入芳烃抽提塔分离，抽提塔塔顶物料进入脱二甲基丁烷塔，脱二甲基丁烷塔塔顶和塔底物料作为汽油调和组分回收，脱二甲基丁烷塔侧线采出物料返回反应系统进行芳构化反应；芳烃抽提塔底部物料即芳烃产品。

【技术特征摘要】
1.一种非芳轻烃的高效芳构化方法，其特征在于：包括以下步骤：1)包含C6和/或C7的非芳轻烃原料与稀释氢气混合后，干燥脱水，进入反应系统进行芳构化反应；所述反应系统包括若干个串联的固定床反应器；所述固定床反应器内设有Pt/KL单功能碱性催化剂；2)芳构化反应产物进入气液分离器I进行气液分离，气液分离器I所得气相物料通过压缩机增压后，进入气液分离器II，气液分离器II所得气相物料部分作为稀释氢气返回1)使用，部分排入氢气回收系统；3)气液分离器I所得液相物料进入脱戊烷塔分离，脱戊烷塔塔顶物料与气液分离器II所得液相物料一起进入脱丁烷塔分离，回收C4以下物料；脱戊烷塔塔底物料进入芳烃抽提塔分离，抽提塔塔顶物料进入脱二甲基丁烷塔，脱二甲基丁烷塔塔顶和塔底物料作为汽油调和组分回收，脱二甲基丁烷塔侧线采出物料返回反应系统进行芳构化反应；芳烃抽提塔底部物料即芳烃产品。2.根据权利要求1所述的非芳轻烃的高效芳构化方法，其特征在于：芳构化反应过程中控制反应系统的固定床反应器内温度为440～520℃，压力为0.2～1.0MPa。3.根据权利要求1所述的非芳轻烃的高效芳构化方法，其特征在于：非芳轻烃原料与稀释氢气的氢油体积比为400～1200:1；非芳轻烃原料的体积空速为1.0～3.5h-1。4.根据权利要求1所述的非芳轻烃的高效芳构化方法，其特征在于：C6和/或C7的非芳轻烃原料经过干燥脱水后水含量低于2μg/g。5.根据权利要求1所述的非芳轻烃的高效芳构...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘罗其，曾光乐，李楚新，张玉红，杜建文，王嘉欣，余卫勋，肖哲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司巴陵分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11