催化反应方法中的催化剂分级技术

描述了一种重整方法。重整方法包括将包含具有5至12个碳原子的烃的烃料流引入包含重整催化剂的重整区，重整区包括至少两个重整器，每个重整器具有一组重整操作条件以产生重整产物流出物，其中最后重整器包含比邻近最后重整器的重整器更少的催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】催化反应方法中的催化剂分级优先权声明本申请要求2015年10月13日提交的美国申请No.62/240638的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
烃转化方法通常采用多个反应区，烃以系列流传送通过该多个反应区。该系列中的每个反应区通常都有一套独特的设计要求。该系列中每个反应区的最低设计要求是传送所需烃通量的液压容量。每个反应区的另外设计要求是充分加热以进行特定程度的烃转化。一种众所周知的烃转化方法是催化重整。通常，催化重整是在石油炼制工业中用于改进烃原料的辛烷质量的公认的烃转化方法。重整的主要产物是汽油调合组分或石化产品的芳族化合物。重整可定义为环己烷脱氢和烷基环戊烷脱氢异构化生成芳族化合物、链烷烃脱氢生成烯烃、链烷烃和烯烃脱氢环化生成芳族化合物、正链烷烃异构化、烷基环烷烃异构化生成环己烷、取代芳族化合物的异构化和链烷烃的加氢裂化产生的总效果。重整原料可以是加氢裂化装置，直馏馏分，FCC或焦化石脑油，并且其可以包含许多其他组分如冷凝物或热裂化石脑油。通过催化重整，改进石脑油辛烷值的最重要因素是芳族化合物的形成。然而，芳族化合物的形成也是造成石脑油体积损失的最重要因素。此外，汽油的芳族化合物含量受到环境法规的控制，例如EUROV法规，这可能特别难以满足。因此，需要改进汽油辛烷值的方法，而不会过度增加汽油的芳族化合物含量。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种方法。在一个实施方案中，该方法包括将包含具有5至12个碳原子的烃的烃料流引入含有重整催化剂的重整区中，重整区包含至少两个重整器，每个重整器具有一组重整操作条件以产生重整产物流出物，其中最后重整器含有比邻近最后重整器的重整器更少的催化剂。附图说明附图显示了催化重整方法的一个实施方案。专利技术详述在传统的催化重整中，最后反应器通常是最大的，以帮助以给定苛刻度使芳族化合物形成最大化。相反，在本专利技术中，最后反应器是最小的。该方法涉及催化剂体积分级(在一些实施方案中与温度分级结合)以将第一反应器连续导向芳族化合物形成，接着是最后阶段，其中烯烃和异链烷烃形成是有利的。这为客户带来显著的经济优势，并在满足混合规格方面具有更大的灵活性。本专利技术已经确定了反应器线路工艺设计和控制的新方法，其能够通过异链烷烃和烯烃物质对辛烷提供更大的贡献。低辛烷值链烷烃向异链烷烃和烯烃物质的转化是催化剂重整中最快的反应，并且这些反应平行于主脱氢环化反应进行。考虑到脱氢环化反应是高度吸热的，操作条件对于烯烃和异链烷烃物质的形成不是最佳的。在传统的催化重整工艺中，四个反应器中催化剂的分布可以是在538℃(1000°F)下操作的四个重整器中10-30体积％，15-35体积％，20-40体积％和30-50体积％。本专利技术使用催化剂分布，其中最后重整器含有比邻近最后重整器的重整器更少的催化剂。在一些实施方案中，最后重整器含有比任何其他重整器更少的催化剂。在一些实施方案中，最后重整器含有系统中总催化剂的小于25体积％，或小于20体积％或小于15体积％。在一些实施方案中，最后重整器中总催化剂的百分数与邻近最后重整器的重整器中总催化剂的百分数之差为至少10％。例如，如果最后重整器含有25％的催化剂，则邻近最后重整器的重整器将含有35％或更多的催化剂。在一些实施方案中，第一重整器含有总催化剂的10％至35％，第二重整器含有总催化剂的25％至35％，第三重整器含有总催化剂的35％至45％，第四重整器含有总催化剂的10至25％。在一些实施方案中，该催化剂分布与上升温度分布组合，使得最后反应器具有最高温度。在一些实施方案中，最后重整器具有大于540℃的操作温度。在一些实施方案中，当在重整区中存在四个重整器时，第一重整器在480℃至560℃的温度下操作，第二重整器在510℃至560℃的温度下操作，第三重整器在520℃至560℃的温度下操作，第四重整器在540℃至560℃的温度下存在，每个连续的反应器在高于先前反应器的温度下操作。在一些实施方案中，最后反应器还具有高的空速以限制芳族化合物形成的吸热，从而维持更高水平的链烷烃脱氢和异构化反应。在一些实施方案中，最后重整器的液时空速(LHSV)大于10hr-1。在一些实施方案中，最后重整器的LHSV大于任何其他重整器的LHSV。在一些实施方案中，当在重整区中存在四个重整器时，第一重整器的LHSV为8.5hr-1至20hr-1，第二重整器的LHSV为8.5hr-1至12hr-1，第三重整器的LHSV为6.5hr-1至8.5hr-1，第四重整器的LHSV为12hr-1至30hr-1。重整区包括至少两个重整器，在重整器之间具有加热器。烃料流从一个重整器传送通过加热器并进入下一个重整器。通常，任何两个连续重整器之间都有一个加热器。在第一重整器之前，通常会有一个加热器或热交换器来加热输入料流。可以有三个、四个、五个或更多个重整器和三个、四个、五个或更多个加热器。通常，催化重整区具有至少两个重整器，其中反应物料流连续流过重整器。具有多个重整器的反应系统通常采取两种形式中的一种：并排形式或堆叠形式。在并排形式中，多个且分离的反应容器可以彼此并排放置，每个反应容器都包含重整器。在堆叠形式中，一个普通的反应容器可以包含多个且分离的重整器，重整器可以彼此重叠放置。在两种反应系统中，根据反应是吸热还是放热，可以在重整器之间进行中间加热或冷却。虽然重整区可以包括任何数量的用于烃流动的装置，例如向下流、向上流和横向流，但是本专利技术所应用的最普通的反应区可以是径向流。径向流反应区通常包括具有变化的标称横截面积的圆柱形段，竖直且同轴布置以形成反应区。简言之，径向流反应区通常包括圆柱形反应容器，其包含圆柱形外部催化剂保持筛和圆柱形内部催化剂保持筛，两者均同轴布置在反应容器内。内部筛可以具有小于外部筛的标称内部横截面积，外部筛可以具有小于反应容器的标称内部横截面积。通常，反应物料流被引入到反应容器的内壁和外部筛的外表面之间的环形空间中。反应物料流可以穿过外部筛，径向流过外部筛和内部筛之间的环形空间，并穿过内部筛。可以在内部筛内的圆柱形空间内收集的料流可以从反应容器中取出。尽管反应容器、外部筛和内部筛可以是圆柱形的，但取决于许多设计、制造和技术考虑，它们也可以采取任何合适的形状，例如三角形，正方形，长方形或菱形。作为一个例子，通常外部筛不是连续的圆柱形筛，而是可以是分开的，半椭圆形的称为扇贝的管状筛的布置，其可以围绕反应容器内壁的周边排列。内部筛通常是带孔的中心管，可以在其外周围用筛覆盖。在一些实施方案中，催化转化方法包括催化剂，催化剂可包含可移动通过反应区的颗粒。催化剂颗粒可以通过任何数量的动力装置(包括输送机或输送流体)移动通过反应区，但是最通常地，催化剂颗粒可通过重力移动通过反应区。典型地，在径向流反应区中，催化剂颗粒可以填充内部筛和外部筛之间的环形空间，其可以被称为催化剂床。催化剂颗粒可以从反应区的底部排出，并且可以将催化剂颗粒引入反应区的顶部。从最终反应区中排出的催化剂颗粒随后可以从该方法中回收，在该方法的再生区中再生，或者转移到另一个反应区中。同样，加入到反应区中的催化剂颗粒可以是新加入到该方法中的催化剂、在该方法中的再生区中再生的催化剂或从另一反应区转移的催化剂。具有堆叠反应区的说明性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重整方法，包括：将包含具有5至12个碳原子的烃的烃料流105引入包含重整催化剂的重整区中，重整区包括至少两个重整器，每个重整器具有一组重整操作条件以产生重整产物流出物125，其中最后重整器含有比邻近最后重整器的重整器更少的催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.13 US 62/240,6381.一种重整方法，包括：将包含具有5至12个碳原子的烃的烃料流105引入包含重整催化剂的重整区中，重整区包括至少两个重整器，每个重整器具有一组重整操作条件以产生重整产物流出物125，其中最后重整器含有比邻近最后重整器的重整器更少的催化剂。2.根据权利要求1所述的重整方法，其中最后重整器包含比任何其他重整器少的催化剂。3.根据权利要求1-2中任一项所述的重整方法，其中最后重整器包含重整区中总催化剂的小于25％。4.根据权利要求1-2中任一项所述的重整方法，其中最后重整器中总催化剂的百分数与邻近最后重整器的重整器中总催化剂的百分数之差为至少10％。5.根据权利要求1-2中任一项所述的重整方法，其中在重整区中存在四个重整器145、150、175、205，其中第一重整器145包含总催化剂的15％至35％，第二重整器150包含总催化剂的25％至35％，第三重整器175包含总催化剂的35％至45％，并且其中第四重整器205包含总催化剂的10至25％。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·埃戈夫，I·G·霍恩，D·A·韦格尔，G·R·韦尔巴，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US