使用脂族化合物裂解反应器改进烯烃和BTX生产制造技术

描述了制造芳族化合物的方法和装置。该方法包括在重整区中重整石脑油料流以形成包含芳族化合物和非芳族化合物的重整器流出物，其中至少一部分芳族化合物含有烷基。重整器流出物被加热并直接送至酸裂解反应区。在酸裂解催化剂存在下非芳族化合物被选择性裂解并且芳族化合物上的至少一部分烷基被选择性脱烷基化以形成包含芳族化合物和裂解烯烃的裂解重整器流出物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用脂族化合物裂解反应器改进烯烃和BTX生产优先权声明本申请要求2015年12月30日提交的美国申请第62/273,073号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。背景芳族化合物，特别是苯，甲苯，乙苯和二甲苯(邻位，间位和对位异构体)(通常被称为“BTEX”或更简单地“BTX”)在石化工业中是非常有用的化学品。它们代表了材料如聚苯乙烯，苯乙烯-丁二烯橡胶，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯，邻苯二甲酸酐，溶剂，聚氨酯，苯甲酸和许多其他组分的结构单元。通常，通过分离和处理化石燃料石油馏分，例如在催化重整或裂解炼油工艺单元中，然后由BTX回收单元获得BTX用于石化工业。典型地，集成的炼油-石化联合装置将原油原料分离成“直馏馏分”或期望馏分石脑油如C6-C10石脑油，即含有具有6至10的碳链长度的烃的石脑油和含有较长链烃的更重馏分如重油和渣油。石脑油料流通常经历重整以产生芳族含量增加的重整产物。重整产物在芳族化合物联合装置中进行加工，生成选定的芳族产物，如苯和对二甲苯。一些石脑油，通常5-20％的C5+重整器进料流在重整反应后作为脂族C5+烃保留在重整产物中。重整产物在闪蒸分离器和脱丁烷塔中与C4-组分分离，然后在A7-和A8+馏分之间的蒸馏塔中分离。脂族化合物在A7-馏分中，并在萃取蒸馏单元中，其通常使用环丁砜溶剂)作为萃余物与苯和甲苯分离。苯被进一步分馏成纯石化产品。然后通常将萃余物掺入汽油中或送至热裂解装置以生产乙烯、丙烯和更重的组分。图1显示了用于将石脑油转化为芳族化合物的方法100的一个实施方案。将石脑油进料105送入石脑油分离器110，在其中将其分离成T5沸点在0℃至34℃范围内且T95沸点在20℃至82℃范围内的顶部料流115和T5沸点在20℃至82℃范围内且T95沸点在140℃至215℃范围内的底部料流120。底部料流120被输送到石脑油加氢处理单元125以形成加氢处理料流130。加氢处理料流130被输送到重整器135。来自重整器135底部的催化剂料流140被输送到催化剂再生器145中。再生的催化剂150被送到重整器135的顶部。重整器流出物155被送到脱丁烷塔160，在其中C4-料流165被除去。汽提塔底部料流170被送至重整产物分离塔175进入含有A7-和脂族化合物的A7-料流180和A8+料流185。A7-料流180被送至萃取蒸馏区190，在那里A7-芳族化合物从含有脂族化合物的萃余物中分离出来。将贫芳族化合物萃余物料流193送入热裂解区195以产生包含乙烯，丙烯和更重的组分的料流197。富含芳族化合物的A7-料流199被送到芳族化合物联合装置中进一步加工。然而，重整产物分离塔和包含3个蒸馏塔的萃取蒸馏单元的构建和操作是昂贵的。另外，T95沸点低于82℃的萃余物料流193或轻沸点石脑油料流的利用通常是困难的，因为它具有相对较低的辛烷值和用于汽油混合的高蒸汽压，或者需要在石脑油蒸汽热裂解装置大量投资以转化为乙烯和丙烯。因此，需要用于将石脑油转化为芳族化合物的方法，其降低或消除了对昂贵的蒸馏塔的需求并且以较低的资金成本提高了萃余物料流和其他轻质石脑油的价值。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是制备芳族化合物的方法。在一个实施方案中，该方法包括在重整区中在重整条件下重整石脑油料流以形成包含芳族化合物和非芳族化合物的重整器流出物，其中至少一部分芳族化合物含有烷基。重整器流出物被加热并直接送至酸裂解反应区。在酸裂解反应区中在酸裂解催化剂的存在下，选择性裂解非芳族化合物并将芳族化合物上的至少一部分烷基选择性脱烷基化，形成包含芳族化合物和裂解烯烃的裂解重整器流出物。本专利技术的另一方面是一种装置。在一个实施方案中，该装置包括具有入口和出口的重整区；具有入口和出口的酸裂解反应区，酸裂解区的入口与重整区的出口流体连通；具有入口、顶部出口和底部出口的分馏塔，分馏区的入口与酸裂解反应区的出口流体连通；以及具有入口和出口的芳族化合物回收区，芳族化合物联合装置的入口与分馏区的底部出口流体连通。附图说明图1是用于将石脑油转化为芳族化合物的方法的图示。图2A是根据本专利技术的用于将石脑油转化为芳族化合物的方法的一个实施方案的图示。图2B是根据本专利技术的用于将石脑油转化成芳族化合物的方法的另一个实施方案。图3是根据本专利技术的用于将石脑油转化成芳族化合物的方法的又一个实施方案。专利技术详述本专利技术涉及将重整器流出物直接酸裂解而不将重整器流出物分离成其各种组分。保留在重整产物中的脂族化合物以80％或更高的转化率直接转化成乙烯、丙烯和丁烯中的至少一种。此外，芳环、氢同时增加以及芳环上的乙基和更长取代基的显著脱烷基化。该方法直接由重整器生产乙烯、丙烯和丁烯中的至少一种，减少或消除将脂族化合物送至芳族化合物萃取蒸馏段和热石脑油裂解装置的需要。该方法还转化大量的苯共沸物材料，这可降低用于苯纯化的芳族化合物萃取段的强度或消除对它的需要。另外，对于给定量的石脑油进料，芳族化合物产量的增加导致来自芳族化合物联合装置的组合苯和对二甲苯的更高产量。此外，来自重整器的芳族化合物上的乙基和更长的芳族取代基的脱烷基化会增加轻质烯烃的收率并通过减少在对二甲苯(PX)萃取二甲苯异构化回路中循环的乙苯的量并减少烷基转移反应器中所需的脱烷基化的量来减小芳族化合物联合装置中的设备和辅助设备的大小。石脑油进料流重整形成芳族化合物如BTX和非芳族化合物如C5、C6和C7支化和正链烷烃和环烷烃。将重整区流出物加热并直接送至酸裂解反应区。通过直接送至酸裂解反应区，意味着重整器流出物料流的组成不会通过分离成组分料流而改变(例如，重整器流出物料流未被分馏)。然而，可以通过向重整区流出物料流添加一种或多种料流来改变组成。合适的酸裂解反应区的实例包括但不限于固定床反应器，流化床反应器和沸腾床反应器。酸催化剂可以连续再生，例如在连续催化剂再生器或摇床反应器中。酸裂解催化剂具有MFI型骨架并且不包含氢化金属官能。合适的酸裂解催化剂包括但不限于ZSM-5催化剂。例如可以使用硅沸石催化剂。在一些实施方案中，硅沸石催化剂可具有大于250，或大于300，或大于400，或大于500的沸石二氧化硅/氧化铝摩尔比。重整器流出物中的非芳族化合物被选择性裂解形成裂解烯烃，包括乙烯、丙烯和丁烯中的至少一种。来自酸裂解反应区的流出物包含来自重整区流出物的芳族化合物和来自裂解反应区的裂解烯烃，以及另外产生的芳族化合物、裂解链烷烃和氢气。来自酸裂解反应区的流出物被分离成富芳族化合物料流和贫芳族化合物料流。对于富芳族化合物料流，我们是指含有至少90％，或至少95％，或至少97％，或至少99％芳族化合物的料流。对于贫芳族化合物料流，我们是指含有少于30％，或少于20％，或少于10％芳族化合物的料流。富芳族化合物料流可被回收并用于生产苯和/或对二甲苯。在一些实施方案中，可以将富芳族化合物料流直接送至芳族化合物联合装置，而不将实质量的富芳族化合物料流送至蒸馏区或集成方法中用于芳族化合物的液-液萃取方法。在一些实施方案中，将至少50重量％的回收的芳族化合物料流送至芳族化合物联合装置而不进行蒸馏或萃取，或至少60重量％，或至少70重量％，或至少75重量％，或至少80重量％，或至少85重量％，或至少90重量％，或至少95重量％。通常，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制造芳族化合物的方法，包括：在重整区中在重整条件下重整石脑油料流以形成包含芳族化合物和非芳族化合物的重整器流出物，其中至少一部分芳族化合物含有烷基；加热重整器流出物并将重整器流出物直接送至酸裂解反应区；在酸裂解反应区中在酸裂解催化剂的存在下，选择性裂解非芳族化合物并将芳族化合物上的至少一部分烷基选择性脱烷基化，形成包含芳族化合物和裂解烯烃的裂解重整器流出物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.30 US 62/273,0731.制造芳族化合物的方法，包括：在重整区中在重整条件下重整石脑油料流以形成包含芳族化合物和非芳族化合物的重整器流出物，其中至少一部分芳族化合物含有烷基；加热重整器流出物并将重整器流出物直接送至酸裂解反应区；在酸裂解反应区中在酸裂解催化剂的存在下，选择性裂解非芳族化合物并将芳族化合物上的至少一部分烷基选择性脱烷基化，形成包含芳族化合物和裂解烯烃的裂解重整器流出物。2.如权利要求1所述的方法，其中裂解烯烃包含乙烯、丙烯和丁烯中的至少一种，并且还包括：回收裂解烯烃，其中回收的裂解烯烃纯度大于95重量％。3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中酸裂解催化剂包含ZSM-5。4.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中酸裂解催化剂包含具有大于250的沸石二氧化硅与氧化铝摩尔比的硅沸石催化剂。5.如权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括：将裂解的重整器流出物分离成包含裂解烯烃的贫芳族化合物馏分和包含芳族化合物的富芳族化合物馏分；回收富芳族化合物馏分；和任选地将至少75重量％的回收的富芳族化合物馏分直接送至芳族化合物联合装置。6.如权利要求5所述的方法，还包括：在蒸汽裂解反应区中蒸汽裂解贫芳族化合物馏分以形成另外的烯烃，所述另外的烯烃包含乙烯、丙烯和丁烯中的至少一种；和回收所述另外的烯烃。7.如权利要求1-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·弗雷，H·阿布雷瓦亚，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