一种C5、C6烷烃的异构化方法技术

本发明专利技术为一种Ｃ５、Ｃ６烷烃的异构化方法，包括将含有Ｃ５、Ｃ６烷烃的馏分油用精馏法分成富含Ｃ５烃和２，２－二甲基丁烷的轻组分和Ｃ６重组分，将精馏分离出的轻组分在氢气存在下，在１８０～２２０℃、１．５～１．７ＭＰａ的条件下进行异构化反应，Ｃ６重组分在氢气存在下，在１５０～１８０℃、１．７～２．０ＭＰａ的条件下进行异构化反应。该方法将２，２－二甲基丁烷切入轻组分，可有效提高异构化产物的辛烷值。

【技术实现步骤摘要】
一种C5、C6烷烃的异构化方法
本专利技术为一种轻烃异构化方法，具体地说，是一种含C5、C6正构烷烃的轻烃异构化方法。
技术介绍
C5、C6正构烷烃异构化是提高汽油质量的一个重要手段，它通过将原料中的正构烷烃转化为异构烷烃，提高汽油的前端辛烷值，使汽油具有良好的抗爆性能。异构化产品是一种低硫，无芳烃和烯烃的产品，在炼厂清洁汽油生产中占有重要的地位。正构烷烃的异构化反应需要在较强酸性催化剂的存在下才能发生，目前在工业上得到成功应用的主要有卤化的氧化铝负载贵金属和分子筛负载贵金属这两大类型催化剂。异构化反应是放热反应，且受热力学平衡的限制，温度升高会降低异构烷烃的平衡收率。由于卤化的氧化铝具有很强的酸性，应用这类催化剂进行异构化的反应温度较低，异构烷烃的收率较高，但此类催化剂对原料油中的杂质含量有严格要求，尤其对原料油中的水和硫的含量有严格的限制，同时在反应过程中还需不断注氯以维持催化剂的酸性功能，因而要求反应装置有较强的耐腐蚀性。而以沸石为载体的催化剂，由于沸石材料的酸性较低，异构化反应需在较高的温度下进行，因此达到化学平衡时的异构烷烃收率也较低，但这类催化剂对原料油中的水和硫等杂质含量的要求不高，且对反应设备无腐蚀。目前，研究较多的另一类催化剂是以负载硫酸根的氧化锆制得超强酸为载体的催化剂。超强酸具有很强的酸性，其酸强度可以超过100％的硫酸(H0＝-11.93)，因此，这类催化剂特别适宜作烷烃异构化反应的催化剂。使用这种催化剂既可使异构化反应在较低温度下进行，从而获得较高的异构化收率，又不存在设备的腐蚀问题。C5、C6正构烷烃异构化除对催化剂进行改进外，还可通过工艺方法的改进来提高异构化产品的收率。如EP256604A2公开了一种C5～C7直链烷烃异构化的方法，把含C5～C7的原料分割成轻重两个馏分，轻馏分与氢气混合后从一个分段异构化反应器的顶部进入反应，重馏分与氢气混合后从异构化反应器的中部进入反应，反应器上段反应温度低，下段反应温度高。混合的异构化产品从反应器的底部流出后经冷凝和气液分离得到异构化产品。该法使用的催化剂为含有丝光沸石或Y型沸石的催化剂。USP5082989公开了一种C4～C6烷烃异构化的方法，将C4～C6烷烃分成两股原料进行异构化反应，第一股原料包含正丁烷，第二股物料包含无环烷烃-->的C5和C6烷烃，两股物料分别与氢气混合后，第一股物料通入第一反应段，在温度100～300℃，压力0.7～4.0MPa条件下使丁烷发生异构化反应，第二股物流与第一股物流反应后的产物进行换热后，通入第二反应段，在90～225℃，压力2.0～3.0MPa的条件下使C5和C6烷烃发生异构化反应，两股反应产物物流进同一分离器进行气液分离。该法使用的催化剂为载铂的氧化铝，含有2～10重％的氯，0.01～25重％的铂。该法虽然把C4分出来单独反应，但C5和C6烷烃仍然混合在一起在同一个反应器内反应。CN1345914A公开了一种C5、C6烷烃的异构化方法，将富含C5烃的第一股物流和富含C6烃的第二股物流，分别在不同的反应条件下与异构化催化剂接触反应，再将反应后的两股物流混合在同一气液分离系统内进行气液分离，得到气相组分和液相的异构化产品。该法采用的催化剂由0.01～2.0重％的VIII族金属和载体组成，所述载体由20～80重％的β沸石、10～70重％的丝光沸石和10～50重％的氧化铝组成。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种C5、C6烷烃异构化方法，该法通过将异构化原料切割成不同的馏分，使其在不同的条件下进行异构化反应来提高异构化产品的收率和辛烷值。本专利技术提供的C5、C6烷烃的异构化方法，包括如下步骤：(1)将含有C5、C6烷烃的馏分油用精馏法分成富含C5烃和2，2-二甲基丁烷的轻组分和C6重组分，所述轻组分中C5烃含量至少为80质量％，2，2-二甲基丁烷的含量至少为其总量的90质量％，所述C6烃重组分中C6烃含量至少为85质量％，2，2-二甲基丁烷的含量不大于其总量的10质量％，(2)将精馏分离出的轻组分在氢气存在下，在180～220℃、1.5～1.7MPa的条件下进行异构化反应，(3)将C6重组分在氢气存在下，在150～180℃、1.7～2.0MPa的条件下进行异构化反应。本专利技术方法将C5、C6烷烃异构化原料分成富含C5烃和2，2-二甲基丁烷轻组分以及富含C6烃的重组分，并将两种组分分别在不同温度下进行异构化反应。由于重组分中含有的2，2-二甲基丁烷少，减少了其对正己烷异构化生成2，2-二甲基丁烷反应的抑制作用，因而可提高2，2-二甲基丁烷的平衡产率，使产品的辛烷值提高。另外，本专利技术使用固体超强酸为催化剂，可使异构化反应在低温下进行，有利于重组分中的正构烷烃生成更多的异构化产物。附图说明图1为本专利技术方法的流程示意图。具体实施方式-->在C5、C6异构化原料中，C5组分异构一般受化学反应控制，在较低温度难以发生异构反应，升温对C5烷烃的异构化反应有利；而C6组分异构化较易发生，在较低的温度下反应通常受热力学控制，升温会导致裂解副反应增加，液体收率下降，因此C6组分易在较低温度下进行异构化反应。在C6组分中，2，2-二甲基丁烷具有较高的辛烷值，其沸点也是C6组分中最低的，在C6烷烃的各种异构体中，较难发生异构，并且原料中2，2-二甲基丁烷的存在，还会影响正己烷异构生成2，2-二甲基丁烷的平衡收率。因此，本专利技术在原料分离过程中，将大部分2，2-二甲基丁烷切入富含C5的轻组分中，以使重组分中含有较少的2，2-二甲基丁烷，从而提高重组分异构生成2，2-二甲基丁烷的产率。本专利技术方法中(1)步为轻、重组分的分离，分离采用精馏法进行。精馏操作时，轻组分由塔顶馏出，控制塔顶温度为80～85℃，压力为0.4～0.5MPa，重组分由塔底馏出，控制塔底温度为120～125℃，压力为0.4～0.5MPa，精馏塔塔板数为80～90。回流比为2.0～3.0。上述精馏得到的轻组分中正戊烷含量至少为40质量％，最好不少于45质量％，2，2-二甲基丁烷的含量至少为其总量为90质量％，优选不少于其总量的95质量％。C6烃重组分中C6烃含量至少为85质量％，优选不少于90质量％，其中正己烷的含量至少为20质量％，最好不少于25质量％，2，2-二甲基丁烷的含量不大于其总量的10质量％，最好是不超过其总量的5质量％，C7+烃含量不大于5质量％，优选不大于1.0质量％。本专利技术方法(2)、(3)步为轻、重组分的异构化。由于轻组分不易裂解，反应时异构化温度可相对较高，氢/烃摩尔比、反应压力均可适当降低，(2)步优选的反应温度为190～200℃。由于分离得到的重组分较轻组分更容易裂解，降低反应温度有助于降低裂解等副反应，提高液体产品的收率，重组分异构宜在较低温度下进行，同时反应压力和氢/烃摩尔比也应适当提高，(3)步优选的异构化反应温度为160～170℃。轻、重组分各自在不同的条件下进行异构化反应后，将(2)、(3)两步的反应产物混合后在同一装置内进行气液分离，气相烃由气液分离装置顶部排出，主要为C4以下不易液化的气体烃和少量氢气，分离的液体产物由分离装置底部排出，为异构化产品。气液分离装置的操作条件为40～45℃、1.6～1.7MPa。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｃ５、Ｃ６烷烃的异构化方法，包括如下步骤：　　　　（１）将含有Ｃ５、Ｃ６烷烃的馏分油用精馏法分成富含Ｃ５烃和２，２－二甲基丁烷的轻组分和Ｃ６重组分，所述轻组分中Ｃ５烃含量至少为８０质量％，２，２－二甲基丁烷的含量至少为其总量的９０质量％，所述Ｃ６烃重组分中Ｃ６烃含量至少为８５质量％，２，２－二甲基丁烷的含量不大于其总量的１０质量％，　　　　（２）将精馏分离出的轻组分在氢气存在下，在１８０～２２０℃、１．５～１．７ＭＰａ的条件下进行异构化反应，　　　　（３）将Ｃ６重组分在氢气存在下，在１５０～１８０℃、１．７～２．０ＭＰａ的条件下进行异构化反应。

【技术特征摘要】
1、一种C5、C6烷烃的异构化方法，包括如下步骤：(1)将含有C5、C6烷烃的馏分油用精馏法分成富含C5烃和2，2-二甲基丁烷的轻组分和C6重组分，所述轻组分中C5烃含量至少为80质量％，2，2-二甲基丁烷的含量至少为其总量的90质量％，所述C6烃重组分中C6烃含量至少为85质量％，2，2-二甲基丁烷的含量不大于其总量的10质量％，(2)将精馏分离出的轻组分在氢气存在下，在180～220℃、1.5～1.7MPa的条件下进行异构化反应，(3)将C6重组分在氢气存在下，在150～180℃、1.7～2.0MPa的条件下进行异构化反应。2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于(2)步异构化反应温度为190～200℃，(3)步异构化反应温度为160～170℃。3、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于(1)步中精馏分离轻、重组时，轻组分由塔顶馏出，控制塔顶温度为80～85℃，压力为0.4～0.5MPa，重组分由塔底馏出，控制塔底温度为120～125℃，压力为0.4～0.5MPa，精馏塔塔板数为80～90。4、按照权利要求1或2所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：于中伟，濮仲英，张秋平，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]