有正链烷烃和甲基戊烷循环的C5/C6正链烷烃异构化方法技术

描述了Ｃ↓［５］／Ｃ↓［６］ｎ－链烃烷异构化成异链烃烷的方法，其方法包括：－由轻石脑油组成的物料异构化步骤（１）及富含甲基戊烷和正链烃烷物流的循环，－由异构化流出物通过吸留ｎ－链烃烷的吸附剂所实施的吸附步骤（２）；与吸附步骤（２）交替，由减压和用富含脱异己烷化步骤（４）来的甲基戊烷气流汽提所实施的解吸步骤（３）；－吸附流出物的脱异己烷化步骤（４）；在步骤（２）除去ｎ－链烃烷和在步骤（４）蒸馏的异构物是一种高辛烷值的产品。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及n-链烃烷异构化成异链烃烷的方法，该方法的目的主要在于改善某些石油馏分的辛烷值，尤其是含有大量正戊烷与己烷以及支化戊烷与己烷（C5/C6馏分）的辛烷值。利用高活性氯化矾土（氧化铝）型铂催化剂，异构化C5/C6烃的一些现行方法操作以没有循环（英语为“单次通过”），或在分馏后部分循环未转化的n-链烃烷，或在通过分子筛系统之后以液相全部循环方式进行。使用无循环的方法，尽管简单，但辛烷值增加效果不佳，要得到高辛烷值，应该让低辛烷值的组分在分离柱（例如脱异己烷器）中或分子筛上通过之后，以液相或蒸汽气相循环。利用分子筛蒸汽相分离非转化的n-链烃烷的已知异构化方法包括在反应阶段中分子筛吸附步骤，这就是例如US-A-4210771中叙述的所谓“完全异构化”（或“TIP”）的方法，它包括使用以填料、解吸流出物和氢的混合物供料的异构化反应器，以及使用分子筛吸附n-链烃烷段，用氢汽提所进行的解吸，在这种方法中，由于有可能盐酸污染所加入的分子筛，其反应系统不可能由一段高活性氯化氧化铝组成，那么就使用以不用氯的沸石为主要组分的性能差的催化系统。由此可以得出，产品的辛烷值比用以氯化氧化铝为主要组分的催化剂得到的要低1-2个点。事实上，本
的技术人员知道，异构化温度越低，n-链烃烷转化异链烃烷则越高，而且，低辛烷值C6异构物（甲基戊烷）-->转化成较高辛烷值C6异构物（二甲基丁烷）就更好。人们还知道，浸渍铂的氯化氧化铝基催化剂能进行异构化反应的温度比无氯的沸石型且较稳定的催化剂要低。因而设想出这样一种方法，即它能将在低温度下的反应系统（“无循环”而辛烷值有较大增加）与低辛烷值组分循环系统（未并入或耐氯的）结合起来，是特别有意义的。人们可以考虑利用分离柱（脱异戊烷器和脱异己烷器）的经典流程，因为这些分离柱可以避免氯的污染。但是这些流程使用的设备笨重，能量消耗大，使用成本高。一个分离柱（只是脱异己烷器）的流程成本较低，但没有能力将所有正戊烷转化成异戊烷，因此不能得到有循环流程的高水平辛烷值。为了避免分离时使用的分子筛受氯的污染，可以考虑在送到吸附段之前使用异构化流出物稳定步骤的非并合体系。在所述“PENEX    MOLEX”联合法中已经提出这种近似方法，其中用氯化氧化铝催化反应使C5/C6烃异构化，接着分子筛液相吸附在底部温度下由稳定器底部出来的正链烃烷。使用分子筛液相吸附及解吸比蒸汽相进行更困难，事实上，所吸附正链烃烷量与以移动相存在的异链烃烷量之比纯粹是为了使用蒸汽相。使用高活性催化系统的另一个障碍是它们对物料污染的敏感性，即对硫和水污染的敏感性。在加入反应体系之前，应该减少液体物料和缓加氢，脱除硫和脱水。使用氯化氧化铝基催化系统的现有技术中，在用许多分子筛预处理操作时使物料干燥。-->本专利技术的目的在于提出一种新方法，该方法能尽可能提高含正链烃烷石油馏分的辛烷值，同时限制其能量消耗。特别是，本专利技术能减少已知方法的缺陷，其方式是例如使用由浸渍铂的氯化氧化铝组成的催化剂的高活性系统与分子筛蒸汽相吸附-解吸的原始系统（未并合系统）组合起来。此外，n-链烃烷的解吸是在有利于能源角度的条件下进行的，同时将降低压力与用富含甲基戊烷的蒸气汽提操作结合起来，其甲基戊烷还被循环而且在通过异构化反应器时转化成二甲基丁烷。为解吸循环提供富含甲基戊烷的蒸汽洗提物，在系统下游加进一个脱异己烷化柱，它将吸附段的流出物分离成2个馏分：一种馏分只含很高辛烷值的异构体，其中二甲基丁烷浓度很高，以及另一种柱底馏分，甲基戊烷浓度很高，其辛烷值比前述馏出物的低很多。此外，合理使用由解吸步骤中脱异己烷基化提供的甲基戊烷能够省去在解吸步骤之后的清除步骤。事实上，充满甲基戊烷的吸附柱可以直接再用于吸附，吸附的流出物不含n-链烃烷，甚至在初始吸附的情况下也是如此。这样就导致了设备的大大简化，尤其能够使用只有两个吸附床的系统，每一个床交替地进行吸附与解吸。按照本专利技术的另一种观点，可以使用脱异己烷器（热力泵）顶部蒸气再压缩系统，以便通过其回流及净馏出物的冷凝而提供脱异己烷器再蒸发的全部能量。下面结合图1，2和3描述了本专利技术的方法，其中：图1表示其原理流程图图2表示本专利技术方法较详细的流程图，而-->图3概括地表示了稳定作用段更具体地描述了C5和C6烃占主要比例的轻石脑油物料异构化成高辛烷值异构物（isomerat）本专利技术的方法主要包括：异构化步骤（1），其中将C5/C6馏分送入异构化反应器，C5/C6馏分是至少与来自解吸步骤（3）的富含正链烃烷和甲基戊烷的循环物流混合的冷物料，这个步骤的流出物被送入分离器，在此分离器中分离蒸气相和液相，蒸气相再被循环到反应器进口，液相构成粗异构物。-吸附步骤（2），其间，往装有能吸附n-链烃烷的分子筛的吸附器中，以向上流动的方式注入蒸发后异构化步骤液体流出物的蒸气流，并且回收除去n-链烃烷的异构物。-解吸步骤（3），是与步骤（2）交替的，在这个步骤中，降低吸附器中的压力，让由脱异己烷化步骤（4）中抽取的富含甲基戊烷的气流通过分子筛，该解吸步骤的流出物被送到异构化步骤（1）;-脱异己烷化步骤（4），其间将解吸步骤（2）来的流出物送入蒸馏塔，并且可得到液体残余物、富含甲基戊烷的蒸气流和可制成最终异构化产物的馏出物;富含甲基戊烷的蒸气流作为解吸剂送到解吸步骤（3）。在步骤（1）中，与至少一种富含由解吸步骤（3）来的正链烃烷和甲基戊烷（管道11）的循环流而且可能有脱异己烷化步骤（4）的部分循环残液（管道12）混合的轻石脑油物料经过管道2被送到异构化段1。-异构化反应是在有氢气存在，于温度140-300℃、压力10-40巴的条件下进行。待处理的物料与剩余氢和可能由管首3送来的循环氢混合，然后通过热交换器E1中物料/流出物热交换和在炉子H中-->最后加热使其温度达到比如140-300℃。异构化反应最好在下述条件下进行：高活性催化剂，如氯化氧化铝与铂基催化剂，在低的温度下，如130-220℃，高压，如20-35巴下进行，采用低氢/烃摩尔比，例如为0.1/1-1/1，可使用的已知催化剂比如由含2-10%（重量）氯，0.1-0.35%（重量）铂，可能还有其它金属的高纯度氧化铝g和/或h载体组成，其催化剂可以采用0.5-10h-1，最好1-4h-1的（空间）体速度使用。保持催化剂的氯化率一般需要连续补充如四氯化碳之类的含氯化合物，含氯化合物的注入与物料混合，浓度为50-600ppm（重量）。当然，人们还可以利用其它一些已知催化剂，如最好含有一种或多种元素周期表第八族金属的丝光沸石型沸石组成的催化剂。一种人们熟知的催化剂是由SiO2/AL2O3之比在10-40之间，最好15-25，并且含0.2-0.4%（重量）铂的丝光沸石组成的。然而，在实施本专利技术方法的范围内，属于这一类的一些催化剂不如氯化氧化铝基催化剂有利，因为这类催化剂要在较高温度（240-300℃）下起作用，并且导致正链烃烷向高辛烷值异链烃烷的转化效率差。在这些条件下，一部分n-链烃烷转化成异链烃烷一部分甲基戊烷转化成二甲基丁烷;然而，在由管道4从异构化反应器排出的流出物中有很高比例的n-链烃烷和甲基戊烷，其比例最高达50%（摩尔）左右，最好是25-40%（本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一种主要由馏分Ｃ５／Ｃ６组成的物料中，由ｎ－链烃烷异构化成异链烃烷的方法，其特征在于它包括：－异构化步骤（１），其中将馏分Ｃ５／Ｃ６送入异构化反应器中，它代表至少与一种解吸步骤（３）的富含正链烃烷和甲基戊烷再循环流混合的凉物料，这个步骤的流出物送入分离器，在分离器中分离成蒸气相与液相，其蒸气相再循环到反应器进口，而液相构成粗异构物；－吸附步骤（２），其中，在蒸发之后将构化步骤的液体流出物蒸气流，以向上流动的方式送入装有能吸留ｎ－链烃烷的分子筛的吸附器中，并回收除去ｎ－链烃烷的异构物；－解吸步骤（３），与步骤（２）交替，在步骤（３）中，使吸附器中压力降低，并且让从脱异己烷化步骤（４）的蒸气中提取的富含甲基戊烷的气流通过其分子筛，这个解吸步骤的流出物再送入异构化步骤（１），－脱异己烷化步骤（４），其中，让吸附步骤（２）的流出物供给蒸馏柱，得到残液，富含甲基戊烷的蒸气流和得到最终异构化产物的馏出物；富含甲基戊烷的蒸气流作为解吸剂送到解吸步骤（３）。

【技术特征摘要】
FR 1992-3-6 92/028121、在一种主要由馏分C5/C6组成的物料中，由n-链烃烷异构化成异链烃烷的方法，其特征在于它包括：-异构化步骤(1)，其中将馏分C5/C6送入异构化反应器中，它代表至少与一种解吸步骤(3)的富含正链烃烷和甲基戊烷再循环流混合的凉物料，这个步骤的流出物送入分离器，在分离器中分离成蒸气相与液相，其蒸气相再循环到反应器进口，而液相构成粗异构物；-吸附步骤(2)，其中，在蒸发之后将构化步骤的液体流出物蒸气流，以向上流动的方式送入装有能吸留n-链烃烷的分子筛的吸附器中，并回收除去n-链烃烷的异构物；-解吸步骤(3)，与步骤(2)交替，在步骤(3)中，使吸附器中压力降低，并且让从脱异己烷化步骤(4)的蒸气中提取的富含甲基戊烷的气流通过其分子筛，这个解吸步骤的流出物再送入异构化步骤(1)，-脱异己烷化步骤(4)，其中，让吸附步骤(2)的流出物供给蒸馏柱，得到残液，富含甲基戊烷的蒸气流和得到最终异构化产物的馏出物；富含甲基戊烷的蒸气流作为解吸剂送到解吸步骤(3)。2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述馏分C5/C6是轻石脑油。3、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在脱异己烷化步骤（1）中，在压力1-2巴、底部温度为80-100℃、顶部温度为20-60℃下操作，以便馏出物含5-10%（摩尔）二甲基戊烷而残余物含5-10%（摩尔）二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：A明金伦，A德尚，JP卡里欧，
申请(专利权)人：法国石油公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]