将还原流出物再循环的烃转化方法技术

本发明专利技术涉及烃转化领域，更具体而言，涉及催化重整领域。本发明专利技术的主题是采用至少两个反应区、两个还原区和一个再生区，且将来自所述还原区的流出物至少部分地在每个反应区的顶部处再循环的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将还原流出物再循环的烃转化方法
本专利技术涉及烃转化领域，更具体而言，涉及催化重整领域。本专利技术的主题是采用至少两个反应区、两个还原区和一个再生区，且将来自所述还原区的流出物至少部分地在每个反应区的顶部再循环的方法。现有技术石脑油类型的烃馏分的重整(或催化重整)在精炼领域是众所周知的。该反应可以由这些烃馏分生产具有高辛烷值的燃料的基料和/或用于石化工业的芳族馏分，同时为炼油厂提供其他操作所需的氢气。催化重整方法包括使包含链烷烃化合物和环烷烃的烃馏分与氢气和重整催化剂，例如铂催化剂接触，并且将链烷烃化合物和环烷烃转化为芳族化合物并伴随产生氢气。由于重整方法中涉及的反应是吸热的，因此建议加热从一个反应器中取出的流出物，然后将其送至下一个反应器。随着时间的推移，由于焦炭在重整催化剂的活性位点上的沉积，重整催化剂变得失活。因此，为了维持重整单元的可接受的生产率，必须将催化剂再生以除去沉积物并因此恢复催化剂的活性。存在各种类型的重整方法：“非再生”、“半再生”和“连续”重整。连续催化重整或CCR方法包括在反应器中进行反应，在所述反应器中催化剂从顶部连续地向下流动，并且再生在附加反应器中连续进行，将催化剂再循环到主反应器，从而不中断反应。在后续的说明书中将只讨论这种类型的催化重整。重整将并行发生的多种类型的反应汇集到一起，特别是平衡异构化反应、脱氢反应和脱氢环化反应。这些反应在低H2含量的条件下产生芳环。事实上，根据串联反应器中的进展，主反应并不相同。例如，环烷烃的脱氢是非常迅速的，主要在第一反应器中发生。异构化反应较慢，在所有反应器中更逐步地发生，而环烷烃的裂化主要在最后一个反应器中发生。无论进行何种反应，所使用的催化剂必须能够提供所需的所有反应，同时保持良好的活性，良好的选择性和良好的稳定性。此外，重整反应产生氢气(H2)，而裂化副反应消耗氢气。因此，在不控制H2含量的情况下，副反应会导致碳数大于或等于5的化合物(C5+)，更特别是芳族化合物的收率降低。典型地，所述副反应是裂化或烷基化。通过低H2含量最小化这些反应。因此，氢气含量在芳族化合物的最终收率中起着重要作用。然而，氢气在反应器中焦炭的形成中也起着关键作用。因此，焦炭的形成不但取决于H2浓度，还取决于总环烷烃的含量、温度、压力和循环时间。由于第一反应区中的环烷烃的含量较高，因此焦炭主要在该第一区中形成。在包括具有4个反应器的单个反应区的方法中，在反应器1和反应器2中结焦的催化剂逐渐移动到反应器3和反应器4中，从而导致4个反应器中的催化剂显著失活，因此导致芳族化合物的收率降低。因此，在重整方法中加入氢气来限制焦炭的形成，从而防止催化剂过早失活导致的过短的循环时间和因此过分频繁的再生。这就是为什么在常规配置中，在沉降器之后将一部分氢气经由压缩机和再循环环路在第一反应区的入口和第二反应区的出口之间在所述方法中循环，从而使催化剂有足够的氢气供应以限制焦炭含量。文献FR2946660描述了如上所述的重整方法的配置，其中将催化剂再生区出口处的还原流出物再循环至反应区的最后反应器中。这样的方法可以减少最后反应器中焦炭的形成并平衡整个方法中的反应，但也导致可以产生芳族化合物的脱氢环化的减少、增加焦炭的形成并加速不希望的脱氢环化反应。文献FR2961215涉及汽油的再生式催化重整方法，该方法衍生自前述方法，特别是在第一反应器顶部的入口处将来自催化剂还原区的流出物的至少一部分再循环。该方法可以改善重整产物的产量(更好的C5+收率)和氢气平衡。不幸的是，在这种类型的方法中，焦炭含量在所有反应器中都受到管理，因此难以限制和控制总氢气供应。因此，裂化反应仍然是显著的，进而不利地影响转化率并因此不利地影响芳族化合物的收率。此外，该方法使用压缩机来将氢气循环到各种反应器中，其成本相当可观，占单元成本的20%-40%。最后，使用单一类型的催化剂不能适用于在整个方法中发生的不同反应。因此，已经开发了不使用压缩机并采用多个反应区的方法，以便为给定的反应区提供特定的催化剂，和因此能够根据反应区来调节和控制反应。文献EP2995379和文献EP2995380涉及将催化剂连续再生，特别是在不同的操作条件下、借助于彼此分开的再生区将催化剂连续再生的重整方法。在标准方式中，气态流出物依次地流入每个反应器，然后流入炉，然后进入下一个反应器(吸热反应)，可移动的催化剂在每个反应器中靠重力下降，然后通过提升上升到下一个反应器的顶部。最后将该催化剂所含的氢气排放并送至再生器，在那里以受控的方式焚烧焦炭以恢复该催化剂的活性。该方法的特征在于连续再生器被划分为四个区域，催化剂靠重力穿过这些区域。前两个区域可以燃烧焦炭。控制温度和氧气分压以提供焦炭的定向和完全燃烧。在两个燃烧区之间额外供应空气和骤冷气体可以调节第二床入口处的温度和氧气浓度。在燃烧后，催化剂流入最后两个区域，在那里发生氧氯化反应(催化活性的恢复，特别是金属相的再分散)和煅烧反应。不同于燃烧气体的气体在这两个区域中循环(这次是以逆流方式)，并且伴随氧氯化引入富含气态氯(由氯化剂分解产生)但贫氧的新的额外的气体供给。催化剂的这种双循环使得可以在两个反应区中管理不同的循环速率，从而在所述区域中采用不同的催化剂和焦炭水平进行操作。因此，能够采用针对第一反应器(其中主要发生上述前三个重整反应)优化的催化剂进行操作将具有很强的优势。出于限制副反应和从而促进主要的重整反应的目的，仍然必须控制H2含量以改善芳族化合物的收率，也为了限制焦炭的形成。通过避免使用压缩机来降低工厂和生产成本也很重要。此外，在不同的反应区中更好地分配H2可以降低能耗，从而降低方法的总成本。令人惊讶的是，本申请人的公司已开发出一种新的连续再生重整方法，其包括多个限定的反应区和两个催化剂还原区，其中在不同反应区的顶部处将还原流出物至少部分地再循环。然后可以通过使用还原氢气、通过再循环来限制第一反应区入口处的氢气注入，并因此省去了再循环压缩机。因此，降低了所述设备的能耗和运行成本。本申请人的公司还发现，在所述重整方法内使用中间再生器可以提高芳族化合物的收率，同时限制使催化剂失活的焦炭的形成。因此，根据一个实施方案，所述方法可以使用分区再生器，这使得可以在适于所述区域中发生的特定反应和焦化程度的操作条件下，借助于分区中间再生器使用适于反应区的催化剂。通过阅读下面给出的描述，将更好地理解本专利技术的其他特征和优点。本专利技术的主题本专利技术的主题涉及在400℃-700℃的温度、0.1-10MPa的压力和0.1-10h-1的每单位重量催化剂每小时处理的原料重量流量下催化重整烃原料的方法，所述烃原料包含每分子含5-12个碳原子的链烷烃、环烷烃和芳烃，在所述方法中：-所述烃原料(1)循环通过至少：a)在氢气的存在下的第一反应区，所述第一反应区包括至少两个串联的催化重整反应器(R1、R2)，所述反应器包括在移动床中循环的第一催化剂；然后b)在氢气的存在下的第二反应区，从而获得反应流出物(13)，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在400℃-700℃的温度、0.1-10MPa的压力和0.1-10h

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181218 FR 18731631.在400℃-700℃的温度、0.1-10MPa的压力和0.1-10h-1的每单位重量催化剂每小时处理的原料重量流量下催化重整烃原料的方法，所述烃原料包含每分子含5-12个碳原子的链烷烃、环烷烃和芳烃，在所述方法中：
-所述烃原料(1)循环通过至少：
a)在氢气的存在下的第一反应区，所述第一反应区包括至少两个串联的催化重整反应器(R1、R2)，所述反应器包括在移动床中循环的第一催化剂；然后
b)在氢气的存在下的第二反应区，从而获得反应流出物(13)，所述第二反应区包括至少两个串联的催化重整反应器(R3、R4)，所述反应器包括在移动床中循环的第二催化剂，所述第二催化剂与所述第一催化剂相同或不同；
-所述第一催化剂和第二催化剂分别循环通过：
i)所述第一反应区和所述第二反应区；然后
ii)第一再生区和第二再生区(REG)；然后
iii)在氢气的存在下的第一还原区和第二还原区(RED1和RED2)，然后在步骤i)中将所述第一催化剂和所述第二催化剂返回至所述第一反应区和所述第二反应区；
在所述方法中，将在每个还原区(RED1和RED2)的出口处获得的还原流出物(4和7)至少部分地送至每个反应区的第一反应器(R1、R3)的顶部。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一催化剂与所述第二催化剂相同。


3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一中间再生区和所述第二中间再生区仅形成同一个公共再生区。


4.如权利要求2或权利要求3所述的方法，其中在...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·丹迪，F·艾伦，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR