用于生产C2和C3烃的方法技术

本发明专利技术涉及用于生产C2和C3烃的方法，包括a)在第一加氢裂化催化剂的存在下使混合烃进料流经受第一加氢裂化以产生第一加氢裂化产物流；b)分离第一加氢裂化产物流以提供包含C4

【技术实现步骤摘要】
用于生产C2和C3烃的方法
[0001]本申请是申请日为2015年12月15日的题为“用于生产C2和C3烃的方法”的中国专利申请号201580070373.9的分案申请。


[0002]本专利技术涉及用于由混合烃进料流生产C2和C3烃的方法以及进行这种方法的系统。

技术介绍

[0003]已知可以通过由裂化(如加氢裂化)转化石脑油或类似的材料生产液化石油气(LPG)。将石脑油类材料转化为LPG的已知方法都会遭受产生具有不期望的C4烃(在下文中，C#烃有时称为C#，其中，#是正整数)与C3烃的高比率的LPG质量或过多产生甲烷的缺点。与石化需求相比，不期望的C4烃与C3烃的高比率导致所得到的C3和C4衍生物/产物的量不平衡。当增加加氢裂化的剧烈度以将产物构成转换为乙烷和丙烷时作为期望的产物，导致甲烷的过量生产。
[0004]在现有技术中，如在公开的专利申请WO2012/071137和GB1148967中，焦点在最大化C2上。这同样导致高甲烷生产。可替换地，公开的美国专利号US6379533、US3718575、US3579434和其他集中于包含C4的LPG生产上。该LPG不会构成用于产生特别有用的产物如乙烯和丙烯的期望进料。
[0005]对于LPG作为燃料的应用，C3/C4比率不是非常相关的，解释了在该领域有限的发展。WO2012/071137和GB1148967描述了再循环C4+材料以使乙烷生产最大化。为了限制再循环流的大小，这意味着提供(单一)加氢裂化反应器中相对较高的剧烈度，导致过多产生甲烷。此外，WO2012/071137和GB1148967没有描述产生苯、甲苯、二甲苯(BTX)产物的加氢裂化方法的等价物。
[0006]另外，US6379533和US3718575描述了(集成的)多阶段加氢裂化方法但仅旨在产生LPG而不控制C3与C4比率或者产生的C4的总量。如以上所表示的，当不产生LPG燃料而是产生源自LPG中包含的C3和C4的石化产物时这是成问题的。
[0007]由于对C4衍生物的需要可能小于C3衍生物，将期望控制所产生的C4的量。由于这将会确定将产生的不同的C4衍生物之间的比率，所以进一步期望控制C4产物的组成(正丁烷对异丁烷)。
[0008]工业上存在对于用于以相对高产率生产C2和C3烃的方法。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术提供了用于生产C2和C3烃的方法，包括
[0010]a)在第一加氢裂化催化剂存在的情况下使混合烃流经受第一加氢裂化以产生第一加氢裂化产物流；
[0011]b)分离第一加氢裂化产物流以至少提供包含C4
‑
烃的轻烃流，以及
[0012]c)在C4加氢裂化催化剂存在的情况下使轻烃流经受优化为将C4烃转化为C3烃的
C4加氢裂化以得到包含C2和C3烃的C4加氢裂化产物流。
[0013]本专利技术是基于越短的烃要求越高的剧烈度或不同的催化剂来转化的认识。使混合烃流经受相对温和的第一加氢裂化以及使得到的产物流中的轻部分(C4
‑
烃)经受更剧烈的C4加氢裂化。优化C4加氢裂化用于将C4转化为C3。由于对C3的选择性高，已经存在于进料中的C3的转化将是不显著的。C2和C1的转化程度将甚至更低。因此，步骤c)产生大量的C2和C3。由于仅对C4
‑
进行相对剧烈的C4加氢裂化，所以有价值的芳烃的裂化在该步骤中不会发生。进一步地，根据本专利技术的方法对于C4加氢裂化催化剂的寿命是有利的。较重的组分可能导致C4加氢裂化催化剂更快地失活(焦化)。通过分离出C4或较轻的烃用于经受C4加氢裂化，防止C4加氢裂化催化剂的较快的生焦。进一步地，由于仅C4
‑
经受C4加氢裂化，所以可以在宽范围的条件下进行C4加氢裂化，提供较高的灵活性以优化性能。
[0014]US3718575公开了通过利用两阶段加氢裂化过程由重烃馏分生产LPG。在US3718575中，如附图的反应器4和反应器9中所描述的在两个阶段中进行加氢裂化。通过分离器6从反应器4中分离产物5以产生蒸汽相7，与未反应的石脑油结合并进料到反应器9中。来自分离器6的蒸汽相7的组成不会导致C4至C3的高转化率。进一步地，添加包含重组分的未反应的石脑油到反应器9的进料中进一步降低C4至C3的转化率。因此，US3718575的方法没有产生大量的C2/C3和少量的C4。
附图说明
[0015]图1.示意性示出了包括第一加氢裂化单元101、分离单元102、第二加氢裂化单元103和C4加氢裂化单元115的系统100。
[0016]图2.描绘了估算的反应温度。
具体实施方式
[0017]定义
[0018]在本文中使用的术语“烷烃(alkane)”或“烷烃(alkanes)”具有其确定的含义并因此描述了具有通式C
n
H
2n+2
的非环的支链或非支链烃，并因此完全由氢原子和饱和碳原子组成；参见例如lUPAC.Compendium of Chemical Terminology,2nd ed.(1997)。术语“烷烃”因此描述了非支链的烷烃(“正链烷烃”或“n
‑
链烷烃”或n
‑
烷烃”和支链烷烃(“异链烷烃”或“异烷烃”)，但是不包括环烃(naphthene)(环烷烃(cycloalkane))。
[0019]术语“芳香族烃”或“芳烃”是本领域众所周知的。因此，术语“芳香族烃”涉及具有比假设定位的结构(例如，凯库勒结构)显著较大的稳定性(由于离位)的环状共轭烃。用于确定给定的烃的芳香性的最常用的方法是观察1H NMR质谱中的纬向性(diatropicity)，例如对于苯环质子，7.2至7.3ppm范围的化学位移的存在。
[0020]本文使用的术语“环烷烃(naphthenic hydrocarbons)”或“环烃(naphthenes)”或“环烷烃(cycloalkanes)”具有其确定的含义并因此描述了饱和的环状烃。
[0021]本文使用的术语“烯烃”具有其确定的含义。因此，烯烃涉及包含至少一个碳
‑
碳双键的不饱和烃化合物。优选地，术语“烯烃”涉及包含乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯
‑
1、异丁烯、异戊二烯和环戊二烯中的两种或更多种的混合物。
[0022]本文所使用的术语“LPG”是指术语“液化石油气体”的公认缩写。如本文所使用的
LPG通常由C2
‑
C4烃的共混物，即C2、C3和C4烃的混合物组成。
[0023]在本专利技术的方法中可以生产的石化产物中的一种是BTX。本文所使用的术语“BTX”涉及苯、甲苯和二甲苯的混合物。优选地，在本专利技术的方法中生产的产物进一步包含有用的芳香族烃如乙苯。因此，本专利技术优选地提供了用于生产苯、甲苯、二甲苯和乙基苯的混合物(“BTXE”)的方法。生产的产物可以是不同芳香族烃的物理混合物或可以例如通过蒸馏直接经受进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生产C2和C3烃的方法，包括a)在第一加氢裂化催化剂的存在下使混合烃进料流经受第一加氢裂化以产生第一加氢裂化产物流；所述混合烃进料流是包含C5+烃的流，所述C5+烃例如是石脑油或石脑油类产物，优选地具有20
‑
200℃的沸点范围；所述第一加氢裂化催化剂是包含沉积在载体上的元素周期分类表第VIII、VI B或VII B族的一种金属或者两种或更多种金属的催化剂；并且条件包括250
‑
580℃的温度，300
‑
5000kPa表压的压力和0.1
‑
15h
‑1的WHSV；b)分离所述第一加氢裂化产物流以提供包含C4
‑
烃的轻烃流，以及c)在C4加氢裂化催化剂的存在下使所述轻烃流经受优化用于将C4烃转化为C3烃的C4加氢裂化以得到包含C2和C3烃的C4加氢裂化产物流；所述C4加氢裂化催化剂包含丝光沸石或毛沸石；并且条件包括在200
‑
650℃范围内的温度、0.3
‑
10MPa的压力、0.1至20hr
‑1的WHSV和0.1至10hr
‑1的VVH；其中，所述轻烃流中的C5+烃的量是至多10wt％，并且所述C4加氢裂化产物流中的C2
‑
C3烃的量是至少60wt％。2.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一加氢裂化是适用于将相对富含环烷和链烷烃化合物的烃进料转化为富含LPG和芳香族烃的流的加氢裂化过程。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述C4加氢裂化催化剂由丝光沸石和可选的粘合剂组成或包含硫化镍/H
‑
毛沸石1，并且在包括325至450℃的温度、2至4MPa的氢气分压、2:1至8:1的氢气与烃进料的摩尔比和0.5至5h
‑1的VVH的条件下进行所述C4加氢裂化，其中，所述烃进料的摩尔数是基于所述烃进料的平均分子量。4.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔诺，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：