催化蒸馏用于苯分离和纯化的应用制造技术

本发明专利技术提供催化蒸馏用于苯分离和纯化的应用。公开了一种用于回收苯的方法，该方法包括：将氢和烃馏分进料到包括至少一个反应区的催化蒸馏反应器系统中，所述烃馏分包含苯、比苯更轻的组分、比苯更重的组分和二烯烃，所述反应区包含氢化催化剂；在所述催化蒸馏反应器系统中同时：使所述二烯烃和氢在所述氢化催化剂的存在下接触，以选择性地氢化所述二烯烃的至少一部分，和分馏所述烃馏分以形成包含苯和其它Ｃ６烃的馏分和包含Ｃ７＋烃的重质物馏分；将所述重质物馏分以塔底馏分的形式从第一催化蒸馏反应器系统中回收；和将所述包含苯和其它Ｃ６烃的馏分以苯浓缩物馏分的形式从所述催化蒸馏反应器系统中取出。

【技术实现步骤摘要】

本文中公开的实施方案总体上涉及一种用于分离和纯化烃流中的苯的方法。更具 体地，本文中公开的实施方案涉及选择性氢化烃流中的二烯烃，从而允许改进的苯纯化和 分离。
技术介绍
炼油工业长期用于将粗石脑油升级为高辛烷值汽油的一种普通方法是催化重 整。在催化重整中，使沸点范围为46至177°C (115° F_350° F)的粗石脑油在高温(约 4930C -5650C (920° F-IO5CT F))和中等压力(约 2 巴至 39 巴(约 I5-55Opsig))通过氧 化铝负载的贵金属催化剂。催化剂通过移除氢并且重排分子结构而“重整”粗石脑油中所 含的烃的分子结构，以提高石脑油的辛烷值。由于粗石脑油中的化合物的多样性，在催化重整中发生的实际反应有许多。得到 的产物有许多是芳基或芳香族化合物，其全部显示出高的辛烷值。所产生的芳基化合物取 决于在炼油厂中由使用的石脑油的沸点范围控制的原料和原油来源。来自催化重整方法 的“重整”产物通常称为重整产品，并且通常通过常规蒸馏分离成两种馏分一沸点范围为 约46°C -121°C (约115° F-250。F)的轻质重整产品和沸点范围为约121°C _177°C (约 250° F-350。F)的重质重整产品。因此，在每一种馏分中的芳基化合物取决于它们的沸 点。更低沸点或更轻的芳基化合物例如苯、甲苯和二甲苯包含于轻质重整产品中，而更高沸 点的芳基化合物包含于重质重整产品中。在其它的情形下，轻质重整产品可以仅仅含有苯， 或者仅仅含有苯和甲苯，这取决于流的任何下游加工。每年对更清洁和更安全的运输燃料的需求正在变得更大。包括重整和催化裂化的 两种主要的汽油原料源均存在满足严格的环境规定的问题并造成某些健康风险。例如，轻 质重整产品通常含有含量高得不可接受的苯，一种已知的致癌物质和环境污染物。由此，在 美国和其它国家的炼油商被要求从重整产品流和其它的汽油馏分除去苯。炼油商可能也需 要除去苯以制备作为产品的苯，原因在于苯对于在化学加工中是有价值的。例如，苯用作工 业溶剂，并且还是药物、塑料、合成橡胶和染料生产中的前体。美国专利5，773，670公开了用于氢化石油流中的芳香烃的方法。但是，如同溶剂 抽提，该方法对于一种芳族化合物不是选择性的。美国专利5，856，602公开了使用蒸馏塔 反应器氢化烃流中的芳香烃，其中催化剂床的放置和蒸馏塔的操作控制哪一种芳香烃保留 在用于氢化的催化剂床中。苯的分离和纯化由于污染物如二烯烃的存在而复杂化。具有多于一个双键的烯烃 (二烯烃)比诸如乙烯或丁烷的化合物具有更少的用途。二烯烃的去除在回收苯之前具有 价值，因为这些化合物被发现在苯流的大多数加工、储存和使用中是有害的。用于从这些流 移除二烯烃的各种选择方案可以包括抽提、氢化和烷基化。二烯烃氢化可以通过在氢化催 化剂的存在下使二烯烃与氢接触以将二烯烃转化成烯烃和链烷烃而进行。但是，非选择性 的氢化导致降低的辛烷值，因此减小了燃料的总价值。因此，在含苯重整产品中的二烯烃的选择性氢化在保留高辛烷值，同时降低二烯烃浓度方面是有价值的。在粗石脑油的催化重整之后，苯可以通过使用多种溶剂的抽提从更轻的芳基化合 物分离，并且通过蒸馏与轻质重整产品中的其它芳香烃分离，这通常使用芳香烃抽提装置 (AXU)。芳香烃抽提是很古老的方法，并且通常通过液_液抽提或抽提蒸馏或两者将催化重 整产品或者焦炉轻质油分离成芳香烃和非芳香烃。也常规的是，在许多催化重整系统中，使用保护床提供烃进料或轻质重整产品的 粘土处理。保护床利用固定床、气相方法提供热或冷的粘土处理，以使不饱和的胶形成成分 (即，二烯烃)选择性地聚合。保护床可以在AXU前面或者内部使用，并且移除存在的痕量 的、通常10至5000wt ppm的二烯烃。这些二烯烃如果不被移除，可能导致抽提的苯通不过 酸洗消色试验，例如ASTM D-848。另外，进料到抽提装置的二烯烃可能导致抽提溶剂损失到 抽提产物(即，苯)中，这对于芳香烃抽提领域技术人员是熟知的。对于含氮的抽提溶剂，这 可能导致产物苯的氮不合格，并且可能对移除损失的溶剂的粘土处理器造成另外的负荷。 但是，粘土处理并不是没有它的问题，包括原料和与粘土相关的处理成本。另外，在本领域中仍然明显地需要从重整产品流中回收苯的经济 方法。
技术实现思路
在一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种用于回收苯的方法，该方法包括将 氢和烃馏分进料到至少一个反应区的催化蒸馏反应器系统中，所述烃馏分包含苯、比苯更 轻的组分、比苯更重的组分和二烯烃，所述反应区包含氢化催化剂；在所述催化蒸馏反应器 系统中同时使所述二烯烃和氢在所述氢化催化剂的存在下接触，以选择性地氢化所述二 烯烃的至少一部分；和分馏所述烃馏分以形成包含苯和其它C6烃的馏分和包含C7+烃的重 质物馏分；将所述重质物馏分以塔底馏分的形式从第一催化蒸馏反应器系统中回收；和将 包含苯和其它C6烃的馏分以苯浓缩物馏分的形式从所述催化蒸馏反应器系统中取出。在另一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种对用于降低烃流中的苯的浓度的 工艺进行改进的方法，在用于降低烃流中的苯的浓度的工艺中，将包含含苯、比苯更轻的组 分、比苯更重的组分和二烯烃的烃馏分的流进料到蒸馏塔中，以分馏所述烃馏分成包含苯 和其它C6烃的苯浓缩物馏分以及包含C7+烃的重质物馏分，其中将所述重质物馏分以塔底 馏分的形式从所述蒸馏塔中回收，并且将苯浓缩物馏分从所述蒸馏塔中取出，并且进料到 芳香烃抽提装置中，所述方法包括将以蒸馏结构体的形式形成的催化剂设置在蒸馏塔中； 将氢进料到所述蒸馏塔中；和使所述二烯烃和氢在所述氢化催化剂的存在下接触，以选择 性地氢化所述二烯烃的至少一部分，其中使所述二烯烃和氢在所述氢化催化剂的存在下接 触与分馏烃馏分在所述蒸馏塔中同时进行。从下列描述和后附权利要求中，其它方面和优点将是明显的。 附图说明图1是根据本文中公开的实施方案，用于从烃流中分离并且纯化苯的一种方法的 简化流程图。具体实施例方式在一个方面，本文中的实施方案涉及用于分离并且纯化烃流中的苯的方法。更具 体地，本文中公开的实施方案涉及用于选择性氢化在重整产品或裂化的烃流中的二烯烃的 方法，从而允许改进的苯分离和纯化。在本文中公开的方法有利地分离并且处理烃进料的 选择部分，即包含苯的馏分。这样的含苯馏分可以包括C6馏分、C5-C6馏分等。含苯馏分然 后可以被处理，以分离或者纯化其中所含的苯。在一些实施方案中，所需的分离和纯化可以 使用催化蒸馏反应器系统实现。在本申请的范围内，表述“催化蒸馏反应器系统”表示其中催化反应和产物分离至 少部分同时进行的设备。该设备可以包括常规的催化蒸馏塔反应器，其中反应和蒸馏在沸 点条件同时进行；或者与至少一个侧线反应器(side reactor)组合的蒸馏塔，其中侧线反应 器可以以液相反应器或沸点反应器的形式操作。尽管所述的两种催化蒸馏反应器系统相对于 常规液相反应之后分离可以是优选的，但是催化蒸馏塔反应器可以具有塔板数(piececoimt) 降低、投资成本减少、每磅催化剂的催化剂生产率增力卩、有效的热去除(反应热可以被吸收到 混合物的蒸发热中)和平衡移动的潜在性的优点。其中分壁塔的至少一个部分含有催化蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于回收苯的方法，该方法包括：　　将氢和烃馏分进料到包括至少一个反应区的催化蒸馏反应器系统中，所述烃馏分包含苯、比苯更轻的组分、比苯更重的组分和二烯烃，所述反应区包含氢化催化剂；　　在所述催化蒸馏反应器系统中同时：　　使所述二烯烃和氢在所述氢化催化剂的存在下接触，以选择性地氢化所述二烯烃的至少一部分；和　　分馏所述烃馏分以形成包含苯和其它Ｃ↓［６］烃的馏分和包含Ｃ↓［７＋］烃的重质物馏分；　　将所述重质物馏分以塔底馏分的形式从第一催化蒸馏反应器系统中回收；和　　将所述包含苯和其它Ｃ↓［６］烃的馏分以苯浓缩物馏分的形式从所述催化蒸馏反应器系统中取出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁努斯J阿尔梅林，普尔维斯K霍，米切尔E勒舍尔，蒙蒂威差莱克，
申请(专利权)人：催化蒸馏技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]