[发明专利]FCC法制成的C3和枯烯的整合生产

说明书

技术领域

本发明大致涉及烃加工。更具体地，本发明涉及将含烃物质初步加工成中间料流，包括通过重质烃原料的裂化制成的丙烯和丙烷。本发明还涉及所述中间料流在有价值的芳族化合物如枯烯制造中的后继用途。

相关技术背景

轻质烯烃充当许多化学品生产中的进料物质。传统上通过烃类，如源自石油来源的烃类的蒸汽或催化裂化法制造轻质烯烃。重质烃流的流化催化裂化(FCC)通常通过使相对高沸点的烃与由细碎的或微粒状的固体材料构成的催化剂接触来进行。催化剂以类似流体的方式输送，通过使气体或蒸气以足以产生所需流体输送状态的速度传输通过催化剂。油与流化催化剂的接触导致裂化反应。

在US 5,360,533、US 5,584,985、US 5,858,206和US 6,843,906中更充分描述了FCC加工。各种接触区、再生区和汽提区以及在各种区域之间传输催化剂的布置的具体细节是本领域技术人员公知的。

FCC反应器用于将裂化瓦斯油或较重进料裂化成多种产品。来自FCC装置的裂化蒸气进入通常为主塔形式的分离区，其提供气流、汽油馏分、轻循环油(LCO)、重循环油(HCO)和澄清油(CO)组分。所述气流可以包括氢气、C₁和C₂烃、和液化石油气(“LPG”)，即C₃和C₄烃。

与重质烯烃相比，越来越需要用于制造聚丙烯、异丙基苯(枯烯)等的轻质烯烃，如丙烯。研究工作已经开发出产生或导致轻质烯烃(即丙烯)的相对收率更大的FCC法。在US 6,538,169中更充分描述了此类加工。

枯烯是用于制造苯酚、丙酮、α-甲基苯乙烯和苯乙酮的重要中间化合物。传统FCC法产生混合的丙烷/丙烯流。该丙烷/丙烯流通常穿过分离塔(splitter)或蒸馏塔，以便将丙烯与丙烷分离。除构造和维护成本外，这种分离塔的运行是能量密集的。

鉴于对轻质烯烃如丙烯的日益增长的需要和要求及它们在有用的芳族化合物如枯烯中的用途，需要用于从这种FCC法流出物中分离和回收轻质烯烃和将这些烯烃有效转化成有用的芳族中间体的改进的加工和布置。

发明概述

本发明公开了一种整合法，用于(i)催化裂化(FCC)重质烃原料，(ii)获得混合的丙烷/丙烯流，和(iii)使该混合的丙烷/丙烯流中的丙烯与苯反应以产生枯烯产物流。该整合法包括在流化反应器区域中使重质烃原料与烃裂化催化剂接触以产生包括丙烷和丙烯的烃流出物流。该方法随后进一步包括从烃流出物流中分离出所述混合的丙烷/丙烯流，将该混合的丙烷/丙烯流送往烷基化反应器，并使该混合的丙烷/丙烯流的至少一部分丙烯在烷基化反应器中与苯反应以产生枯烯。

通过将FCC工艺与枯烯烷基化工艺直接相连，显著节省了投资成本和能源成本。首先，由于丙烷对枯烯烷基化工艺是惰性的并且不会以任何显著方式阻碍该工艺，因此无需丙烷/丙烯分离塔。其次，除省去丙烷/丙烯分离塔而实现的节能外，通过将用于冷却烷基化反应器的中间冷却器与FCC工艺的分离塔之一连接，实现额外的节能。

另一种整合选择包括从枯烯烷基化工艺中省去烷基转移段和二异丙基苯(DIPB)塔，并将枯烯塔塔底物送往FCC工艺中的第一吸收器以充当溶剂。枯烯塔底物流用于补充用作第一吸收器溶剂的脱丁烷汽油再循环物。如果FCC工艺中生成的所有丙烯都用在枯烯烷基化中，则枯烯塔塔底物可以将所需脱丁烷汽油再循环物减少15-20％。DIPB和三异丙基苯(TIPB)最终成为汽油产品中的高辛烷组分。

最后，由于TIPB对汽油总合(gasoline pool)而言略微太重，另一备选方案是将枯烯塔塔底物送往FCC主塔，在此该料流中的较重物类将在较重馏分如重质石脑油馏分(draw)中去除。该料流中的较轻物类仍用于减少所需脱丁烷汽油再循环物，因为它们会在从主塔塔顶回收的不稳定汽油中离开。

因此，根据本发明，优选在混合的丙烷/丙烯流进入烷基化反应器之前不从该混合的丙烷/丙烯流中汽提丙烷。混合的丙烷/丙烯流中的丙烷含量可以多达30重量％。

FCC工艺中生成的烃流出物经过分离区以形成分离器液流和分离器蒸气流。在汽提塔中从分离器液流中汽提C₂-烃物质以形成基本不含C₂-烃的C₃+烃工艺料流。该汽提塔可以有利地用烷基化反应器中生成的热来加热。由此，热可以从用于冷却枯烯烷基化反应器的中间冷却器转移到汽提塔以减轻中间冷却器的冷却负荷，并由此降低冷却水成本。