[发明专利]通过使用稀乙烯烷基化降低汽油苯含量的方法和装置有效

专利信息
申请号: 201180027533.3 申请日: 2011-06-01
公开(公告)号: CN102947251A 公开(公告)日: 2013-02-27
发明(设计)人: C·P·尼古拉斯;A·巴塔查里亚 申请(专利权)人: 环球油品公司
主分类号: C07C2/66 分类号: C07C2/66;C07C15/06;B01J8/02;C10G50/00
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 张蓉珺;林柏楠
地址: 美国伊*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 通过 使用 乙烯 烷基化 降低 汽油 含量 方法 装置
【说明书】:

在先国家申请的优先权要求

本申请要求美国申请No.12/813,533和美国申请No.12/813,534(两者均于2010年6月11日提交)的优先权。

背景技术

发明的领域为使用稀乙烯将石脑油料流中的苯烷基化的方法和装置。经烷基化的产物可用作发动机燃料。

干气为来自流化床催化裂解单元的出口气料流的常用名,其包含乙烷沸点和更低沸点的所有气体。压缩出口气料流以除去尽可能多的C3和C4气体。使用胺吸收剂在涤气器中从出口气料流也大部分地吸收硫。剩余料流被称为FCC干气。通常的干气料流含有5至50wt%乙烯,10至20wt%乙烷,5至20wt-%氢气,5至20wt-%氮气,0.05至5.0wt-%一氧化碳,0.1至5.0wt-%二氧化碳和小于0.01wt-%硫化氢和氨,余量为甲烷。

当前FCC干气料流被送入燃烧器作为燃料气。处理7,949千升(50,000桶)/天的FCC单元将燃烧181,000kg(200吨)干气/天,所述干气含有例如36,000kg(40吨)乙烯作为燃料。由于燃料气与发动机燃料产物或纯乙烯之间存在较大的价格差,试图回收该乙烯似乎经济有利。然而,干气料流含有可使催化剂中毒的杂质,并且其为稀的以至于乙烯回收被气体回收系统证明是不经济地。

在精炼料流中需要使用稀乙烯。

催化重整为已确立的用于炼油工业以改进烃原料的辛烷质量的烃转化方法,重整的主要产物为发动机用汽油。在催化重整中,将石脑油原料与包含氢气的回收料流混合,并在反应区在约493°至510°C(920°至950°F)的温度下和约1379至3792kPa(200至550psig)的中等压力下与催化剂接触。通常用于催化重整的原料为称为石脑油并具有46°C(115°F)的初沸点和204°C(400°F)的终沸点的石油馏分。

催化重整方法特别适用于处理直馏汽油,所述直馏汽油由相对大含量的环烷烃和基本直链的链烷烃组成,其通过脱氢和/或环化反应经受芳构化。催化剂通过除去氢和重排分子结构而“重整”包含于原料石脑油中的烃的分子结构以改进石脑油的辛烷值。然而,辛烷值的增加也减少石脑油的液体体积,因为比重增加了。由于原料石脑油中化合物的多重性,在催化重整中发生的实际反应是很多的。然而,许多所得产物中的一些是芳基或芳族化合物,其全部显示出高辛烷值。产生的芳基化合物取决于原材料,所述原材料在精炼厂中由使用的石脑油的沸程和原油来源控制。来自催化重整过程的“经重整的”产物通常称为重整产品,并通常通过常规蒸馏被分为两种馏分,沸程为46°至121°C(115°至250°F)的轻质重整产品和沸程为121°至204°C(250°至400°F)的重质重整产品。在每种馏分中的芳基化合物因此取决于其沸点。较低沸点或较轻质芳基化合物,例如苯、甲苯和二甲苯被包含于轻质重整产品中,较高沸点芳基化合物被包含于重质重整产品中。

汽油中的苯浓度现在由美国政府规定。Mobil Source Air Toxicsregulation(MSAT II)要求精炼者生产的汽油中的平均苯水平为在任一精炼厂生产的汽油中低于0.62vol-%,最高为1.3vol-%。通过重整方法和FCC方法,苯通常以比上述水平高的水平产生。由于来自FCC单元的重整产品和石脑油料流为精炼厂中汽油的两个最大的来源,因此必须使用减少苯的策略。

目前通常将苯送至饱和单元以将苯还原为环己烷。然而,该方法对每摩尔转化的苯使用至少三摩尔的氢气,并且存在与将苯转化为环己烷相关的辛烷损失。减少汽油中的苯而不损失辛烷或使用氢的方法是必须的。

使用浓缩的乙烯料流烷基化浓缩的苯料流是公知的。烷基化通常涉及使用清洁的乙烯料流,因为烷基化催化剂是对进料杂质敏感的。相应的,稀乙烯很少用作低聚反应原料,因为其相对于更高级的烯烃有低得多的反应性。出于更重质的芳族化合物将优先烷基化的考虑,进料至烷基化反应器的苯料流也被浓缩,从而要求在减少苯浓度和生产不所需的多烷基化的苯之前使用大过量的乙烯。

定义

下述定义在本文件中通篇适用。

术语“连通”意指所述材料流在列举的组件之间是操作上允许的。

术语“下游连通”意指流至下游连通中的主体的材料的至少部分可操作上流出其与之连通的目标。

术语“上游连通”意指流出上游连通中的主体的材料的至少部分可操作上流至其与之连通的目标。

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