[发明专利]用于碳氢化合物重整的设备和方法

说明书

优先权申明

本申请要求申请日为2013年4月26日的美国专利申请No.13/871,271的优先权，其内容通过其完整地引用而在此结合。

技术领域

本发明的技术领域总体涉及碳氢化合物重整，并且更具体地涉及具有改进的过程热回收(process heat recovery)的碳氢化合物重整装置和方法。

背景技术

在现代汽油发动机中需要高辛烷汽油。过去，辛烷值经常通过将各种含铅添加剂结合到汽油中而改进。由于环境原因，含铅添加剂已从汽油中逐步淘汰，因此更需要重新配置在汽油化合物中使用的碳氢化合物的结构以达到更高的辛烷值。碳氢化合物的催化重整是炼油商所广泛使用的用于提升汽油的辛烷值的方法。

在催化重整中，碳氢化合物给料，例如，C₅碳氢化合物至C₁₁碳氢化合物，与重整催化剂接触以将至少一部分重烃转换至芳香烃以增加汽油的辛烷含量。重烃的催化重整是吸热的并且典型地需要级间加热以有效地驱动催化重整反应以生产包括芳香烃的重整产品。目前，使用燃烧产生热量和热烟道气的燃烧燃料的辐射加热器用以提供级间加热。炼油商寻求从热的烟道气回收废热的方法以改进重整产品的处理和生产。

相应的，希望提供用于碳氢化合物重整的设备和方法，其具有改进的过程热回收和重整产品的生产。另外，在结合附图和该背景技术的基础上，从后续的详细描述和随附的权利要求中本发明的其它所希望的特征和特性会变得显而易见。

发明内容

在此提供了用于碳氢化合物重整的设备和方法。根据一个示例性实施例，用于碳氢化合物重整的设备包括重整加热区。所述重整加热区配置为加热含有(C₅-C₁₁)碳氢化合物的重整区给料以形成加热的重整区给料流。所述重整加热区具有辐射炉部分和公共对流部分，辐射炉部分配置为燃烧燃料气体以形成热的烟道气，公共对流部分与辐射炉部分流体连通以接收热的烟道气。所述重整加热区包括过程热回收盘管装置，其放置在公共对流部分中用于从热的烟道气中回收热量。重整反应区接收经加热的重整区给料流。所述重整反应区包括与辐射炉部分流体连接的多个分级反应器催化剂床。附加的反应器催化剂床和过程热回收盘管装置流体连接。所述重整加热区、多个分级的反应器催化剂床和附加的反应器催化剂床协同配置为用于分级加热和重整所述经加热的重整区给料流以形成重整反应区排放物。所述重整反应区排放物包括H₂、含有芳香族的C₅⁺碳氢化合物、和C₄^-碳氢化合物。

根据另一示例性实施例，提供了用于碳氢化合物重整的设备。所述设备包括联合给料交换器，所述联合给料交换器配置为用于在联合给料流和重整反应区排放物之间进行间接热交换以形成部分加热的重整区给料流。所述联合给料流包括含再循环H₂、C₆^-碳氢化合物的净气体流和含(C₅-C₁₁)碳氢化合物的重整区给料。重整加热区和联合给料交换器流体连接。所述重整加热区包含多个辐射加热器，所述辐射加热器包含进料加热器和级间加热器。所述多个辐射加热器配置用于燃烧燃料气体以形成热的烟道气。所述进料加热器配置用于加热所述部分经加热的重整区给料流以形成经加热的重整区给料流。过程热回收盘管装置配置为从热的烟道气中回收热量。重整反应区包含多个分级的反应器催化剂床。所述多个分级的反应器催化剂床包括与进料加热器流体连通的第一级反应器催化剂床和与级间加热器流体连通的级间反应器催化剂床。所述多个辐射加热器和所述多个分级的反应器催化剂床协同配置用于级间加热和部分重整所述经加热的重整区给料流以形成部分重整的排放物。附加的反应器催化剂床与过程热回收盘管装置流体连通。所述过程热回收盘管装置和所述附加的反应器催化剂床协同配置为用于级间加热和重整部分重整的排放物以形成重整的反应区排放物。所述重整反应区排放物包括H₂、含有芳香族的C₅⁺碳氢化合物、和C₄^-碳氢化合物。