[发明专利]一种C5/C6烃异构化的方法

说明书

本发明公开了一种C5/C6烃异构化的方法，该方法为：使C5/C6烃依次通过至少两个串联的反应器，与反应器中的催化剂接触以进行反应；第一个反应器中，催化剂为加氢饱和或加氢开环催化剂；第二个反应器以及后续反应器中，催化剂为异构化催化剂。本发明方法用于C5/C6烷烃异构化反应，可显著提高C5/C6异构化转化率和液体收率，并显著延长催化剂寿命。

技术领域

本发明为一种烷烃异构化方法，具体地说，是一种C5/C6烷烃异构化的方法。

背景技术

目前，我国车用汽油组成中，以催化汽油为主，占比约为80％，其余为重整汽油、少量石脑油以及MTBE，总体表现为高辛烷值组分不够，烯烃含量和苯含量较高。而随着我国车用汽油质量升级步伐的不断加快，尤其是从国V、京VI到国VI车用汽油标准，车用汽油产品的质量规格要求越来越高，车用汽油必须向着低硫、低烯烃、低芳烃和高辛烷值方向发展。因此，需拓宽低硫、低烯烃、低芳烃的高辛烷值汽油生产路线。

C5/C6烷烃异构化技术是石油炼制的主要工艺过程之一，该工艺过程以重整拔头油、芳烃抽提抽余油、加氢裂化轻石脑油等轻烃资源为原料，生产无硫、无烯烃、无芳烃高辛烷值汽油组分，通过异构化过程，上述轻烃资源的研究法辛烷值RON可以提高十个单位以上，因此C5/C6烷烃异构化是十分理想的车用汽油生产技术。

目前，根据使用的催化剂和反应温度的不同，目前C5/C6烷烃异构化技术主要分为低温异构化、中温异构化和固体超强酸异构化三类技术，分别使用氯化氧化铝载铂催化剂、分子筛载铂催化剂和固体超强酸载铂催化剂，反应温度分别为120-200℃、220-280℃、160-230℃。由于C5/C6烷烃异构化主反应是受热力学平衡控制的放热反应，低温有利于达到更大的平衡常数，即低温下的理论异构化率更高，因此低温异构化的产品辛烷值和液体收率更高，固体超强酸次之，中温异构化则最低。

在工艺过程方面，C5/C6烷烃异构化主要有直接一次通过工艺和循环工艺，其中一次通过工艺有直接一次通过和带前脱异戊烷塔的DIP工艺，循环工艺有非理想C6循环的DIP工艺和吸附分离工艺等等。通常，无论采取何种工艺，C5/C6烷烃异构化反应部分主要以2个固定床反应器串联为主，两个反应器中等量装填烷烃异构化催化剂。

然而，由于C5/C6烷烃异构化重整拔头油、芳烃抽提抽余油、加氢裂化轻石脑油等轻烃资源为原料，上述原料通常包含一定的甲基环戊烷、环己烷、苯等非理想组分，尤其是芳烃抽提抽余油中苯含量较高。其中甲基环戊烷在异构化反应过程中主要发生加氢开环反应，苯则主要发生加氢饱和反应，两个反应均为放热反应，通常在异构化装置的第一个反应器中发生，会导致床层温升较大，不利于C5/C6烷烃异构化主反应的深度化学平衡，会降低烷烃异构化率，导致异构化产物的液体收率降低，同时影响异构化催化剂的使用寿命。此外，烷烃异构化催化剂对甲基环戊烷的开环反应及苯加氢饱和反应的催化活性较低，不能很好的将其转化为目标产物正己烷和环己烷，导致其在异构化反应过程中转化率较低。

CN101397230A公开了一种烷烃异构化方法，该方法采用在第一反应器中装置少量催化剂，在较大空速条件下对原料进行预处理，在第二个反应器中则装填较多的催化剂，在较低空速和反应温度下使原料进行异构化反应，从而提高异构化反应的深度，提高产物的异构化率和液体收率，增加异构化催化剂的使用寿命。

CN1345914A公开了一种烷烃异构化方法，该方法将原料中的C5和C6馏分分开后，分别在不同的异构化条件下与烷烃异构化催化剂接触后反应，再将反应得到的产品混合物在共用的气液分离系统中分离得到气相烃组分和液相异构化产品，该方法根据原料组成条件改变异构化的反应条件，提高产品的辛烷值。

上述专利都是苯饱和反应与异构化反应同时发生，苯饱和反应放热，会造成床层温升，进而不利于异构化反应的化学平衡，导致目标产物收率降低，产品辛烷值降低。

发明内容