[发明专利]烷烃和烯烃改质

说明书

在一种用于改质烷烃和烯烃的方法中，使包含C_14‑烯烃的第一进料与低聚催化剂在第一反应区中在有效地使烯烃低聚成更高分子量烃的条件下接触。在第一温度下从第一反应区中取出失活催化剂并与含氧气体和含烃燃料在再生区中接触以再生催化剂和提高催化剂的温度到第二更高温度。使包含C_14‑烷烃的第二进料与再生催化剂在第二反应区中接触以将第二进料中的至少一些烷烃转化成包含烯烃、芳烃和再生催化剂的反应流出物；和将所述反应流出物供应到第一反应区。还提供了用于实施这种方法的系统和这种方法的产物。

领域

本公开涉及用于烷烃和烯烃改质(upgrading)以生产汽油和馏分油沸程烃的方法和系统。

背景

几十年来燃料行业已尝试改进作为制造汽油和柴油的手段的烯烃低聚的经济性。但是，替代性方法，尤其是异构烷烃-烯烃烷基化的收率和总体经济性太有挑战性，这主要是因为烷基化也改质可得炼油厂原料中的iso-C₄烃并产生更优质的产品。

类似地，研究人员已尝试使轻质烷烃改质方法更经济。但是，尽管市场上的轻质烷烃供给过剩且利润具有吸引力，但高成本(主要由于反应的吸热性质)以及低收率已阻碍这一重要化学的许多商业应用。实际上，轻质烯烃和特别是轻质烷烃改质是每桶原料的最高利润提升改质技术之一。利润提升可高达$15-30/BBL。但是，当前的技术无法抓住这一潜力。

因此在燃料精炼领域中需要经济可行的方法将烷烃并入用于商业汽油和柴油生产的烯烃低聚所用的原料中。也有兴趣使产物的苯含量最小化。

美国专利No.3,845,150公开了经ZSM-5催化剂的烃料流芳构化方法，其中通过将饱和烃进料与不饱和烃进料合并以使合并的进料含有20至65重量％的反应性饱和物和20至50重量％的烯烃，显著消除通常与饱和烃的芳构化相关的热输入要求。该方法在不存在外加氢气的情况下在650至1500°F(343至816℃)的温度和0.1至15的重时空速下进行。但是，该方法的缺点在于转化条件必定是用于改质反应性饱和物的最佳条件和用于改质烯烃的最佳条件之间的折衷。因此，所需产物的收率低。

经此引用并入本文的美国专利No.4,788,364公开了用于转化较低分子量链烷烃的改进的两步法，该方法包含在第一步骤中使富C₂-C₁₀烷烃原料与硅质沸石催化剂在第一(primary)流化床反应区中在高温脱氢条件下接触以获得包含可低聚烯烃和芳烃的中间产物；然后在第二步骤中使中间产物与硅质沸石催化剂在第二(secondary)流化床反应区中在低温低聚条件下接触以获得包含汽油沸程脂族和芳族烃的最终产物。热平衡通过使用含有蒸汽或预热原料的热交换线路来保持。但是，蒸汽的添加会使沸石催化剂失活，而进料预热会导致裂化和因此进料预热器的结垢。

概述

在一个方面中，本公开涉及一种用于改质烷烃和烯烃的方法，所述方法包含：

i)使包含C_14-烯烃的第一进料与低聚催化剂在第一反应区中在有效地使烯烃低聚成更高分子量烃的条件下接触；

ii)在第一温度下从第一反应区中取出失活催化剂；

iii)使所述失活催化剂与含氧气体和含烃燃料在再生区中接触以再生催化剂和提高催化剂的温度到第二更高温度；

iv)使包含C_14-烷烃的第二进料与再生催化剂在第二反应区中接触以将第二进料中的至少一些烷烃转化成包含烯烃、芳烃和再生催化剂的反应流出物；和

v)将所述反应流出物供应到第一反应区。