[发明专利]将还原流出物再循环的烃转化方法

说明书

本发明涉及烃转化领域，更具体而言，涉及催化重整领域。本发明的主题是采用至少两个反应区、两个还原区和一个再生区，且将来自所述还原区的流出物至少部分地在每个反应区的顶部处再循环的方法。

技术领域

本发明涉及烃转化领域，更具体而言，涉及催化重整领域。本发明的主题是采用至少两个反应区、两个还原区和一个再生区，且将来自所述还原区的流出物至少部分地在每个反应区的顶部再循环的方法。

现有技术

石脑油类型的烃馏分的重整(或催化重整)在精炼领域是众所周知的。该反应可以由这些烃馏分生产具有高辛烷值的燃料的基料和/或用于石化工业的芳族馏分，同时为炼油厂提供其他操作所需的氢气。

催化重整方法包括使包含链烷烃化合物和环烷烃的烃馏分与氢气和重整催化剂，例如铂催化剂接触，并且将链烷烃化合物和环烷烃转化为芳族化合物并伴随产生氢气。由于重整方法中涉及的反应是吸热的，因此建议加热从一个反应器中取出的流出物，然后将其送至下一个反应器。

随着时间的推移，由于焦炭在重整催化剂的活性位点上的沉积，重整催化剂变得失活。因此，为了维持重整单元的可接受的生产率，必须将催化剂再生以除去沉积物并因此恢复催化剂的活性。

存在各种类型的重整方法：“非再生”、“半再生”和“连续”重整。连续催化重整或CCR 方法包括在反应器中进行反应，在所述反应器中催化剂从顶部连续地向下流动，并且再生在附加反应器中连续进行，将催化剂再循环到主反应器，从而不中断反应。在后续的说明书中将只讨论这种类型的催化重整。

重整将并行发生的多种类型的反应汇集到一起，特别是平衡异构化反应、脱氢反应和脱氢环化反应。这些反应在低H₂含量的条件下产生芳环。事实上，根据串联反应器中的进展，主反应并不相同。例如，环烷烃的脱氢是非常迅速的，主要在第一反应器中发生。异构化反应较慢，在所有反应器中更逐步地发生，而环烷烃的裂化主要在最后一个反应器中发生。无论进行何种反应，所使用的催化剂必须能够提供所需的所有反应，同时保持良好的活性，良好的选择性和良好的稳定性。

此外，重整反应产生氢气(H₂)，而裂化副反应消耗氢气。因此，在不控制H₂含量的情况下，副反应会导致碳数大于或等于5的化合物(C5+)，更特别是芳族化合物的收率降低。典型地，所述副反应是裂化或烷基化。通过低H₂含量最小化这些反应。因此，氢气含量在芳族化合物的最终收率中起着重要作用。

然而，氢气在反应器中焦炭的形成中也起着关键作用。因此，焦炭的形成不但取决于H₂浓度，还取决于总环烷烃的含量、温度、压力和循环时间。由于第一反应区中的环烷烃的含量较高，因此焦炭主要在该第一区中形成。在包括具有4个反应器的单个反应区的方法中，在反应器1和反应器2中结焦的催化剂逐渐移动到反应器3和反应器4中，从而导致4个反应器中的催化剂显著失活，因此导致芳族化合物的收率降低。因此，在重整方法中加入氢气来限制焦炭的形成，从而防止催化剂过早失活导致的过短的循环时间和因此过分频繁的再生。这就是为什么在常规配置中，在沉降器之后将一部分氢气经由压缩机和再循环环路在第一反应区的入口和第二反应区的出口之间在所述方法中循环，从而使催化剂有足够的氢气供应以限制焦炭含量。

文献FR 2 946 660描述了如上所述的重整方法的配置，其中将催化剂再生区出口处的还原流出物再循环至反应区的最后反应器中。这样的方法可以减少最后反应器中焦炭的形成并平衡整个方法中的反应，但也导致可以产生芳族化合物的脱氢环化的减少、增加焦炭的形成并加速不希望的脱氢环化反应。