[发明专利]水合转化烯烃石脑油生产中间馏分燃料调和组分

说明书

一种生产中间馏分油的方法，该方法通过催化促进碳数范围为7至14的烯烃化合物的水合反应，将烯烃转化为相应的具有柴油范围内更高沸点的混合醇，该方法在连续搅拌釜反应器，例如沸腾床反应器中进行，使用的催化剂包括可溶性均相酸性化合物和固体多相化合物如树脂，以及无定形或结构化金属氧化物，其包含选自IUPAC第4‑10、13和14族的元素并具有Lewis或酸位。

技术领域

本发明涉及一种集成的炼油方法和设备，所述方法和设备用于通过烯烃石脑油的水合生产中间馏分油，更具体地，将汽油范围的烃转化为柴油范围的组分。

背景技术

中间馏分油，包括住宅、商业和工业取暖油，以及作为主要商业运输燃料来源，约占全球精炼产品市场的30％。全球对中间馏分油的需求稳步增长，并继续以高于任何其他精炼石油产品的速度增长。

在美国，中间馏分油对国家经济基础设施的发展至关重要，因为它们是全国货物运输的主要燃料来源。尽管汽油作为美国乘用车的主要燃料占据主导地位，但柴油燃料一直是石油市场近期增长的主要驱动力。在2007年至2009年经济衰退之前，美国柴油燃料需求每年增长超过2％，而汽油需求增长1.2％。随着美国经济从经济低迷中复苏，预计柴油将再次恢复其作为支持经济扩张和发展的主要能源成分的作用。

2007年推出的先进柴油精炼技术生产的清洁柴油具有低于10ppmw的超低硫含量，与2000年代初期重型卡车车型的排放量相比，颗粒物和氮氧化物的排放量也减少了98％以上。此外，该技术还推动了高性能柴油汽车、卡车和SUV的开发和商业化，这些汽车、卡车和SUV比以前的车型更清洁、更安静。

随着新燃油经济性要求的出台，柴油燃料有能力在美国运输市场中发挥更大的作用。为了满足消费者对柴油燃料不断增长的需求，零售商增加了供应量，现在美国一半以上的零售加油站都提供柴油燃料。在不久的将来，炼油厂可能会被迫投资于提高中间馏分油比例收率的转化工艺，或者寻找替代工艺来生产满足预期需求所需的中间馏分油。

随着对中间馏分油的需求不断增加，许多新炼油厂利用加氢裂化而不是流化催化裂化(FCC)作为其主要转化工艺，因为加氢裂化装置的柴油收率相对较高，柴油产品的质量也更优。此外，许多炼油厂正在利用重油加工技术，如加氢处理和焦化，将短渣油或长渣油转化为运输燃料。

FCC装置生产大量的高硫、低十六烷值的芳烃馏出物，即轻循环油(LCO)，其根据现代柴油质量规范需要大量加氢处理或氢化或加氢裂化以生产柴油调和组分。目前有许多高压加氢处理装置专门设计成用于将FCC生产的LCO升级为优质柴油燃料，除了降低硫含量外，还显著提高了所得产品流的十六烷值，即提供了从20个单位到30个单位的增加。

此外，提高FCC裂化条件的严格程度，以最大限度地提高从FCC装置获得的低分子量烯烃产品的产量，并将这些烯烃低聚化，这已经被用作生产高质量合成柴油燃料的替代方法。

还提出了其他解决方案，例如降低FCC石脑油终沸点(endpoint)，以增加中间馏分油产量。

从汽油生产中间馏分调和组分在现有技术中是众所周知的。例如，WO 2012/076758公开了一种通过碳数为5至7的烯烃的二聚和/或低聚从汽油燃料组分馏分生产中间馏分燃料组分的方法。

低聚反应被定义如下的反应：产生的物质由包含一种或多种原子或原子组中的几种的分子组成，这些原子或原子组相互重复连接。用于烯烃低聚的催化剂包括酸催化剂如沸石、非沸石酸催化剂、镍催化剂和过渡金属催化剂。低聚反应通常在高于200℃的温度和高于50bar的压力下进行。在WO 2012/076758公开的方法中，中间馏分烃是通过C₉-C₁₆范围内(对应于165℃至290℃的标准沸点)的直链脂肪烃的低聚/聚合和分馏产生的。