[其他]通过除去芳烃以及循环其余物料提高生产芳烃产量的方法

说明书

本发明涉及一种新的烃类转化过程，其中烃类物料在反应器中与具有高选择性的脱氢环化催化剂相接触得到产品物流，然后从产品物流中萃取链烷烃使其循环通入反应器中。

在石油工业中，催化重整是大家所熟知的，催化重整就是将石脑油馏分转化成芳烃以改进产品的辛烷值。在重整过程中，烃类的化学反应包括：环己烷脱氢生成芳烃，烷基环戊烷脱氢异构化生成芳烃，无环烃脱氢环化生成芳烃，烷基苯脱烷基，链烷烃的异构化和加氢裂化反应，这些反应生成气态轻烃，如甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。在重整期间，加氢裂解反应必须减小到最低限度，因为此反应减少汽油沸程产品的产量和氢的产量。

由于希望用高辛烷值的汽油做马达燃料及其它用途，人们进行了广泛的研究以发展改进的重整催化剂和催化剂重整过程。重整催化剂必须能生产收率高的、汽油沸程的、高辛烷值的、芳烃含量高的液态产品和低收率的气态轻烃。催化剂应具有良好的活性，以便在低温下能生产优质产品。在长期操作运行状态下，催化剂的活性和选择性应保持不变，即催化剂应具有良好的稳定性。或者在频繁再生状态下不降低其性能，即具有足够的再生能力。

含铂催化剂（例如，载于三氧化二铝上的铂）被广泛用于石脑油的重整。

有人建议用定型分子筛，如X型和Y型沸石，这些沸石有足够大的孔径可以使在汽油沸程内的烃类通过。然而，以这些分子筛为载体的催化剂尚未商品化。

常规的重整是在氢的存在下，在温度为450℃至550℃左右，压力为50至500磅/吋²（表压）左右的条件下，使待转化的烃类通过上述催化剂，部分烃被转化成芳烃，该反应伴有异构化和裂化反应，它们使链烷烃转化成异构链烷烃和更轻的烃。

至今所用的催化剂对重质链烷烃已具有相当令人满意的结果，但对C₆-C₈链烷烃的使用结果却不佳。特别是C₆链烷烃，以L型沸石为载体的催化剂，对脱氢环化反应来说，具有较高的选择性，对于C₆-C₈链烷烃可以得到满意的结果。

最近开发的第一流的催化剂是这样一种新的脱氢环化催化剂。该催化剂由大孔沸石、第八族金属和碱土金属组成。这种催化剂对脱氢环化有很高的选择性。选择性之高使脱氢环化反应产品物流中保持有大部分未脱氢环化的链烷烃，同时降低了目标产品的辛烷值。

在本发明中，石脑油原料在反应器中与具有高选择性的脱氢环化催化剂相接触，选择适宜的操作条件使脱氢环化反应易于进行，从而得到芳烃产物和气态物流，将芳烃与气态物流分离，再将芳烃物料中的链烷烃分离出来，然后使气态物流和链烷烃再循环到反应器中。脱氢环化催化剂最好是至少含有一种第八族金属的大孔沸石。

链烷烃最好是正构链烷烃和带有一个支链的异构链烷烃。为了从芳烃产物中分离出链烷烃，可采用蒸馏的方法。或者使芳烃产物通过能吸附链烷烃的分子筛，再用气态物料解吸分子筛里的链烷烃。

本发明的最主要方面就是使用高选择性的脱氢环化催化剂和从脱氢环化过程的产品物流中萃取和循环使用链烷烃。推荐使用的脱氢环化催化剂含有大孔沸石和第八族金属。

目前，整个工业所采用的催化剂都是含有酸性组份的双功能催化剂，一般是卤素的氯化物，偶尔也采用氟化物。一些早期重整催化剂的酸性组份是氧化硅铝。在常规芳烃生产过程中，这些催化剂把大部分的进料组份转化成轻烃。因此，使链烷烃循环返回，重新进行催化转化的想法是不切合实际的。

本发明所用的高选择性催化剂与双功能催化剂相比可以使任意碳数的链烷烃，其含量至少可高于原来链烷烃的二倍，保持在产物中。为了充分发挥这种新催化剂的巨大潜力，大大有利于氢的生产，获得产品的辛烷值。循环未转化的原料是必要的。

术语“选择性”定义为无环烃转化成芳烃的摩尔数与无环烃转化成芳烃和裂化产物的摩尔数之比的百分数。

即：选择性＝ (无环烃转化成芳烃的摩尔数)/(无环烃转化成芳烃和裂化产物的摩尔数) ×100%

在定义选择性时，没有考虑链烷烃的异构化和具有相同碳原子数的烷基环戊烷和链烷烃分子间转换反应。无环烃转化成芳烃的选择性是评价无环烃转化成所需要的和有用的产品的方法的效率，所需要的和有用的产品是：芳烃和氢。而不是不太希望得到的加氢裂化产物。

高选择性催化剂生成氢的量要比低选择性催化剂生成氢的量多。这是因为当无环烃转化成芳烃时产生氢，而当无环烃转化成裂解产物时却消耗氢。提高工艺过程的选择性能增加氢的产量（多芳构化）和减少氢的消耗量（少裂解）。