[发明专利]有正链烷烃和甲基戊烷循环的C5/C6正链烷烃异构化方法

说明书

本发明涉及n-链烷烃异构化成异链烷烃的方法，该方法的目的主要在于改善某些石油馏分的辛烷值，尤其是含有大量正戊烷与己烷以及支化的戊烷和己烷(C5/C6馏分)的辛烷值。

利用高活性氯化矾土(氧化铝)型铂催化剂，异构化C5/C6烃的一些现行方法操作以没有循环(英语为“单次通过”)，或在分馏后部分循环未转化的n-链烷烃，或在通过分子筛系统之后以液相全部循环方式进行。

使用无循环的方法，尽管简单，但辛烷值增加效果不佳，要得到高辛烷值，应该让低辛烷值的组分在分离柱(例如脱异己烷器)中或分子筛上通过之后，以液相或蒸气相循环。

利用分子筛蒸汽相分离非转化的n-链烷烃的已知异构化方法包括在反应阶段中分子筛吸附步骤，这就是例如US-A-4210771中叙述的所谓“完全异构化”(或“TIP”)的方法，它包括使用以填料、解吸流出物和氢的混合物供料的异构化反应器，以及使用分子筛吸附n-链烷烃段，用氢汽提所进行的解吸，在这种方法中，由于有可能盐酸污染所加入的分子筛，其反应系统不可能由一段高活性氯化氧化铝组成，那么就使用以不用氯的沸石为主要组分的性能差的催化系统。由此可以得出，产品的辛烷值比用以氯化氧化铝为主要组分的催化剂得到的要低1-2个点。

事实上，本技术领域的技术人员知道，异构化温度越低，n-链烷烃转化异链烷烃则越高，而且，低辛烷值C₆异构物(甲基戊烷)转化成较高辛烷值C₆异构物(二甲基丁烷)就更好。

人们还知道，浸渍铂的氯化氧化铝基催化剂能进行异构化反应的温度比无氯的沸石型且较稳定的催化剂要低。

因而设想出这样一种方法，即它能将在低温度下的反应系统(“无循环”而辛烷值有较大增加)与低辛烷值组分循环系统(未并入或耐氯的)结合起来，是特别有意义的。

人们可以考虑利用分离柱(脱异戊烷器和脱异己烷器)的经典流程，因为这些分离柱可以避免氯的污染。但是这些流程使用的设备笨重，能量消耗大，使用成本高。一个分离柱(只是脱异己烷器)的流程成本较低，但没有能力将所有正戊烷转化成异戊烷，因此不能得到有循环流程的高水平辛烷值。

为了避免分离时使用的分子筛受氯的污染，可以考虑在送到吸附段之前使用异构化流出物稳定步骤的非并合体系。在所述“PENEXMOLEX”联合法中已经提出这种近似方法，其中用氯化氧化铝催化反应使C5/C6烃异构化，接着分子筛液相吸附在底部温度下由稳定器底部出来的正链烷烃。

使用分子筛液相吸附及解吸比蒸汽相进行更困难，事实上，所吸附正链烷烃量与以移动相存在的异链烷烃量之比纯粹是为了使用蒸汽相。

使用高活性催化系统的另一个障碍是它们对物料污染的敏感性，即对硫和水污染的敏感性。在加入反应体系之前，应该减少液体物料和缓加氢，脱除硫和脱水。

使用氯化氧化铝基催化系统的现有技术中，在用许多分子筛预处理操作时使物料干燥。

本发明的目的在于提出一种新方法，该方法能尽可能提高含正链烷烃石油馏分的辛烷值，同时限制其能量消耗。

特别是，本发明能减少已知方法的缺陷，其方式是例如使用由浸渍铂的氯化氧化铝组成的催化剂的高活性系统与分子筛蒸汽相吸附一解吸的原始系统(未并合系统)组合起来。此外，n-链烷烃的解吸是在有利于能源角度的条件下进行的，同时将降低压力与用富含甲基戊烷的蒸气汽提操作结合起来，其甲基戊烷还被循环而且在通过异构化反应器时转化成二甲基丁烷。

为解吸循环提供富含甲基戊烷的蒸汽洗提物，在系统下游加进一个脱异己烷化柱，它将吸附段的流出物分离成2个馏分：一种馏分只含很高辛烷值的异构体，其中二甲基丁烷浓度很高，以及另一种柱底馏分，甲基戊烷浓度很高，其辛烷值比前述馏出物的低很多。

此外，合理使用由解吸步骤中脱异己烷基化提供的甲基戊烷能够省去在解吸步骤之后的清除步骤。事实上，充满甲基戊烷的吸附柱可以直接再用于吸附，吸附的流出物不含n-链烷烃，甚至在初始吸附的情况下也是如此。这样就导致了设备的大大简化，尤其能够使用只有两个吸附床的系统，每一个床交替地进行吸附与解吸。

按照本发明的另一种观点，可以使用脱异己烷器(热力泵)顶部蒸气再压缩系统，以便通过其回流及净馏出物的冷凝而提供脱异己烷器再蒸发的全部能量。

下面结合图1，2和3描述了本发明的方法，其中：

图1表示其原理流程图

图2表示本发明方法较详细的流程图，而

图3概括地表示了稳定作用段

更具体地描述了C5和C6烃占主要比例的轻石脑油物料异构化成高辛烷值异构物(isomerat)