从烃原料生产轻质烯烃和芳烃的方法_4

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)与氢气在适合生产包含苯和燃料气体的加氢脱烷基 化产物料流的条件下接触。
[0067]由BTX生产苯的处理步骤可以包括这样的步骤,其中在加氢脱烷基化之前,将该加 氢裂化产物料流中所含的苯与甲苯和二甲苯分离。该分离步骤的有利之处在于增加了加氢 脱烷基化反应器的能力。苯可以通过常规蒸馏从BTX料流中分离。
[0068] 用于包含C6-C9芳族烃的烃混合物的加氢脱烷基化方法是本领域公知的,并且包 括热加氢脱烷基化和催化加氢脱烷基化;参见例如W02010/102712A2。催化加氢脱烷基化是 优选的,因为这种加氢脱烷基化方法通常相比于热加氢脱烷基化而言具有对于苯更高的选 择性。优选使用催化加氢脱烷基化,其中加氢脱烷基化催化剂选自负载的氧化铬催化剂,负 载的氧化钼催化剂,二氧化硅或氧化铝载铂和二氧化硅或氧化铝载氧化铂。用于加氢脱烷 基化的工艺条件(在本文中也描述为"加氢脱烷基化条件")可以由本领域技术人员容易地 确定。用于热加氢脱烷基化的工艺条件例如描述在DE1668719A1中,并且包括600-800°C的 温度,3-10MPa表压的压力和15-45秒的反应时间。用于优选的催化加氢脱烷基化的工艺条 件描述在W02010/102712A2中,并且优选包括500-650°C的温度,3.5-8MPa表压,优选3.5-7MPa表压的压力和0.5-21Γ 1的重时空速。该加氢脱烷基化产物料流典型地通过冷却和蒸馏 的组合而分离成液体料流(包含苯和其它芳族物质)和气体料流(包含氢、H 2S、甲烷和其它 低沸点烃)。该液体料流可以通过蒸馏进一步分离成苯料流、C7-C9芳烃料流和任选的相对 富含芳烃的中间馏出物料流。C7-C9芳族料流可以作为再循环供给回反应器区,以增加整体 转化率和苯收率。芳族料流(其包含聚芳族物质例如联苯)优选不再循环至反应器,而是可 以作为单独的产物料流输出和作为中间馏出物("通过加氢脱烷基化产生的中间馏出物") 再循环到整合的方法。气体料流包含大量氢气,其可以经由再循环气体压缩机再循环回到 加氢脱烷基化单元或者到任何其它使用氢气作为进料的精炼器。再循环气体净化可以用于 控制反应器进料中甲烷和H 2S的浓度。
[0069] 本文中所使用的术语"气体分离单元"涉及精炼单元,其分离通过粗蒸馏单元生产 的气体和/或来源于精炼单元的气体中所含的不同的化合物。可以在气体分离单元中分离 成单独的料流的化合物包含乙烷、丙烷、丁烷、氢气和主要包含甲烷的燃料气体。可以使用 任何适合于分离所述气体的常规方法。因此,所述气体可以经历多个压缩阶段,其中在压缩 阶段之间可以除去酸性气体例如C0#PH 2S。在随后的步骤中,所产生的气体可以经级联冷冻 系统的阶段部分冷凝到大约其中仅仅氢气保留在气态相中。不同的烃化合物可以随后通过 蒸馏进行分离。
[0070] 用于将烷烃转化成烯烃的方法包括"蒸汽裂化"或者"热解"。本文所使用的术语 "蒸汽裂化"涉及石化方法,在其中饱和烃分裂成较小的、经常不饱和的烃如乙烯和丙烯。在 蒸汽裂化气态烃进料如乙烷、丙烷和丁烷或者其混合物(气体裂化)或液体烃进料如石脑油 或瓦斯油(液体裂化)中是用蒸汽稀释和在炉中短暂加热的,并且不存在氧。典型地,反应温 度是750-900°C,但是该反应仅允许非常短暂地发生,通常停留时间是50-1000毫秒。优选 地,选择相对低的处理压力,所述相对低的处理压力是大气压到最高175kPa表压。优选将烃 化合物乙烷、丙烷和丁烷在相应地专用的炉中单独裂化,以确保在最佳条件下裂化。在已达 到裂化温度之后,使用骤冷油将气体快速骤冷,以停止输送管线热交换器中或者冷却集管 内的反应。蒸汽裂化导致焦炭(呈碳形式)缓慢沉积到反应器壁上。脱焦需要将所述炉与所 述方法分离,然后将蒸汽或者蒸汽/空气混合物的流送过该炉盘管。这将硬固体碳层转化成 一氧化碳和二氧化碳。一旦该反应完成,则将所述炉返回投入使用。通过蒸汽裂化所产生的 产物取决于进料的组成、烃与蒸汽之比和裂化温度和炉停留时间。轻质烃进料如乙烷、丙 烷、丁烷或者轻质石脑油产生富含轻质聚合物级烯烃的产物料流,包括乙烯、丙烯和丁二 烯。重质烃(全馏程和重质石脑油和瓦斯油级分)还产生了富含芳香族烃的产物。
[0071] 为了分离通过蒸汽裂化所产生的不同的烃化合物,使裂化气体经历分馏单元。这 样的分馏单元是本领域公知的,并且可以包含所谓的汽油分馏器,在这里重质馏出物("炭 黑油")和中质馏出物("裂化的馏出物")与轻质馏出物和气体分离。在随后任选的骤冷塔 中,通过蒸汽裂化所产生的大部分轻质馏出物("热解汽油"或者"热解气")可以通过冷凝该 轻质馏出物而与气体分离。随后,该气体可以经历多个压缩阶段,其中其余的轻质馏出物可 以在该压缩阶段之间与气体分离。同样酸性气体(COdPH 2S)可以在压缩阶段之间除去。在随 后的步骤中,通过热解产生的气体可以经级联冷冻系统的阶段部分冷凝到大约其中仅仅氢 气保留在气态相中。不同的烃化合物可以随后通过简单蒸馏进行分离,其中乙烯、丙烯和C4 烯烃是通过蒸汽裂化产生的最重要的高价值化学品。通过蒸汽裂化产生的甲烷通常用作燃 料气体,可以氢气分离并再循环到消耗氢气的方法,例如加氢裂化方法。通过蒸汽裂化产生 的乙炔优选选择性加氢成乙烯。裂化气体中所含的烷烃可以再循环到用于烯烃合成的方 法。
[0072] 本文中所使用的术语"丙烷脱氢单元"涉及石化处理单元,其中将丙烷进料料流转 化成包含丙烯和氢气的产物。因此,术语"丁烷脱氢单元"涉及用于将丁烷进料料流转化成 C4烯烃的处理单元。用于将低级烷烃如丙烷和丁烷脱氢的方法一起被描述为低级烷烃脱氢 方法。用于将低级烷烃脱氢的方法是本领域公知的并且包括氧化性脱氢方法和非氧化性脱 氢方法。在氧化性脱氢方法中,通过进料中的一种或多种低级烷烃的部分氧化提供过程热。 在非氧化性脱氢方法(其在本发明范围内是优选的)中,通过外部热源如通过燃烧燃料气体 获得的热烟道气或蒸汽提供用于吸热脱氢反应的过程热。在非氧化性脱氢方法中,工艺条 件通常包括540-700°(3的温度和25-5001^ &绝对压力。例如,1]0?016^61工艺在包含负载于 氧化铝上的铂的催化剂存在下在移动床反应器中使丙烷脱氢形成丙烯和使(异)丁烷脱氢 形成(异)丁烯(或其混合物);例如参见US 4,827,072。1]11(16 STAR工艺在负载在锌-氧化铝 尖晶石上的经促进的铂催化剂存在下使丙烷脱氢形成丙烯或使丁烷脱氢形成丁烯;例如参 见US 4,926,005。最近通过应用氧化脱氢的原理改进了所述STAR工艺。在反应器中的次级 绝热区域中,来自中间产物的氢气的一部分选择性地与所添加的氧气转化以形成水。这使 热力学平衡移动至更高的转化率并实现了更高的收率。同样,吸热脱氢反应所需要的外部 热通过放热氢转化部分地提供。Lummus Catofin工艺使用在循环基础上运行的许多固定床 反应器。催化剂为用18-20重量%的铬浸渍的经活化的氧化铝;例如参见EP 0 192 059 Al 和GB 2 162 082 AXatofin工艺的有利之处在于其为强烈的并且能够处理会毒化铂催化 剂的杂质。通过丁烷脱氢工艺生产的产物取决于丁烷进料的特性和所使用的丁烷脱氢方 法。同样,Catofin工艺使得丁烷脱氢形成丁烯;例如参见US 7,622,623。
[0073] 本发明将在下面的实施例中讨论,该实施例不应当解释为限制保护范围。
[0074] 唯一的附图提供了本发明实施方案的示意性流程图。 实施例
[0075] 工艺方案可见于唯一的附图中。将烃原料29进料至用于开环的反应区4并将由所 述反应区产生的其反应产物分离成塔顶料流9和侧线料流13。将侧线料流13进料至汽油加 氢裂化器(GHC)单元5,其中将所述GHC单元5的反应产物分离成包含轻质组分C2-C4链烷烃、 氢气和甲烷的塔顶气体料流33和主要包含芳族烃化合物和非芳族烃化合物的料流15。将来 自汽油加氢裂化器(GHC)单元5的塔顶气体料流33作为原料8进料至蒸汽裂化器单元1。
[0076] 在优选的实施方案中,可以将烃原料7分成进料28和进料12,其中在芳烃提取单元 3中预处理进料28。从芳烃提取单元3中将其底部料流34进料至所述用于开环的反应区4并 将其塔顶料流26进料至所述蒸汽裂化器单元1。所述芳烃提取单元3选自以下类型:蒸馏单 元、溶剂提取单元和分子筛,或甚至其组合。例如,轻质石脑油6是直接被送至蒸汽裂化器单 元1的原料。
[0077] 在优选的实施方案中,从所述塔顶气体料流33分离C2-C4链烷烃并将由此分离的 C2-C4链烷烃送至蒸汽裂化器单元1的炉区。在另一优选的实施方案中,将C2-C4链烷烃分离 成单独的料流,每个料流分别主要包含C2链烷烃、C3链烷烃和C4链烷烃,并将每个单独的料 流进料至蒸汽裂化器单元1的特定炉区。这样的从所述塔顶气体料流33分离C2-C4链烷烃通 过低温精馏或溶剂提取来进行。
[0078] 将所述蒸汽裂化单元1的反应产物18在分离器2中分离成包含C2-C6烷烃的塔顶料 流17,包含C2-烯烃、C3-烯烃和C4-烯烃的中部料流14和包含C9+烃的第一底部料流19,和包 含芳族烃化合物和非芳族烃化合物的第二底部料流10。第二底部料流10包含热解气。也可 以从分离器2中回收氢气和甲烷并在其它位置重新使用。将所述塔顶料流17返回至所述蒸 汽裂化单元1。将第二底部料流10进料至所述汽油加氢裂化器(GHC)单元5。主要包含炭黑油 (CBO)和经裂化的馏出物(CD)的第一底部料流19进料至所述用于开环的反应区4。
[0079] 在优选的实施方案中,将来自所述汽油加氢裂化器(GHC)单元5的料流15进一步分 离成富含BTX的级分和重质级分(未示出)。将来自汽油加氢裂化器(GHC)单元5的塔顶料流 33分成料流8和料流20,其中将料流20进料至脱氢单元23。如前文所提及,优选仅将塔顶料 流33的C3-C4级分送至脱氢单元23。也可以将来自用于开环的反应区4的塔顶料流9进料至 脱氢单元23和/或进料至蒸汽裂化器单元1。并且对于该料流9而言,也优选仅将料流9的C3-C4级分送至脱氢单元23。根据优选的实施方案,在单个处理单元中从料流9和料流33二者回 收C3-C4级分并将这些C3-C4级分送至脱氢单元23。这意味着在合适的处理之后,从
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