专利名称：：Fcc-生产的c2和乙苯的一体化的生产的制作方法
技术领域：
：轻质烯烃是多种化学品生产的进料原料。传统上通过蒸汽或催化裂化由来自石油源的烃生产轻质烯烃。通常通过使相对高沸点的烃与由细碎的或颗粒的固体材料组成的催化剂接触来进行重烃流的流化催化裂化(FCC)。使气体或蒸气以足够的速度输送通过催化剂以产生流体运输所需的模式，从而以类似流体的方式传递催化剂。油与流化催化剂的接触导致了裂化反应。FCC工艺更详细地描述于美国专利第5，360，533号、第5,584,985号、第5,858,206号和第6，843，卯6号中。各种接触区、再生区和气提区以及用于多个区之间催化剂运输的排列的具体细节为本领域技术人员所熟知。所公开的一体化的工艺用于(i)催化裂化(FCC)重烃进料，(ii)获得结合的乙烯/乙烷流，和(iii)使结合的乙烷/乙烯流中的乙烯与苯反应生产乙苯产物流。所述一体化的工艺包括使重烃iW"在流化反应区与烃裂化催化剂相接触来生产包括乙烷和乙烯的烃排出物流。所述工艺进一步包括从烃排出物流中分离结合的乙烷/乙烯流，使结合的乙烷/乙烯流通过烷基化反应器，和使结合的乙烷/乙烯流中的至少部分乙烯在烷基化反应器中与苯反应来生产乙苯。10010通过将FCC工艺与乙苯烷基化工艺直接连接，大大节省了资金和能源花费。第一，省去了乙烯/乙烷分离塔的需要，因为乙烷对于乙苯烷基化工艺是惰性的并且不以可察觉的方式阻碍此工艺。第二，除了通过省去了乙烯/乙烷分离塔而实现节能之外，还通过将用于冷却烷基化反应器的中间冷却器与FCC工艺中的分离塔之一连接实现了进一步的节能。此夕卜，也可以以两种方式之一通过使用来自于烷基化区乙苯塔的塔底流实现节约。第一，可以将EB塔塔底物用作吸收区初级吸收塔中的溶剂，因此减少了对作为初级吸收塔溶剂的脱丁烷汽油循环物的依赖。第二，EB底物可以作为共进料与排出物流一起进入分离区的主塔。采用以上任何一种策略都可以将对脱丁烷汽油循环物的需求减少5%至10%。00111在结合的乙烷/乙烯流进入烷基化反应器之前，优选不从结合的乙烷/乙烯流中气提出乙烷。结合的乙烷/乙烯流中的乙烷含量可以高达30重量％。此外，优选在结合的乙烷/乙烯流刚通过脱甲烷塔时对进入烷基化反应器的结合的乙烷/乙烯流进行冷却。结合的乙烷/乙烯流的温度低于0。C(32。F)，这可以进一步减少用于冷却烷基化反应器的中间冷却器的负荷。在裂化系统10a中，将合适的重烃进料流由管线12引入流化反应器区14,其中，使重烃进料接触烃裂化催化剂区来生产包含一系列烃产物(包括轻质烯烃如乙烯和轻质烃如乙烷)的烃排出物。0026如上述美国专利第6,538,169号所描述的、用于实施此类实施方案的合适的流化催化裂化反应器区可以包括分离罐、再生器、混*和提供进行转化反应的气力输送区的垂直升管。这种排列可以循环催化剂且使催化剂与进料相接触。更具体地，如本文所述的FCC催化剂通常包含可以在或者不在相同基质上的两种组分。两种组分在反应器14内进行循环。第一组分可以包含任何用于流化催化裂化领域的公知的催化剂，例如活性无定形粘土型催化剂和/或高活性结晶分子筛。分子筛催化剂优于无定形催化剂，因为它们对目标产物具有显著改进的选择性。沸石是FCC工艺中最常用的分子筛。优选地，第一催化剂组分包括大孔沸石，例如Y-型沸石、活性氧化铝材料、粘结剂材料(包含氧化硅或氧化铝)和惰性填料，例如高岭土。排出物或至少其选择的部分由管线16从流化反应器区14it^v包含主塔区22和分M缩区24的烃分离系统20。主塔区22优选可以包含主塔分离器和相关的塔顶镏出物接收器，流化反应器区排出物在此净皮分为所期望的馏分，包含由管线26i^两级压缩器24的主塔蒸气流和由管线30进入吸收器40的主塔液流。为了方便说明和讨论，可不显示或不具体描述其它馏分路线，例如包括重汽油流、轻循环油("LCO")流、重循环油("HCO")流和澄清油("CO")流。高压分离器液流32包含C3+烃并且基本不含二氧化碳和石充化氢。高压分离器蒸气流34包含CV烃并且通常包含一些二氧化碳和硫化氢。0036分离器蒸气流管线34被引入包含初级吸收塔40的吸收区36,分离器蒸气流34在此与管线42提供的脱丁烷汽油原料和主塔塔顶馏出物液流30接触以吸收C3+原料和从分离器蒸气流中分离C2和更低沸点馏分。通常，吸收区36包含的初级吸收塔40适当地包括多个区，区之间具有至少一个且优选二个或多个中间冷却器以辅助完成期望的吸收。实际上，所迷初级吸收塔40在每对中间冷却器之间包括五个吸收区。初级吸收塔40可以包括其间适当M有2至4个中间冷却器的至少15至25个理想的区。来自压缩器24的高压液流32被送入气提器62，其经由管线64除去大多数C2和更轻的瓦斯气并将它们送回到压缩器24。实际上，气提器62可以在1375kPag至2100kPag(200psig至300psig)的压力范围下操作，且气提器塔底物中的C2/C3摩尔比小于0.001且优选气提器塔底物中的CVC3摩尔比小于0.0002至0.0004。如图所示，管线64中的C2和更轻的气体在压缩器24与主塔蒸气流26相结合以形成进入到初级吸收塔40的高压分离器蒸气流34。气提器62提供i^脱丁烷塔70的Q+液流66。合适的脱丁烷塔70包含希望在965kPag至1105kPag(140psig至160psig)压力范围下操作的冷凝器(未显示)，其塔顶馏出物中的Cs烃不超过5摩尔。/o并且塔底物中Ct烃不超过5摩尔％。更优选地，塔顶馏出物中的Cs烃的相对含量小于1-3摩尔％并且塔底物中C4烃的相对含量小于1-3摩尔％。使来自脱丁烷塔70的C3和C4烃流作为塔顶馏出物通过管线72用于本文随后描迷的进一步处理，并且来自脱丁烷塔70的塔底物流76包含汽油，部分所述汽油形成加入到初级吸收塔40顶部中用作初级第一吸收溶剂的流42。另一部分脱丁烷汽油流经由管线77it^可以是分隔壁分离塔的石脑油分离器(未显示)。塔顶馏出物流100通过胺处理区102以去除C02和H2S。胺处理区102在去除二氧化碳和/或硫化氢中的用途是本领域所熟知的。常规的此类胺处理系统通常使用胺溶剂例如甲基二乙醇胺(MDEA)来吸收或从重烃流原料中分离C02和H2S。随后通常使用气提器或再生器从胺溶剂中气提所吸收的C02和H2S,这样可以对胺溶剂进行再利用。尽管已经证明此胺处理方法可以有效地从各种含烃流中去除二氧化碳，但是应用此胺处理方法处理(如系统中此时所加工的)富含乙烯的烃和含有二氧化碳的流可能会存在一些不希望的问题，因为一些烯烃原料可能共吸收在C02和H2S中或被胺溶剂共吸收。烯烃材料的这种共吸收不利地减少了可以从此工艺中可回收的轻质烯烃的量。此外，随后在胺溶剂的此气提器工艺中，此烯烃原料的存在会导致聚合。此聚合会导致胺溶剂的降解并且需要昂贵的离线再生工艺。经由管线117从干燥器114中取出水。C02、COS、砷化氢和/或磷化氢经由管线118取出，并且将所处理的流120引入到脱甲烷塔122中。适合的脱曱烷塔122可以包含冷凝器(未具体显示)，其优选在不超过-90。C(-130。F)的温度范围下操作，更优选在-卯。C至-102。C的温度范围下操作，最优选在-96。C的温度下操作(-130。F至-150。F，优选在-140。F)。此外，脱甲烷塔122可以操作的塔底物中的甲烷与乙烯的摩尔比不超过0.0005,更优选塔底物中的曱烷与乙烯的摩尔比不超过0.0003至0.0002。(:3/<:4分离器138形成<:4+烃的塔底物流140用于产物回收或进一步进行所希望的加工，这是本领域所熟知的。CVC4分离器138也形成主要由进入丙烯/丙烷分离器144的<:3烃组成的流142。适合的此丙烷/丙烯分离器144可以进行操作以使至少98重量％,且优选99重量％的丙烯从塔顶馏出物流中回*10_塔顶馏出物流中的丙烯纯度至少是99.5%。使结合的烷基化产物流172ii^v苯塔174，并在此与来自烷基交换反应器178的烷基交换产物流176结合。烷基交换反应器178将多乙苯(PEB)，例如DEB和TEB分别转化成EB和DEB。因此，用于烷基交换反应器178的ii^l"可以包含来自PEB塔180的PEB流182和来自管线168a的苯，所述管线168a取自到烷基化反应器164的进料管线168。在经过锅炉或加热器186加热后，结合的苯/PEB流184进入烷基交换反应器178。烷基交换产物流176包括较低含量的PEB。所公开工艺和其组合的整个概述显示在下表中，中间栏的数据是由冷液体结合的乙烷/乙烯流所产生，右栏的数据是由常规的气体乙烯进料所产生。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>[0061图3说明了一种其它的整合选择，并包括除去烷基交换区178和多乙苯(PEB)塔180。通过将乙苯塔底物流220与脱丁烷汽油循环物流42(图l)结合使乙苯(EB)塔塔底物220进入初级吸收塔40以补充部分脱丁烷汽油循环物，用于减少所需的循环物量。如果EB工艺10c中使用FCC工艺10a所生产的全部乙烯，EB塔塔底物220可以减少5%至10%范围量的所需的脱丁烷汽油循环物流42。包含DEB和PEB的多乙苯将最终成为汽油产物流76中的高辛烷值組分。因为EB塔塔底物220包含少量对于汽油而言太重的重组分(例如二苯基乙烷、乙基二苯基乙烷)，图3所示的另一种选择将EB^^底物220送入FCC主塔22，此流中的较重組分在在此随着较重馏分(例如重石脑油取出物)被除去。此流中的较轻组分将仍M到减少所需脱丁烷汽油循环物流42的作用，因为它们随着回收自主塔塔顶馏出物流26的非稳定化汽油流76中被排出。[00621因此，本发明提供了用于通过重烃进料的催化裂化获得乙烯和乙烷和将乙烯转化成乙苯而不必将乙烷从进料流中分离的改进的工艺方案和流程。更特别地，本发明所提供的工艺方案和流程的优点是在使用结合的乙烷/乙烯流作为乙苯生产的进料前，消除了从FCC工艺生产的乙烷中任何分离乙蟑的工艺。[0063本公开的工艺和方案可以在缺少任何本文未具体公开的任意要素、元件、步骤、组分或成份的情况下实施。权利要求1、一种一体化的方法(10)，用于催化裂化重烃进料(12)，获得结合的乙烯/乙烷流(126)和使结合的乙烷/乙烯流(126)中的乙烯与苯(168)反应制备乙苯产物流(218)，所述方法包括使重烃进料(12)与烃裂化催化剂在流化反应器区(14)中反应制备包含乙烷和乙烯(26)的烃排出物流(16)；从烃排出物流(16)中分离结合的乙烷/乙烯流(126)；使结合的乙烷/乙烯流(126)进入烷基化反应器(164)；使结合的乙烷/乙烯流(126)中的部分乙烯在烷基化反应器(164)中与苯(168)反应制备乙苯(218)。2、如权利要求1所述的方法，其中在结合的乙烷/乙烯流(126)进入烷基化反应器(164)之前不对结合的乙烷/乙烯流(126)中的乙烷进行气提。3、如权利要求1或2所述的方法，其中进入烷基化反应器(164)的结合的乙烷/乙烯流(126)的温度低于0。C(32。F)。4、如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中垸基化反应器(l64)包含多个催化剂床(165)和多个iW进口(126)，并且所述方法还包含在多个进料进口(126)间分配结合的乙烷/乙烯流(126)。5、如权利要求l至4中任一项所述的方法，进一步包括在分离区(20)中将烃排出物流(12)分离成至少一个分离器液流(32)和分离器蒸气流(34);从气提塔(62)中的分离器液流(32)中气提Cr烃原料以形成基本不含CV烃的<:3+烃工艺流(66);用烷基化反应器(164)产生的热驱动至少一个热交换器(63)来加热气提塔(60)。6、如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中烷基化反应器(164)制备包含乙苯、多乙苯和苯的烷基化产物流(172)，所述方法进一步包括使烷基化产物流(172)通过苯塔(174)，并去除作为塔顶馏出物的苯流(188)和去除结合的乙苯/多乙苯塔底物流(208);使结合的乙苯/多乙苯塔底物流(208)通过乙苯塔(210)，并去除作为塔顶馏出物的乙苯流(212)和去除多乙^^底物流(220);和在从经排出物流(12)中分离结合的乙烷/乙烯流(126)前，将多乙苯塔底物流(220)与烃排出物流(12)结合。7、如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中烷基化反应器(164)制备包含乙苯、多乙苯和苯的烷基化产物流(172)，所述方法进一步包括使烷基化产物流(l72)通过苯塔(174),并去除作为塔顶馏出物的苯流(188)和去除结合的乙苯/多乙苯塔底物流(208);使结合的乙苯/多乙苯塔底物流(208)通过乙苯塔(210)，并去除作为塔顶馏出物的乙苯流(212)和去除多乙^^底物流(220);并且其中在从烃排出物流(12)中分离结合的乙烷/乙烯流(126)进一步包括将烃排出物流(12)在分离区(20)中分离成分离器液流(32)和包含乙烷和乙烯的分离器蒸气流(34);使分离器蒸气流(34)与包含多乙苯塔底物流的吸收溶剂在吸收器区(40，46)中相接触以形成作为塔顶馏出物流的结合的乙烷/乙烯流(54，l26)。8、如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中结合的乙烷/乙烯流(126)还包括二氧化碳和疏化氢，并且所述方法还包括使至少部分结合的乙烷/乙烯流(126)与胺溶剂在胺处理器(102)中接触以去除来自其中的二氧化碳和硫化氢。9、如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中结合的乙烷/乙烯流(126)还包括乙炔，并且所述方法还包括对乙炔转化器(110)中的至少一部分乙炔进行加氢以形成保留在结合的乙烷/乙烯流中的额外的乙烯。10、如权利要求1至9中任一项所述的方法，还包括在脱甲烷塔(122)中对至少一部分结合的乙烷/乙烯流(126)进行脱曱烷处理。11、一种一体化的系统(IO)，用于催化裂化重烃进料(12),获得包含结合的乙烯/乙烷流(126)的选择的烃馏分，和使结合的乙烷/乙烯流(126)中的乙烯与苯(168)反应制备乙苯产物流(218,所迷一体化的系统(10)包括硫化反应器区(14)，其中使烃进料接触催化剂以制备包含乙烷和乙烯的裂解排出物流(16);分离区(20)，用于将裂解排出物流(16)分离成至少一个分离器液流(32)和分离器蒸气流(34),所述至少一个分离器液流(32)包含C3+烃且所述分离器蒸气流(34)包含乙烷和乙烯；一个或多个处理区(36、90、94、102、106、110、114、116和122)，用于从分离器蒸气流(34)中去除杂质以提供结合的乙烷/乙烯流(126);工艺管线(126)，其将结合的乙烷/乙烯流(126)送到烷基化区(10a，10c)的烷基化反应器(164)，用于使结合的乙烷/乙烯流(126)中的至少部分乙烯与苯反应制备乙苯(218)。全文摘要本发明提供了用于通过重烃进料(12)的催化裂化获得乙烯和乙烷(126)和将乙烯转化成乙苯(218)而不必将乙烷从结合的乙烯/乙烷进料流(126)中分离的工艺方案和排列。本发明所提供的工艺方案和流程的优点是在使用结合的乙烷/乙烯流(126)作为乙苯生产(164，10b，10c)的进料前，消除了从FCC工艺(10a)生产的乙烷中任何分离乙烯的工艺。此外，来自烷基化反应器(164)的热量被用作FCC工艺(10a)的一种气提器(62)，且来自烷基化工艺10(10c)的一种塔底物流(220)被用作FCC工艺(10a)的吸收溶剂。文档编号C07C2/66GK101417920SQ20081017492公开日2009年4月29日申请日期2008年10月24日优先权日2007年10月26日发明者M·A·舒尔茨申请人:环球油品公司