用于从烃进料分离直链己烷料流的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于从烃进料分离直链己烷料流的方法和装置
[0001]在先申请的优先权
[0002]本申请要求2012年10月16日递交的美国申请N0.13/653，191的优先权。
技术领域
[0003]本发明的技术领域总体涉及用于从烃进料分离直链己烷料流的方法和装置，更尤其涉及用于获得具有低苯含量的直链己烷料流的方法和装置。
[0004]背景
[0005]直链己烷也称为正己烷或η-己烷，是一种有价值的用于许多工业应用的产品。例如，直链己烷作为溶剂用于从种子提取烹饪油，用于清洁和脱脂许多物品，以及用于织物生产中。直链己烷也作为溶剂用于从生物质制备生物燃料。但是，从包含直链己烷、其它C6烷烃和苯的常规烃源料流充分分离直链己烷是有挑战性的，尤其当直链己烷要用于食品级应用时，其中不希望存在甚至少量的组分例如苯，例如份/百万份(PPm)水平。
[0006]包含直链己烷的烃进料通常进行精制工艺以获得高辛烷值产品，用于包含在燃料例如汽油中。常规精制工艺的一个例子是直链烃在异构化阶段中在氢气和重整催化剂的存在下进行异构化，从而形成异构化的烃进料，其具有比烃进料更高的支化烃含量。支化烃通常具有比相应直链烃更高的辛烷值，所以是用于包含在燃料中的有价值产品。在异构化期间的平衡条件通常导致在异构化烃料流中存在直链和环状烃以及直链和环状烃的支化异构化物。因为直链和环状烃降低了异构化烃料流的辛烷值并且可以进一步异构化，所以已经知道各种技术用于从非支化烃分离支化烃，其中非支化烃在要异构化的循环料流中与新鲜烃进料一起循环。例如，已经知道使用吸附剂床进行吸附，其比支化或环状烃优先吸附直链烃，从而从异构化烃料流分离出直链烃，从吸附床解吸直链烃以形成循环料流，并且使循环料流返回到异构化阶段，从而与新鲜料流一起进行异构化。也知道使用例如脱异己烷塔来进行分馏，从而从具有比直链己烷、环状烃和单甲基支化戊烷更低沸点的烃分离直链己烷、环状烃和单甲基支化戊烷。直链己烷、环状烃和单甲基支化戊烷一般在循环料流中返回异构化阶段。将直链己烷、环状烃和单甲基支化戊烷循环到异构化阶段的操作使得具有用于包含在汽油中的更高辛烷值的烃的工艺产率最大化。但是，包含直链己烷、环状烃和/或单甲基支化戊烷的循环料流仍然含有较大量的化合物混合物。所以，循环料流是一种所希望的用于异构化阶段的进料，但本身不是所希望的终产物。
[0007]因此，希望提供新的用于从烃进料分离直链己烷料流的方法和装置。还希望提供用于从烃进料分离直链己烷料流的方法和装置，其能获得高纯度的直链己烷，其具有足够低水平的苯从而能用于食品级别的应用中。此外，本发明的其它所希望的特征和特性将从随后的本发明详细描述和所附权利要求体现，结合考虑附图以及本发明的背景。
[0008]发明简述
[0009]提供了用于从包含非支化的C4-C7烃的烃进料分离直链己烷料流的方法和装置。在一个实施方案中，从包含非支化的C4-C7烃的烃进料分离直链己烷的方法包括使所述烃进料在氢气的存在下进行异构化以制备异构化烃料流，所述异构化烃料流含有支化烃和直链己烷。将这种异构化烃料流至少分离成含支化烃的异构化物产物料流和含己烷的残液(raffinate)料流，所述含己烷的残液料流包含直链己烷。将直链己烷料流从至少一部分的含己烷的残液料流分离出来，从而制备直链己烷料流和已贫化己烷的残液料流。将直链己烷料流作为独立的产物料流分离。
[0010]在另一个实施方案中，从包含非支化C4-C7-的烃进料分离直链己烷料流的方法包括使所述烃进料在氢气的存在下和在包含异构化催化剂的异构化阶段中进行异构化以制备异构化烃料流，所述异构化烃料流含有支化烃和直链己烷。将这种异构化烃料流在异构化物分离阶段中至少分离成含支化烃的异构化物产物料流和含己烷的残液料流，所述含己烷的残液料流包含直链己烷，并且所述异构化物分离阶段与异构化阶段以流体方式连通。将含己烷的残液料流分成循环料流和回收料流。将直链己烷料流在己烷分离阶段中从回收料流分离出来，从而制备直链己烷料流和已贫化己烷的残液料流，所述己烷分离阶段是与异构化物分离阶段不同的，并且与异构化物分离阶段以流体方式连通。将循环料流返回到异构化阶段，并且将直链己烷料流作为独立的产物料流分离。
[0011]在另一个实施方案中，异构化装置包括异构化单元，其用于接收含有非支化的C4-C7烃的烃进料，和用于将烃进料异构化以制备异构化烃料流。异构化物分离单元是与异构化单元以流体方式连通的，其用于接收异构化烃料流，并且用于将异构化烃料流分离成异构化物产物料流和含己烷的残液料流。直链己烷分离单元是与来自异构化物分离单元的含己烷的残液料流以流体方式连通的，用于接收含己烷的残液料流，用于从至少一部分的含己烷的残液料流分离出直链己烷料流，和用于将直链己烷料流作为独立产物料流分离。
[0012]附图简述
[0013]下面将结合附图描述本发明，其中相似的数字代表相似的元件，其中:
[0014]图1是异构化装置的一个实施方案的流程示意图，包括异构化区、异构化物分离区以及己烷分离区；
[0015]图2是异构化装置的另一个实施方案的流程示意图，包括异构化区、异构化物分离区以及己烷分离区；
[0016]图3是异构化装置的另一个实施方案的流程示意图，包括异构化区、包含吸附单元的异构化物分离区以及包含分馏单元的己烷分离区；
[0017]图4是异构化装置的另一个实施方案的流程示意图，包括异构化区、包含吸附单元的异构化物分离区以及包含分馏单元的己烷分离区；
[0018]图5是异构化装置的另一个实施方案的流程示意图，包括异构化区、包含分馏单元的异构化物分离区以及包含吸附单元的己烷分离区；
[0019]图6是异构化装置的另一个实施方案的流程示意图，包括异构化区、包含分馏单元的异构化物分离区以及包含第二分馏单元的己烷分离区；和
[0020]图7是异构化装置的另一个实施方案的流程示意图，包括异构化区、包含分馏单元的异构化物分离区以及包含第二分馏单元的己烷分离区。
[0021]发明详述
[0022]以下详细描述仅仅是示例性，并且不限制本发明或其应用和用途。此外，并不受限于在上文背景或以下详细描述中提到的任何理论的限制。
[0023]这里提供用于从烃进料分离直链己烷料流的方法和装置。这些方法和装置能获得直链己烷料流，其含有足够低含量的苯，例如小于或等于3ppm，从而能用于食品级应用中。这种低含量的苯是可能的，因为直链己烷料流最后从处于异构化阶段下游的含己烷的残液料流分离出来，其中在烃进料中存在的任何苯被氢化，使得在含己烷的残液料流中存在尽可能少的苯。在这里使用的术语“含己烷的残液料流”表示这样的烃料流，其具有直链己烷含量并且从所希望的在异构化阶段中制备的支化烃分离出来。在这里使用的术语“支化烃”包括饱和或不饱和的具有一个或多个叔碳原子或季碳原子的烃，而“非支化烃”不具有叔碳原子或季碳原子(即，所有碳原子与一个或两个其它碳原子连接)。在实施方案中，支化烃和非支化烃分别是支化的链烷和非支化的链烷。各种分离技术则可以用于从含己烷的残液料流分离出直链己烷料流，如下文详述，且不需要考虑直链己烷料流的苯污染。直链己烷料流作为独立的产物料流分离出来，其是与在本文所述方法和装置中制备的其它异构化物产物和残液料流分开的，并且独立地应用于本文所述方法和装置之外的应用中，例如用于食品级应用中。
[0024]在一个实施方案中，如图1所示，提供烃进料12，其中在异构化装置10的异构化阶段14中使烃进料12进行异构化。合适的烃进料12包括具有包含非支化C4-C7烃的烃级分的那些，即正链烷烃和环状烷烃。在一个实施方案中，在烃进料12中的大部分烃具有5或