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用于生产石脑油流的方法

文献发布时间:2023-06-19 10:58:46


用于生产石脑油流的方法

技术领域

本公开的领域涉及一种用于生产石脑油流的方法。具体地讲,本公开涉及一种生产石脑油流以用于共混获得汽油的方法。

背景技术

目前,世界范围内越来越趋向于从燃料模式转变为石化模式。炼油厂正在抓住一切机会以最大化石化产品的生产。其中一个是利用价值相对较低的烃或廉价烃流来生产石化产品。炼油厂正在努力将该范围的烃转化为有价值的石化产品。

石脑油主要用作用于运行芳族复合物和石脑油裂化剂的石化原料和生产更有价值的石化产品。然而,随着重石脑油需求的增加,炼油厂正在寻找另选的方法以从价值较低的烃中获得重石脑油以生产更有价值的产物。就从一桶原油获得的烯烃和芳族化合物收率而言,利用石化复合物的综合炼油厂越来越多地关注附加价值。

随着对排放的严格监管,对煤油的需求减少,这继而减少了LPG作为家用燃料的使用。此外,煤油作为燃料或共混物的应用有限,并且仅精制煤油具有经济限制。因此,精炼厂正在寻找廉价煤油流的另选的用途。

将煤油转化为有价值的产物的另选的方法涉及煤油的加氢裂化以产生石脑油,该石脑油可用于生产各种有价值的石化产品诸如汽油。然而,针对煤油设置单独的加氢裂化单元来产生石脑油增加了资金消耗。此外,煤油和如此获得的产品的转化百分比需要满足期望值/规格。

通常,模块化炼油厂是由精炼工艺的模块构建的炼油厂,并且在容量上显著小于常规炼油厂或“棒状炼油厂”。模块化炼油厂可在经济发展中或经济有限的地区以有限的资金构造较大生产能力的炼油厂。模块化炼油厂通常在不同的模块化炼油厂场所中加工具有广泛不同特性的本地原油资源。因此,模块化炼油厂需要稳健选择资本有效的技术来加工具有不同化学特性和物理特性的原料,包括煤油。此外,由于严格的市场法规,模块化炼油厂需要生产在市场规范内的主要产品,诸如汽油。就符合市场规范的汽油生产而言,需要汽油池的流具有适宜量的存在于其中并且在汽油范围内沸腾的各种馏分。简单地共混在汽油范围内沸腾的馏分(包括石脑油)不产生符合市场规范的汽油池。因此,需要提供一种用于制备汽油池的灵活方法,所述汽油池具有在汽油范围内沸腾的适宜量的各种馏分,并且还符合市场规范和法规。

因此,期望提供用于以较低的资本支出和操作支出提供成本效益的新方法。此外,需要用于汽油生产的另选的方法以满足市场规范。另外,根据主题的随后的具体实施方式和所附权利要求,结合附图和该主题背景,本发明主题的其他期望的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

本文设想的各种实施方案涉及用于生产石脑油流的方法和装置。本文提出的示例性实施方案提供了一种用于生产石脑油流的方法。

根据示例性实施方案,提供了一种用于生产石脑油流的方法,所述方法包括向加氢裂化反应器提供煤油流。在氢气流和加氢裂化催化剂的存在下,在所述加氢裂化反应器中,在包括加氢裂化压力、加氢裂化温度和液时空速(LHSV)的加氢裂化条件下,以至少90%的净转化率加氢裂化所述煤油流,以提供包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流。调节加氢裂化反应器的加氢裂化条件中的一者或多者以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的加氢裂化流出物流中的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,同时维持至少90%的净转化率。此后,从加氢裂化流出物流获得包含重石脑油馏分和轻石脑油馏分的石脑油流,其中轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率按重量计为至少2,适宜地至少2.2并且优选地至少2.5。

根据另一个示例性实施方案,提供了一种用于生产石脑油流的方法。该方法包括向加氢裂化反应器提供煤油流。在所述加氢裂化反应器中,在氢气流和加氢裂化催化剂的存在下,在包括加氢裂化压力、加氢裂化温度和液时空速(LHSV)的加氢裂化条件下,以至少90%的净转化率加氢裂化所述煤油流,以提供包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流。调节所述加氢裂化反应器的一种或多种加氢裂化条件以维持轻石脑油馏分的收率改变不超过所述净加氢裂化流出物流的5%,同时维持至少90%的净转化率。此后,从加氢裂化流出物流获得石脑油流,该加氢裂化流出物流包括按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率。

根据另一示例性实施方案,公开了一种用于生产石脑油流的方法。该用于生产石脑油流的方法包括向加氢裂化反应器提供煤油流。在所述加氢裂化反应器中,在氢气流和加氢裂化催化剂的存在下,在包括加氢裂化压力、加氢裂化温度和液时空速(LHSV)的加氢裂化条件下,以至少90%的净转化率加氢裂化所述煤油流,以提供包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流。调节所述加氢裂化反应器的所述加氢裂化条件中的一者或多者以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的加氢裂化流出物流中的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,并且维持轻石脑油馏分的收率改变不超过净加氢裂化流出物流的5%,同时维持至少90%的净转化率。此后,获得包含重石脑油馏分和轻石脑油馏分的石脑油流,其中轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率按重量计为至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5。

根据本公开的方法,维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,有利于基于目标研究辛烷值为85至100并且优选地88至95的汽油池共混物需求,调节汽油池石脑油异构物和重整物需求。此外,维持轻石脑油馏分的收率改变不超过加氢裂化流出物流的5%还有助于维持按重量计至少2,合适地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,以满足所需的汽油池共混物辛烷值。申请人已发现改变煤油加氢裂化器中的加氢裂化温度导致重石脑油裂化成液化石油气(LPG),同时保持轻石脑油的量恒定。因此,液化石油气的收率增加,其中重石脑油的收率随着加氢裂化温度从300℃改变至425℃而降低。

考虑以下具体实施方式、附图和所附权利要求,将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其特征,现在参考以下结合附图来进行的描述,其中:

图1示出了根据一个示例性实施方案的用于生产汽油共混物的方法的示意图。

图2示出了根据一个示例性实施方案的方法,用于加氢裂化煤油流的方法的示意图。

如本文所用,术语“料流”可包含各种烃分子和其他物质。

如本文所用,术语“塔”意指用于分离一种或多种不同挥发性物质的组分的一个或多个蒸馏塔。除非另有说明,每个塔在塔的塔顶包括冷凝器以冷凝塔顶蒸气并将塔顶料流的一部分回流至塔的顶部。还包括在塔的底部的再沸器,以汽化并将塔底料流的一部分送回塔的底部以提供分馏能。可以预热塔的进料。顶部压力是塔出口处的塔顶蒸气的压力。塔底温度是液体塔底出口温度。塔顶管线和塔底管线是指从回流或再沸的塔下游到塔的净管线。另选地,汽提流可用于塔底处的热输入。

如本文所用,术语“塔顶流”可以意指从容器(诸如塔)的顶部或在该顶部处或附近延伸的管线中抽出的流。

如本文所用,术语“塔底流”可以意指从容器(诸如塔)的底部或在该底部处或附近延伸的管线中抽出的流。

如本文所用,术语“主要”可意指流中的一种化合物或一类化合物的量通常为至少50摩尔%或至少75摩尔%,优选地85摩尔%,并且最佳地95摩尔%。

如本文所用,术语“富含”可意指流中的一种化合物或一类化合物的量通常为至少50摩尔%或至少70摩尔%,优选地90摩尔%,并且最佳地95摩尔%。广义地讲,术语“富含”是指来自塔的出口流具有比存在于塔的入口进料中更大百分比的某种组分的事实。

如本文所用,术语“真沸点”(TBP)意指符合ASTM D2892的用于确定物质的沸点的测试方法,该ASTM D2892用于生产可获得分析数据的标准化质量的液化气体、馏出物馏分和残余物,以及通过质量和体积两者确定上述馏分的产量,根据所述质量和体积使用十五个理论塔板在回流比为5∶1的塔中得到蒸馏温度与质量%的关系图。

如本文所用,术语“初始沸点”(IBP)意指使用ASTM D-7169、ASTM D-86或TBP(视情况而定)得出的样品开始沸腾时的温度。

如本文所用,术语“最终沸点”意指使用ASTM D-7169、ASTM D-86或TBP(视情况而定)得出的样品全部沸腾时的温度。

如本文所用,术语“T5”、“T50”、“T90”或“T95”分别意指使用TBP、ASTM D-2887或ASTM D-86(视情况而定)得出的5体积百分比、50体积百分比、90体积百分比或95体积百分比(视情况而定)的样品沸腾的温度。

如本文所用,术语“轻石脑油”意指使用真沸点蒸馏方法在T5介于0℃(32°F)和34℃(94°F)之间并且T95介于20℃(68°F)至82℃(180°F)之间的范围内沸腾的烃。

如本文所用,术语“重石脑油”意指使用真沸点蒸馏方法在T5介于20℃(68°F)和40℃(104°F)之间并且T95介于180℃(356°F)至194℃(380°F)之间的范围内沸腾的烃。

如本文所用,术语“柴油”意指使用真沸点蒸馏方法在T5介于150℃(302°F)和200℃(392°F)之间并且T95介于343℃(650°F)至399℃(750°F)之间的范围内沸腾的烃。

如本文所用,术语“煤油”意指使用真沸点蒸馏方法时,在介于132℃和300℃之间的范围内沸腾的烃。此外,煤油流可被定义为使用ASTM D86,具有120℃至200℃的T5沸点和270℃至300℃的T95沸点或不超过205℃的T10沸点和不超过300℃的最终沸点。此外,使用ASTM D56,闪点必须大于38℃。

如本文所用,术语“转化率”意指“净转化率”,并且定义为高于50℃(302°F)沸腾的反应器进料转变成低于150℃沸腾的反应器流出物的百分比。

如本文所用,术语“分离器”意指这样的容器,其具有一个入口和至少一个塔顶蒸气出口和一个塔底液体出口,并且还可具有来自储槽(boot)的含水料流出口。闪蒸罐是可与分离器下游连通的一种类型的分离器。分离器可在较高压力下操作。

如本文所用,术语“传递”包括“进料”和“充装”,并且意指物质从导管或容器传递到物体。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上仅是示例性的,并且不旨在限制各种实施方案或其应用和使用。另外,不意图受前述背景技术或以下详细描述中呈现的任何理论的束缚。通过删除通常在这种性质的方法中采用的大量设备诸如容器内部构件、温度和压力控制系统、流量控制阀、再循环泵等(这些并不是说明本发明的性能所特别需要的)来简化附图。此外,在具体附图的实施方案中对本发明方法的说明并非旨在将本发明限制于本文所述的具体实施方案。

如图所示,附图中的工艺流程线可以互换地称为例如管线、管道、分支、分配器、料流、流出物、进料、产物、部分、催化剂、抽出物、再循环、抽吸、排放和焦散。

参考示出根据如图1中所示的实施方案的方法和设备100,提出一种用于生产石脑油流的方法的实施方案。参见图1,所述方法和设备100包括粗蒸馏单元110、煤油加氢裂化单元300、石脑油加氢处理单元130、稳定器140、石脑油分离塔150、异构化单元160、稳定器170、脱异己烷塔180、重整单元190、脱丁烷塔210和汽油池220。如图1中所示,含烃流可传递至粗蒸馏单元110以提供管线114的煤油料流、管线116中的柴油流和管线112的石脑油流。将管线114中的煤油流传递到煤油加氢裂化单元300。在煤油加氢裂化单元300中,煤油流可被加氢裂化以产生包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流,其如下文所详述进一步分离以在管线374中产生包含重石脑油馏分和轻石脑油馏分的石脑油流。根据示例性实施方案,所述石脑油流包含按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率。然而,不受粗蒸馏单元110的限制,通向煤油加氢裂化单元300的管线114中的煤油流可源自任何外部源。使用本发明的流程图,可改变重石脑油馏分和轻石脑油馏分的比率来调节汽油池共混物需求以获得85至100,并且优选地85至95的目标研究辛烷值。申请人已发现,本发明方法允许如下文所详述适宜地调节操作条件,以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率连同预定转化率和预定收率。

根据本公开的方法,可调节加氢裂化条件中的一者或多者以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的加氢裂化流出物流中的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,同时维持至少90%的净转化率。

在一个实施方案中,改变加氢裂化条件中的一者或多者包括将加氢裂化温度从300℃改变至425℃以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的加氢裂化流出物流中的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,同时维持至少90%的净转化率。在另一个示例性实施方案中,调节加氢裂化条件中的一者或多者包括将LHSV从1hr-

重新参见图1,在分离石脑油流的至少一部分之前,管线374中的石脑油流的至少一部分可传递到包括加氢处理反应器或硫保护床的石脑油处理单元130。石脑油处理单元130中的保护床可包括吸附材料以除去污染物如硫醇或噻吩硫。石脑油处理单元130中的保护床可包括含有吸附材料的固定床。管线374中的石脑油流的至少一部分可与石脑油处理单元130中的保护床中的吸附材料接触以产生经处理或脱硫的石脑油流。此外,来自外部源的石脑油流也可连同管线374中的石脑油流一起传递到石脑油处理单元130中的石脑油加氢处理反应器或保护床,以在管线132中提供经处理的石脑油流。如图所示,管线112中来自粗蒸馏单元110塔顶的石脑油流也可被传递至石脑油处理单元130中的石脑油加氢处理反应器或保护床。此外,来自外部源的石脑油流也可被传递到石脑油处理单元130中的石脑油加氢处理反应器或保护床。虽然未在图1中示出,但是可将管线374中的石脑油流和管线112中的石脑油流混合,并且此后混合流可被传递到石脑油处理单元130中的石脑油加氢处理反应器或保护床以在管线132中提供经处理的石脑油流。石脑油处理单元130中的加氢处理反应器或保护床在加氢处理催化剂的存在下提供来自石脑油流的硫和/或氮的去除以在管线132中提供经处理的石脑油流。

管线132中的经处理的石脑油流可被传递至稳定器140以除去其中存在的未反应的氢和较轻组分诸如硫化氢,并在管线142中提供稳定的石脑油流。管线142中存在于稳定的石脑油流中的包括硫化合物的杂质的浓度小于1质量ppm。

管线142中的稳定的石脑油流的至少一部分可传递至石脑油分离塔150以将石脑油流分离成主要包含C

管线152中的轻石脑油馏分包含直链链烷烃,因此需要升级以增加它们的辛烷值。管线152中的轻石脑油馏分的至少一部分可传递到异构化单元160以异构化在异构化条件下操作的异构化单元中的轻石脑油馏分的至少一部分以在管线162中产生轻石脑油异构流。在另选的方案中,来自其他来源的轻石脑油流也可连同管线152中的轻石脑油馏分一起在异构化单元160中异构化。在一个示例性实施方案中,异构化条件包括40℃至250℃的异构化温度和100kPa(g)至10000kPa(g)的异构化压力。适用于轻石脑油馏分的至少一部分异构化的任何催化剂可用作异构化单元160中的异构化催化剂。一种合适的异构化催化剂包括铂族金属、氢型结晶硅铝酸盐和耐火无机氧化物。另外,异构化催化剂在实施方案中可为氯化氧化铝,或在其他实施方案中可为含氧化锆的催化剂。虽然未在图1中示出,但是补充氢气流可被传递到异构化单元160。此外,管线152中的轻石脑油馏分的至少一部分和补充氢气流可混合,然后传递到异构化单元160。在异构化单元160中,在异构化催化剂存在下在异构化条件下,存在于轻石脑油馏分中的C

管线162中的包含支链烃的轻石脑油异构流可被传递至稳定器170以除去存在于其中的轻馏分和溶解的氢气,并且在管线172中提供包含支链烃的稳定的异构化流。

如图所示,管线162中来自异构化单元160的轻石脑油异构流可直接传递到稳定器170以在塔底管线172中提供稳定的异构化流。包含支链烃的塔底管线172中的稳定的异构化流可被传递至脱异己烷塔180以在管线184中分离脱异己烷塔的侧拉伸流以提供轻石脑油异构产物,所述侧拉伸流包含直链己烷、环烃、以及存在于其中的一甲基支链戊烷。在脱异己烷塔180中,可在管线182中的塔顶流中分离轻石脑油异构产物,所述轻石脑油异构产物包含异戊烷、2,2-二甲基丁烷和2,3-二甲基丁烷。此外,可从脱异己烷塔底部在管线186中除去包含C

重新参见石脑油分离塔150,塔底管线154中的重石脑油馏分包含C

在重整单元190中,在包括260℃至560℃的重整温度和100kPa(g)至2000kPa(g)的重整压力的重整条件下,使重石脑油馏分与包含负载型铂族金属组分的重整催化剂接触,以重整重石脑油馏分的至少一部分并在管线192中产生重石脑油重整流。重整催化剂一般包含载体上的金属。载体可包括1∶99至99∶1重量比的多孔物质(诸如无机氧化物或分子筛)与粘结剂。重量比优选为1∶9至9∶1。用于载体的无机氧化物包括但不限于氧化铝、氧化镁、二氧化钛、氧化锆、氧化铬、氧化锌、氧化钍、氧化硼、陶瓷、瓷、铝土矿、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、碳化硅、粘土、结晶沸石硅铝酸盐、以及它们的混合物。多孔材料和粘结剂是本领域已知的并且在此不详细呈现。金属优选地为一种或多种VIII族贵金属,并且包括铂、铱、铑和钯。通常,基于所述催化剂的总重量计,催化剂包含0.01重量%至2重量%的量的金属。催化剂还可包含来自IIIA族或IVA族的促进剂元素。这些金属包括镓、锗、铟、锡、铊和铅。管线192中的重石脑油重整流包含富含芳族化合物的高辛烷液体产物。连同高辛烷液体产物一起,氢气和轻质气体也作为重整单元190中的反应副产物产生。氢气可从重整单元190中去除,并且氢气的一部分可作为管线194中的再循环的氢气流传递到重整单元190。此外,氢气的剩余部分可被压缩并用于方法100中的其他地方或可被储存。管线192中的重石脑油重整流可被传递至脱丁烷塔210以汽提轻端烃以在管线212中提供重石脑油重整产物。在脱丁烷塔210中,C

此后,管线182中的包含异戊烷、2,2-二甲基丁烷和2,3-二甲基丁烷的轻石脑油异构产物流和塔顶管线212中的重石脑油重整产物流可被传递至汽油池220并共混以获得具有预定目标研究辛烷值的汽油。在一个实施方案中,将轻石脑油异构产物和重石脑油异构产物共混以获得汽油,所述汽油具有85至100,并且优选地85至95的目标研究辛烷值,以及按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率。在另一个实施方案中,轻石脑油异构产物流和重石脑油重整产物流以0.7∶1至1.3∶1的比率共混以获得具有85至100并且优选地85至95的目标研究辛烷值的汽油。

此外,煤油流的加氢裂化参考根据如图2所示的示例性实施方案的方法和设备300来解决。参见图2,方法和设备300包括预热器310、加氢裂化反应器320、第一分离器330、冷分离器340、汽提塔350、分馏塔370、补充气体压缩机390和再循环气体压缩机410。如图2中所示,管线114中的煤油流可被传递到预热器310以在管线312中提供预热的煤油流。此后,可将管线312中的预热煤油流传递至加氢裂化反应器320。预加热器310任选地用于调节加氢裂化反应器的总反应物入口温度。在各种实施方案中,管线114中的煤油流可直接传递到加氢裂化反应器320。管线312中的预热的煤油流可与管线422中的富氢流和管线382中的再循环煤油流混合,如下文所详细描述的,以在管线314中提供混合流。管线314中的混合流可传递到包括一个或多个加氢裂化催化剂床的加氢裂化反应器320。虽然未在图2中示出,但管线312中的预热煤油流、管线422中的富氢流和管线382中的再循环煤油流可单独地传递到加氢裂化反应器320。在加氢裂化反应器320中,在氢气流和加氢裂化催化剂的存在下,在包括加氢裂化压力、加氢裂化温度和液时空速(LHSV)的加氢裂化条件下,以至少90%的净转化率加氢裂化所述煤油流,以提供包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流。将包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流在管线322中从加氢裂化反应器的底部去除。在示例性实施方案中,加氢裂化反应器320的加氢裂化条件可包括2757kPa(g)(400psig)至5515kPa(g)(800psig)的氢气压力。

加氢裂化反应器320可包括一个或多个加氢裂化催化剂床以在管线322中提供加氢裂化流出物流。加氢裂化反应器320的加氢裂化催化剂床中的每一个均可包含与加氢裂化反应器320的其他床类似或不同的催化剂。加氢裂化反应器320的催化剂床可包含任何合适的催化剂,其包括但不限于在催化剂基料中包含无定形二氧化硅-氧化铝或沸石与一种或多种VIII族或VIB族金属氢化组分的组合的催化剂。沸石裂解基料在本领域中有时被称为分子筛,并且通常由二氧化硅、氧化铝和一种或多种可交换阳离子诸如钠、镁、钙、稀土金属等构成。其特征还在于具有相对均匀的介于4埃和14埃之间的直径的晶体孔。可采用二氧化硅/氧化铝摩尔比(介于3和12之间)相对较高的沸石。在自然界中发现的合适的沸石包括例如丝光沸石、辉沸石、片沸石、镁碱沸石、环晶沸石、菱沸石、毛沸石和八面沸石。合适的合成沸石包括例如β、B、X、Y和L晶体类型,例如合成的八面沸石和丝光沸石。优选的沸石是晶体孔径介于8埃至12埃之间的那些沸石,其中二氧化硅/氧化铝的摩尔比为4至6。落入优选组中的沸石的一个示例是合成Y分子筛。

天然存在的沸石通常以钠形式、碱土金属形式或混合形式存在。合成沸石几乎总是首先以钠形式制备。在任何情况下,为了用作裂解基料,优选大多数或所有原始沸石一价金属与多价金属和/或与铵盐进行离子交换,然后加热以分解与沸石缔合的铵离子,从而在它们的位置留下实际上通过进一步除去水而除去阳离子的氢离子和/或交换位点。沸石诸如Y沸石可被汽蒸并且酸洗以将沸石结构脱铝。

混合的多价金属-氢沸石可通过首先与铵盐交换离子,然后与多价金属盐部分反交换,然后煅烧来制备。在一些情况下,诸如在合成丝光沸石的情况下,氢形式可通过直接酸处理碱金属沸石来制备。在一个方面,优选的裂化碱是基于初始离子交换容量至少10%并且优选地至少20%的金属阳离子不足的那些。在另一方面,期望且稳定的一类沸石是其中氢离子满足至少20%离子交换容量的沸石。

在本发明优选的加氢裂化催化剂中用作氢化组分的活性金属是VIII族的活性金属,即铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱和铂。除了这些金属之外,还可结合采用其他促进剂,包括VIB族金属,例如钼和钨。催化剂中的氢化金属的量可在宽范围内改变。一般而言,可使用介于0.05重量%和35重量%之间的任何量。在贵金属的情况下,通常优选使用0.05重量%至2重量%。

上述催化剂可以未稀释形式采用,或者粉末状催化剂可与其他活性相对较低的催化剂、稀释剂或粘结剂诸如氧化铝、硅胶、二氧化硅-氧化铝共凝胶、活性粘土等以介于5重量%和90重量%之间的范围内的比例混合并共制球粒。这些稀释剂可原样采用,或者它们可含有较小比例的添加的氢化金属,诸如VIB族和/或VIII族金属。附加的金属促进的加氢裂化催化剂也可用于本发明的方法中,该催化剂包括例如磷酸铝分子筛、结晶铬硅酸盐(Crystalline chromosilicates)和其他结晶硅酸盐。

加氢裂化催化剂优选地具有高活性,诸如包含至少40重量%至80重量%的脱铝Y沸石或至少15重量%至35重量%的非脱铝Y沸石或至少3重量%至10重量%的β沸石,或它们的某种组合,从而产生类似的活性。在每种情况下,预期传质限制将是显著的,因此较小直径的挤出物(例如1/16英寸的圆柱体或1/16英寸的三叶形)可给予最佳性能。然而,也可使用较大直径的挤出物,诸如1/16英寸圆柱体或1/16英寸三叶形。在另一个实施方案中,加氢裂化催化剂可具有较大的1/8”尺寸,具有有利于减少扩散的叶形,诸如三叶形或四叶形。加氢裂化反应器320的加氢裂化催化剂床可占加氢裂化反应器320中的总催化剂体积的30%至100%或至多60%。

根据本公开的方法,可调节加氢裂化条件中的一者或多者以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的加氢裂化流出物流中的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,同时维持至少90%的净转化率。

在一个实施方案中,调节加氢裂化条件中的一者或多者包括将加氢裂化温度从300℃改变至425℃以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的加氢裂化流出物流中的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,同时维持至少90%的净转化率。

根据示例性实施方案,可通过改变管线312中到加氢裂化反应器320的煤油流的进料速率并随后改变管线314中到加氢裂化反应器320的混合流来改变LHSV。

在一个方面,调节加氢裂化反应器320的加氢裂化条件中的一者或多者以维持轻石脑油馏分的收率改变不超过净加氢裂化流出物流的5%或不超过2%。

管线322中的加氢裂化流出物流的至少一部分可在分馏塔中分馏以获得石脑油流,该石脑油流包括按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率。如图2中所示,管线322中的加氢裂化流出物流可被传递到第一分离器330以将加氢裂化流出物流分成管线332中的第一蒸气流和管线334中的第一液体流。在一个方面,第一分离器330可经由管线322中的加氢裂化流出物流与加氢裂化反应器320直接连通。因此,管线322中的加氢裂化流出物流可直接传递到第一分离器330。在各种实施方案中,第一分离器为热分离器330。热分离器330的合适操作条件包括例如260℃至320℃的温度。热分离器330可在比第一加氢裂化反应器320略低的压力下操作导致介入设备的压降。虽然未示出,但热分离器可具有对应的闪蒸罐,并且管线334中的第一液体流可在热闪蒸罐中减压和闪蒸。

管线332中的第一蒸气流可被传递到冷分离器340,以进一步将第一蒸气流分离成管线342中的蒸气馏分和管线344中的液体馏分。冷分离器340的合适操作条件包括例如20℃至60℃的温度,并且低于加氢裂化反应器和热分离器的压力,这取决于由于设备诸如管道和热交换器引起的热分离器和冷分离器之间的系统的压降。在另一方面,冷分离器340可经由管线322中的加氢裂化流出物流与加氢裂化反应器320直接连通。虽然未示出,但冷分离器可具有对应的闪蒸罐,并且管线344中的液体馏分可在冷闪蒸罐中减压和闪蒸。

管线344中的液体馏分和管线334中的第一液体流可被传递到汽提塔350,以进一步分离管线352中存在于其中的蒸气和/或气体。在另选的方案中,管线344中的液体馏分可与管线334中的第一液体流混合以提供管线346中的混合液体流,并将管线346中的混合液体流传递到汽提塔350。可在汽提塔350中使用任何合适的汽提介质以分离剩余的蒸气和/或气体并在管线354中提供汽提的液体流。优选地,汽提介质为蒸气。在示例性实施方案中,管线344中的液体馏分和管线334中的第一液体流可再沸腾以分离剩余的蒸气和/或气体并且在管线354中提供汽提的液体流。此外,管线342中的蒸气馏分可被送至洗涤器400以去除酸性气体,从而在管线402中提供富氢气体流,该富氢气体流再循环至加氢裂化反应器320。洗涤器400的使用是任选的,并且管线342中的蒸气馏分可直接再循环至加氢裂化反应器320。

此后,管线354中的汽提液体流可被传递到预热器360,以在传递到管线362中的分馏塔370之前将汽提液体流加热至预定温度,以基于其沸腾范围将汽提液体流分馏成各种馏分,所述馏分包括但不限于LPG流、包含所述重石脑油馏分和所述轻石脑油馏分的石脑油流、包含煤油的侧馏分流、以及未转化的煤油流。在一个方面,管线354中的汽提液体流可直接送至分馏塔370。如图所示,将LPG流在塔顶管线372中抽出,将石脑油流在侧管线374中抽出,并且将未转化的煤油流在再循环煤油流塔底管线376中抽出。管线374中的石脑油流包含按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率。

在如图2中所示的示例性实施方案中,再循环煤油流塔底管线376可传递到再循环汽提塔380以在管线382中提供汽提的煤油馏分。如图所示,管线382中的汽提的煤油流的至少一部分可作为再循环煤油流传递回到加氢裂化反应器320以用于进一步加氢裂化。尽管如此,再循环煤油流塔底管线376可直接再循环到加氢裂化反应器320。

此外,如图2中所示,提供压缩系统390以在管线388中压缩补充氢气流。压缩系统300可以为包括至少两个压缩机的多级压缩系统。在如图2中所示的示例性实施方案中,本公开的方法的压缩系统390包括两个压缩机:第一压缩机390A和第二压缩机390B。压缩系统390可在管线388中压缩补充氢气流以在管线392中提供压缩补充氢气流。管线392中的压缩氢气流可与管线402中的富氢气体流混合,以经由管线404向第一加氢裂化反应器320提供补充氢气流。在另一示例性实施方案中,管线404中的补充氢气流可被传递到再循环压缩机410以在管线404中压缩补充氢气流。然而,管线402中的富氢气体流可首先传递到再循环压缩机410以在管线412中提供压缩的补充氢气流,并且此后与管线392中的补充氢气流混合。如图所示,管线412中的压缩补充氢气流可被传递到热交换器[420以将压缩补充氢气流加热至预定温度,并且作为管线422中的富氢气流被传递到加氢裂化反应器320。热交换器420任选地用于减少加热器310上的热负载。并且管线412中的压缩补充氢气流可作为富氢气流直接传递到加氢裂化反应器320。此外,热交换器420可为用于加热管线412中的压缩补充氢气流的任何合适的热交换器或多个热交换器。虽然未在图1中示出,但是管线114中的再循环煤油流和管线412中的富氢流可混合,在热交换器420中预热,并且在预热器310中进一步加热至所需的加氢裂化反应器入口温度。

上述管线、导管、单元、设备、容器、周围环境、区或类似物中的任一者可配备一个或多个监测部件,包括传感器、测量设备、数据捕获设备或数据传输设备。信号、工艺或状态测量以及来自监测部件的数据可用于监测工艺设备中、周围和与其有关的条件。由监测部件生成或记录的信号、测量和/或数据可通过一个或多个网络或连接收集、处理和/或传输,该网络或连接可以是私有或公共的,通用的或专用的,直接的或间接的,有线的或无线的,加密的或未加密的,和/或它们的组合;本说明书并非旨在在这方面进行限制。另外,附图示出了位于一个或多个导管上的一个或多个示例性传感器,诸如11、12、13、14和15。然而,在每个流上可存在传感器以相应地控制对应的参数。

由监测部件生成或记录的信号、测量和/或数据可被传输到一个或多个计算设备或系统。计算设备或系统可包括至少一个处理器以及存储计算机可读指令的存储器,该计算机可读指令当由至少一个处理器执行时,使一个或多个计算设备执行可包括一个或多个步骤的工艺。例如,可配置一个或多个计算设备以从一个或多个监测部件接收与至少一件与该工艺相关联的设备相关的数据。一个或多个计算设备或系统可被配置为分析该数据。根据数据分析,一个或多个计算设备或系统可被配置为确定对本文所述的一个或多个工艺的一个或多个参数的一种或多种推荐调整。一个或多个计算设备或系统可被配置为传输加密或未加密的数据,其包括对本文所述的一个或多个工艺的一个或多个参数的一种或多种推荐调整。例如,在本发明的流程图中,可使用一个或多个传感器测量加氢裂化流出物流中的重石脑油馏分与轻石脑油的比率。同时,加氢裂化反应器的烈度可通过调节加氢裂化温度、进料速率等来控制,以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率。例如,如果不同的进料流替代管线102中通往粗蒸馏单元110的前一进料流,则可能需要进行调节。

申请人已发现,使用所提出的流程图能够改变存在于来自加氢裂化单元的石脑油流中的重石脑油馏分和轻石脑油馏分。使用本发明的流程图,可根据目标研究辛烷值为85至100,并且优选地85至95的汽油池共混物需求,改变重石脑油馏分和轻石脑油馏分的比率以调节汽油池石脑油异构物和重整物需求。

此外,将加氢裂化温度从300℃改变至425℃有利于在加氢裂化流出物流中维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率,同时维持至少90%的净转化率。在该温度范围下操作加氢裂化反应器提供至少90%的净转化率,同时维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率。另外,维持轻石脑油馏分的收率改变不超过加氢裂化流出物流5%有助于维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的轻石脑油馏分与重石脑油馏分的比率以满足所需的汽油池共混辛烷值。

虽然在本发明的前述具体实施方式中已呈现了至少一个示例性实施方案,但是应当理解存在大量的变型形式。还应当理解,一个示例性实施方案或多个示例性实施方案仅是示例,并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反,前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供一种用于实现本发明的示例性实施方案的便利路线图。应当理解,在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下,可对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种变化。

在以下实施例中,使用购自UOP霍尼韦尔公司(UOP Honeywell)的HC-150加氢裂化催化剂,在5.5MPa(g)(800psig)压力和1.9加氢裂化催化剂液时空速下处理具有表1中的物理特性和化学特性的煤油流。液化石油气(LPG)、包含戊烷和己烷的轻石脑油、以及包含庚烷和沸点至多150℃(302°F)的重质烃的重石脑油的所得净转化率和产物收率示于表2中。

实施例1在本发明的上述条件之外进行。在实施例1中,净转化率小于低于150℃(302°F)沸腾的产物的90重量%净转化率,并且所得轻石脑油与重石脑油的比率为1.4。实施例2在本发明的上述条件内进行。在实施例2中,净转化率大于低于150℃(302°F)沸腾的产物的90重量%,并且净转化率通过将反应器平均床温(ABT)增至高于实施例1中的温度来实现。轻石脑油与重石脑油的所得重量比为2.5。

虽然结合具体的实施方案描述了以下内容,但应当理解,该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。

本发明的第一实施方案是一种用于生产石脑油流的方法,所述方法包括向加氢裂化反应器提供煤油流;在氢气流和加氢裂化催化剂的存在下,在所述加氢裂化反应器中,在包括加氢裂化压力、加氢裂化温度和液时空速(LHSV)的加氢裂化条件下,以至少90%的净转化率加氢裂化所述煤油流,以提供包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流;调节所述加氢裂化条件中的一者或多者以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的所述加氢裂化流出物流中的所述轻石脑油馏分与所述重石脑油馏分的比率,同时维持至少90%的所述净转化率;并且从所述加氢裂化流出物流中获得石脑油流,所述石脑油流包括按重量计至少2,适宜地至少2.2并且优选地至少2.5的所述轻石脑油馏分与所述重石脑油馏分的比率。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其还包括在石脑油分离塔中将石脑油流的至少一部分分离以提供轻石脑油馏分和重石脑油馏分;异构化所述轻石脑油馏分以提供轻石脑油异构产物;重整所述重石脑油馏分以提供重石脑油重整产物;以及共混轻石脑油异构产物和重石脑油重整产物以获得具有90至105的目标研究辛烷值的汽油。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其还包括在分离石脑油流的部分之前,将石脑油流传递到石脑油加氢处理反应器或保护床以提供加氢处理的流出物流。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中调节所述加氢裂化条件中的一者或多者包括将加氢裂化温度从300℃改变至425℃。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中调节所述加氢裂化条件中的一者或多者包括将LHSV从1hr-1改变至4hr-1。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中通过改变所述煤油流到所述加氢裂化反应器的进料速率来改变所述LHSV。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中通过使所述煤油流的一部分在所述煤油加氢裂化反应器周围旁通来改变所述进料速率。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,还包括调节一种或多种加氢裂化条件以维持轻石脑油馏分的收率改变不超过净加氢裂化流出物流的5%。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中所述加氢裂化条件包括在2757kPa(g)(400psig)至5515kPa(g)(800psig)的氢气压力本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中a)在异构化单元中异构化所述轻石脑油馏分的至少一部分以产生轻石脑油异构流,所述异构化单元在异构化条件下操作;b)将轻石脑油异构流传递至稳定器以提供包含支链烃的稳定的异构化流;以及c)将所述稳定的异构化流传递至脱异己烷塔以分离脱异己烷塔再循环流,从而提供轻石脑油异构产物,所述脱异己烷塔再循环流包含直链己烷、环烃和一甲基支链戊烷。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中重整所述重石脑油馏分的步骤包括a)在重整单元中重整重石脑油馏分的至少一部分以产生重石脑油重整流,所述重整单元在重整条件下操作;以及b)将所述重石脑油重整流传递到脱丁烷塔以汽提所述轻端烃以提供所述重石脑油重整产物。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中异构化条件包括40℃至250℃的异构化温度和100kPa(g)至10000kPa(g)的异构化压力。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中重整条件包括260℃至560℃的重整温度和100kPa(g)至2000kPa(g)的重整压力。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中获得所述石脑油流的步骤包括分流所述加氢裂化流出物流以提供所述石脑油流。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其还包括以下项中的至少一项:感测所述用于生产石脑油流的方法的至少一个参数并由所述感测生成信号或数据;生成并传输信号;或者生成并传输数据。

本发明的第二实施方案是一种用于生产石脑油流的方法,所述方法包括向加氢裂化反应器提供煤油流;在氢气流和加氢裂化催化剂的存在下,在所述加氢裂化反应器中,在包括加氢裂化压力、加氢裂化温度和液时空速(LHSV)的加氢裂化条件下,以至少90%的净转化率加氢裂化所述煤油流,以提供包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流;调节所述一种或多种加氢裂化条件以维持所述轻石脑油馏分的收率改变不超过所述净加氢裂化流出物流的5%,同时维持至少90%的所述净转化率;以及从加氢裂化流出物流获得石脑油流,所述石脑油流具有按重量计至少2,合适地至少2.2,并且优选地至少2.5的所述轻石脑油馏分与所述重石脑油馏分的比率。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中调节所述加氢裂化条件中的一者或多者包括将加氢裂化温度从300℃改变至425℃。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中调节所述加氢裂化条件中的一者或多者包括将加氢裂化温度从300℃改变至425℃。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中通过改变所述煤油流到所述加氢裂化反应器的进料速率来改变所述LHSV。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案,其中通过使所述煤油流的一部分在所述煤油加氢裂化反应器周围旁通来改变所述进料速率。

本发明的第三实施方案是一种用于生产石脑油流的方法,所述方法包括向加氢裂化反应器提供煤油流;在氢气流和加氢裂化催化剂的存在下,在所述加氢裂化反应器中,在包括加氢裂化压力、加氢裂化温度和液时空速(LHSV)的加氢裂化条件下,以至少90%的净转化率加氢裂化所述煤油流,以提供包含液化石油气(LPG)、重石脑油馏分和轻石脑油馏分的加氢裂化流出物流;调节所述加氢裂化条件中的一者或多者以维持按重量计至少2,适宜地至少2.2,并且优选地至少2.5的加氢裂化流出物流中的所述轻石脑油馏分与所述重石脑油馏分的比率,并且维持轻石脑油馏分的收率改变不超过净加氢裂化流出物流的5%,同时维持至少90%的净转化率;并且从所述加氢裂化流出物流中获得石脑油流,所述石脑油流包括按重量计至少2,适宜地至少2.2并且优选地至少2.5的所述轻石脑油馏分与所述重石脑油馏分的比率。

尽管没有进一步的详细说明,但据信,本领域的技术人员通过使用前面的描述可最大程度利用本发明并且可容易地确定本发明的基本特征而不脱离本发明的实质和范围以作出本发明的各种变化和修改,并且使其适合各种使用和状况。因此,前述优选的具体的实施方案应理解为仅例示性的,而不以无论任何方式限制本公开的其余部分,并且旨在涵盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置。

相关技术
  • 用于由石脑油进料流制备芳族化合物的方法和设备
  • 用于离岸结构的吸水立管组件、生产液化烃流的方法和生产气态烃流的方法
技术分类

06120112753324