[发明专利]在用于催化重整烃类的装置内蒸汽脱烷基化的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理主要由具有至少7个碳原子的烃类组成的馏份(C₇₊馏份)的方法，该馏份是在用于催化重整含烃进料的装置内形成的，以及用于实施该方法的设备。

背景技术

在用于催化重整含烃进料的装置内，特别是加工例如在原油蒸馏中形成的更重的石脑油。

例如在原油蒸馏中形成的更重的石脑油特别含有异石蜡及正石蜡、主要具有6至12个碳原子的环烷烃及芳烃，其中芳烃部分也可以非常少并且取决于进料物质。根据现有技术，首先在消耗氢及产生硫化氢的情况下对更重的石脑油实施脱硫，随后作为进料物质送入催化重整过程中。在催化重整中，在存在催化剂的情况下主要转化芳烃内存在的石蜡及环烷烃，其中产生氢和轻的烃类作为副产物。从催化重整的反应产物分离出这些副产物，从而形成主要由氢和具有最多5个碳原子的烃类组成的馏份以及主要由具有至少6个碳原子的烃类组成的馏份(C₆₊馏份)。该C₆₊馏份含有芳烃作为可经济使用的产物，特别是苯，其用作合成许多塑料的起始物质，并用于提高汽油的抗爆值。

为了获得C₆₊馏份的可经济使用的产物，特别是苯，并形成尽可能最大的产率，根据现有技术采用以下方法。将C₆₊馏份分离成主要由具有6个碳原子的烃类组成的馏份(C₆馏份)以及主要由具有至少7个碳原子的烃类组成的馏份(C₇₊馏份)。由C₆馏份可以直接分离出可经济使用的产物苯。利用液液萃取由C₇₊馏份分离出直链烃，并作为所谓的萃余液继续使用，该萃余液例如可以送回催化重整的进料物质中。由直链烃释放的C₇₊馏份现在主要含有具有7至8个碳原子的芳烃，并分离成主要由具有7个碳原子的烃类组成的馏份(主要是甲苯)以及主要由具有8个碳原子的烃类组成的馏份(主要是二甲苯)。该主要由具有8个碳原子的烃类组成的馏份作为进料物质送入用于获得对二甲苯的方法中。该主要由具有7个碳原子的烃类组成的馏份作为进料送入氢脱烷基化过程中。

例如WO 2005/071045描述了此类用于氢脱烷基化的方法。在存在催化剂的情况下于400至650℃的温度及20巴至40巴的压力下使烃类与氢接触，其中氢以烃类的3至6倍摩尔过量存在。在这些条件下，从各烷基化的芳烃(例如甲苯)分解掉烷基，从而形成苯及各种烷烃(例如甲烷)。

在烃类的氢脱烷基化期间氢的消耗对于这些根据现有技术以获得苯的方法的经济性具有负面影响。

因此，本发明的目的在于开发针对现有技术的一种经济的选择。

发明内容

该目的在方法方面是根据本发明通过对C₇₊馏份实施蒸汽脱烷基化而实现的，其中除了诸如一氧化碳及二氧化碳的反应产物以外主要产生两种可使用的产品物质苯和氢。

本发明的基本思想在于借助于蒸汽脱烷基化对烷基化的芳烃实施脱烷基化以产生苯。蒸汽脱烷基化仅需要成本低廉的水蒸汽作为进料物质，并且除了所期望的有价值的产物苯以外还产生有价值的副产物氢。

具体实施方式

用于蒸汽脱烷基化中的C₇₊馏份主要含有

a)具有7至10个碳原子的芳烃，

b)具有6至10个碳原子的环状石蜡(环烷烃)，

c)具有6至10个碳原子的异石蜡及正石蜡，

d)具有7至10个碳原子的烯烃，或

前述物质的任意混合物，其中精确的组成取决于作为进料送入催化重整过程中的各更重的石脑油的组成。但是，根据本发明的方法适合于C₇₊馏份的各种所述的组成。

来自C₇₊馏份的烃类优选与水蒸汽在气相中在输入热量的情况下于固体催化剂上进行反应。存在气态水(蒸汽)于催化剂上在持续输入热量的情况下使气态C₇₊馏份脱烷基化，从而除了一氧化碳、二氧化碳以及其他副产物以外形成所期望的产物苯及氢。

脱烷基化反应所需的热量优选通过进料物质与空气的燃烧产生。来自蒸汽脱烷基化的气态反应副产物，尤其是一氧化碳及甲烷，作为进料用于与空气进行燃烧也被证明是特别优选的。来自蒸汽脱烷基化的一部分气态反应副产物，尤其是一氧化碳及甲烷，是可燃烧的，因而可以用作进料物质以进行燃烧而产生所需的反应热量。因此，储存热气体，并将反应产物的这些其他未使用的部分送入合适的用途。