[发明专利]从烃原料生产芳烃和轻质烯烃的方法

说明书

本发明涉及从烃原料生产芳烃和轻质烯烃的方法，包括以下步骤：(a)使所述烃原料在溶剂提取单元中经历溶剂提取工艺；(b)从在步骤(a)中获得的经溶剂提取的烃原料中分离包含链烷烃的萃余物级分和包含芳烃和环烷烃的级分；(c)将所述包含芳烃和环烷烃的级分在加氢裂化单元中转化，并分离成高含量芳烃级分和轻质链烷烃含量高的料流；(d)将所述萃余物级分在蒸汽裂化单元中转化成轻质烯烃。

本发明涉及从烃原料生产芳烃和轻质烯烃的方法。

通常，将原油经由蒸馏处理成许多馏分例如石脑油，瓦斯油和残留物。每个这些馏分具有许多潜在的用途，例如用于生产运输燃料例如汽油，柴油和煤油或者作为到一些石化和其他处理单元的进料。

石脑油(具有约20℃至约200℃的沸点的包含正构链烷烃、异构链烷烃、环烷烃和芳香族化合物的烃的混合物)可以通过蒸汽裂化处理以生产轻质烯烃、芳香族物质(特别是苯、甲苯、二甲苯和称为C8芳烃的乙苯)和其它有价值的化学品。该技术还产生许多较低价值的副产物，包括具有9个或更多个碳原子的经取代的芳烃物质(C9+芳烃)和包含多于一个，通常具有共有碳原子的两个或更多个芳环的芳环类型结构的物质(稠合芳烃)。后者的这些物质被认为由存在于石脑油进料中的或由进料石脑油中的环烷烃形成的芳香族物质形成。

C8-芳烃以混合物形式产生，所述混合物还包含具有类似的沸点的链烷烃类、烯属二烯类和苯乙烯类物质和含硫有机物质如噻吩。该物质被称为热解汽油或简称热解气。当希望由热解气生产纯芳香族化合物时，可以将其经由两阶段加氢处理(第一阶段在于使非常有反应性的二烯和苯乙烯分子连同一些烯属分子饱和，和第二阶段在于完成烯烃的饱和和有机硫物质的加氢脱硫)，然后经由溶剂提取而加工，以生产纯芳香族提取物和包含非芳香族物质的萃余物料流。

液体烃料流的常规蒸汽裂化的一个方面是生产低价值的副产物C9+芳烃和稠合芳烃并且需要两个阶段的加氢处理和热解气副产物的溶剂提取处理。

简单地加氢裂化石脑油以产生纯芳烃而不需要溶剂提取的一个方面在于其需要非常大量的氢气。这是因为石脑油通常具有明显比芳香族物质更大的份额的链烷烃物质(这必须被加氢裂化成较低沸点的分子以促进经由简单的分馏的分离)。氢气需求与存在于进料中的链烷烃物质的量成正比并且因此主要随着链烷烃料流如石脑油而需要非常大量的氢气。此外，必须管理通过加氢裂化反应产生的热。对于链烷烃程度非常大的进料料流如通常的石脑油而言，这可能需要反应器和热交换器的复杂设置，其将会增加资本成本。

使用溶剂提取技术以从通常的石脑油生产纯芳香族物质的结果在于对提取芳烃呈选择性的溶剂同样一定程度上也对溶解轻质非芳烃和环烷烃物质呈选择性，因此离开溶剂提取塔底部的溶剂料流包含高水平的这些非芳烃物质。这意味着从溶剂提取单元(有时称为汽提塔)的第一蒸馏区中的溶剂中蒸发性汽提这些物质中消耗了大量能量，以保证在最终蒸馏塔(有时称为提取塔，在此通过蒸馏将溶解的物质与溶剂分离)中产生的芳香族料流基本上不含非芳香族物质。以这样的方式将存在于到提取器的进料中的环烷烃物质汽提出溶剂并返回至提取塔，使得它们最终以非芳香族萃余物料流的形式离开提取器并因此存在于将会被进料至蒸汽裂化器的脱芳烃料流中，它们在所述蒸汽裂化器处部分地转化为芳香族物质，所述芳香族物质的一些级分进一步反应以产生低价值的副产物如C9+芳烃和稠合芳香族物质。

此外，对于溶解芳烃化合物呈选择性的溶剂还对吸附某些有机硫物质如噻吩呈选择性。因此，可能难于通过使用常规溶剂提取技术由包含显著水平的有机硫物质的进料如通常的石脑油生产不被有机硫化合物污染的芳香族提取物质。因此，到这样的单元的进料会需要加氢脱硫，然后处理以在溶剂提取步骤之前除去有机硫物质。这会为方法增加大量成本和复杂性。

经由分子筛技术处理石脑油以产生用于蒸汽裂化正构链烷烃料流和第二混合料流的一个方面包括这样的事实：由石脑油中的正构链烷烃物质(通常为石脑油的～30％)仅生产烯烃且因此每单位进料的烯烃收率比对于常规料流裂化而言低得多。这意味着需要若干另外的处理步骤(加氢脱硫、催化重整和溶剂提取)以使得由不送至蒸汽裂化器的混合的烃料流生产纯芳烃。此外，存在于石脑油中的异构链烷烃物质很大程度上未转化而进一步降低来自该方法的有用化学品的收率。