催化重整含烃原料的方法

本发明涉及在氢存在下催化重整汽油沸程含烃原料的方法。

一种已经确立的生产具有高辛烷值汽油的精炼方法是催化重整。在 催化重整方法中，汽油沸程含烃原料，典型地加氢处理石脑油的C6-C11 烃，在氢存在下，在重整条件下与重整催化剂进行接触。

催化重整可在固定床或移动床反应器中进行。固定床反应器通常是 以半再生方式进行操作。半再生(SR)重整装置含有一个或多个固定床 反应器，通过逐渐提高温度以补偿催化剂减活进行操作。最后，典型地 是在以年计的时间期间之后，关闭该装置以再生和重新活化催化剂。可 选地，固定床反应以循环方式进行操作，其中一个反应进行再生，而另 一个反应器保持处于生产中。移动床催化重整，通常是与连续催化剂再 生一起进行操作。连续催化剂再生(CCR)重整装置含有一个或多个串 联的移动床反应器，典型地为2-4个。催化剂连续地添加到反应器中和 从反应器中取出。取出的催化剂在再生区进行再生，而后被送回到重整 区。

与半再生重整装置相比，连续催化剂再生重整装置具有较高的重整 产物收率，并且在正常操作条件下这种重整产物具有较高的辛烷值。为 此，许多炼油厂已经采用连续催化剂再生重整装置替换它们的半再生重 整装置。

在过去的几年里，重整催化剂已经得到改进。这意味着重整装置中 的催化剂经常能够处理较原先为之设计的重整装置更大数量的原料。但 是，如果更大数量的原料在那种装置中进行重整，则该装置的炉容量将 会成为瓶颈。所以，某些连续催化剂再生重整装置现在以低于催化剂可 以处理的生产量进行操作。

为了提高由这类连续催化剂再生重整装置制得的高辛烷值汽油的 数量，必须要使用不同的原料，即一种具有更少在吸热反应中转化化合 物的原料，或提高炉容量。

现在已经发现，在连续催化剂再生重整装置中对其重整之前，通过 在半再生重整装置中对原料进行部分重整，就可以显著提高由连续催化 剂再生重整装置制得的高辛烷值汽油的数量。

因此，本发明涉及一种在氢存在下催化重整汽油沸程含烃原料的方 法，包括下述步骤：

(a)在含有催化剂颗粒固定床的第一重整装置中对至少5vol％ 且至多50vol％的原料进行重整；

(b)使第一重整装置的流出物流流到含有分离器和稳定器的分 离区，制得富氢气态物流、C4-烃物流和第一重整产物；

(c)在含有一个或多个串联连接的反应区的第二重整装置中对 剩余原料和至少部分第一重整产物进行重整，每个反应区含有一个移动 催化剂床，它们以连续催化剂再生方式进行操作；

(d)使第二重整装置的流出物流流到含有分离器和稳定器的分 离区，制得富氢气态物流、C4-烃物流和第二重整产物。

本发明方法的一个优点在于不再需要专门的原料和/或特大炉容量 就可获得更大数量的高辛烷值汽油。本发明方法对于那些在建立连续催 化剂再生重整装置后保留它们的半再生重整装置的炼油厂来说，是特别 有利的，这是由于提高收率的高辛烷值汽油接着可通过使用现有装置获 得。

US5354451公开了一种方法，其中，半再生重整装置和连续催化剂 再生重整装置串联放置，所有原料先流过该半再生重整装置。在 US5354451所述方法中，从第一重整产物分离出来的富氢气体被引到该 连续催化剂再生重整装置，第一重整产物是不稳定的。

US5354451所述方法的缺点在于全部原料都流过该半再生重整装 置。与本发明方法相比，这种方法会导致较低的收率和较低的辛烷值， 这是由于在该半再生重整装置中形成了更多的C4-烃(收率损失)和C5 烃(在CCR重整装置中不能为辛烷值提高作出贡献)。

在本发明方法中，用于第一和第二重整装置的原料为汽油沸程含烃 原料，优选为已经从其中分离出C5-烃的加氢处理石脑油。

第一重整装置具有至少一个催化剂固定床。第一重整装置可为循环 重整装置或半再生重整装置。这类重整装置是本领域已知的。半再生重 整装置典型地具有2-4个反应器或反应区，每个都含有重整催化剂固定 床。适合固定床重整的催化剂和反应条件是本领域已知的。

为了获得主要含C5+烃优选主要含C7+烃的第一重整产物，第一重整 装置的流出物输送到分离区，从其中分离出氢和轻质烃。

典型地，第一重整装置的流出物先输送到分离器，在其中，从中分 离出富氢气态物流，接着输送到稳定器，使之分馏为主要含C1和C2烃 的燃料气体、C4-烃物流和C5+烃物流。这种C5+烃物流可作为第一重整产 物输送到第二重整装置。

优选地，可从这种C5+烃物流中分离出C5和C6烃，获得作为第一重 整产物的C7+烃物流。由于链烷烃C5和C6烃具有相对低的辛烷值，它们 在催化重整不能进一步提高很多，所以，从这种第一重整产物中除去这 些低辛烷值成分将会导致第二重整产物具有更高的辛烷值。另一个优点 在于在第二重整装置中的苯形成得到最小化。

一种引导主要含C7+的第一重整产物到第二重整装置的可选方法，是 使该C5+第一重整产物与剩余的原料结合，并使这种结合物流流到石脑 油分流器(splitter)，从中分离出C5-C6烃。经此获得的C7+烃物流接 着被引到第二重整装置。

在分离器中获得的富氢气态物流通常含70-90vol％氢，优选地，它 们部分被循环到第一重整装置。

第一重整产物与至少50％的总原料，在第二重整装置中进行重整。 第二重整装置是一种含一个或多个反应器或反应区(通常为2-4个)且 每个都含有催化剂移动床的连续催化剂再生重整装置。适合连续催化剂 再生重整的催化剂和工艺条件是本领域已知的。

如果第二重整装置含有多于一个反应区，那么，优选将第一重整产 物输送到第二或更下游的反应区中。输送第一重整产物到第二或更下游 反应区的优点，是第一反应区需要更小的炉容量。

优选至少90vol％第一重整产物在第二重整装置中进行重整，更优 选是全部第一重整产物在第二重整装置中进行重整。

为了获得主要含C5+烃的第二重整产物，第二重整装置的流出物被输 送到分离区以从中分离出氢和轻质烃。在该分离器中获得的富氢气态物 流通常含有70-90vol％氢，优选地，它们部分被循环到第二重整装置中。

已经发现，如果至少5vol％且至多50％的原料先在SR重整装置中 进行重整，然后在CCR重整装置中继续进行重整，则本发明的目的(即 提高高辛烷汽油的收率而不必提高CCR重整装置的炉容量)就可以实现。 优选5-30％的原料先在第一重整装置中进行重整，然后在第二重整装置 中继续进行重整，更优选为10-25％。

被引入到第二重整装置中的第一重整产物通常具有范围在90-100 的研究法辛烷值。第二重整产物具有高于第一重整产物的研究法辛烷 值。

本发明借助于下述附图将得到详细说明。

图1图示说明一种不是按照本发明的方法，其中，部分石脑油原料 在半再生重整装置中进行重整，部分在CCR重整装置中进行重整，且其 中获得的重整产物物流是结合在一起的。

图2图示说明一种不是按照本发明的方法，其中，全部石脑油原料 在CCR重整装置中进行重整。

图3图示说明一种按照本发明的方法，其中，C5+SR重整产物与剩 余的原料一起在CCR重整装置中进行重整。

图4图示说明一种按照本发明的方法，其中，C7+SR重整产物与剩 余的原料一起在CCR重整装置中进行重整。

图5图示说明一种按照本发明的方法，其中，C5+SR重整产物被引 入到具有4个反应区的CCR重整装置的第二反应区中。

图6图示说明一种按照本发明的方法，其中，C5+SR重整产物在被 引入CCR重整装置之前，先输送到石脑油分流器(splitter)。

在图1中，第一汽油沸程含烃原料物流经由管道1引入到半再生重 整装置2中。流出物经由管道3被引到分离器4，在其中，富氢气态物 流经由管道5被分离出来，并部分被循环到重整装置2。由此获得的烃 物流经由管道6被引到稳定器7。在稳定器7中，所述烃物流分馏为燃 料气体、C4-烃物流、和C5+重整产物。所述燃料气体经由管道8排出， C4-烃物流经由管道9排出，所述重整产物经由管道10被输送到汽油池 21中。第二汽油沸程含烃原料物流经由管道11被引入到CCR重整装置 12中。重整装置12的流出物经由管道13被引到分离器14，在其中， 富氢气态物流从所述流出物中被分离出来，并经由管道15被循环到重 整装置12。由此获得的烃物流经由管道16被引到稳定器17。在稳定器 17中，所述烃物流分馏为燃料气体、C4-烃物流、和C5+重整产物。所述 燃料气体经由管道18排出，C4-烃物流经由管道19排出，所述重整产物 经由管道20被输送到汽油池21中。

在图2的加工流程中，所有原料经由管道11被引入到CCR重整装 置12中。重整装置12的流出物经由管道13被引到分离器14，在其中， 富氢气态物流从所述流出物中被分离出来，并经由管道15被部分循环 到重整装置12。由此获得的烃物流经由管道16被引到稳定器17。在稳 定器17中，所述烃物流分馏为燃料气体、C4-烃物流、和C5+重整产物。 所述燃料气体经由管道18排出，C4-烃物流经由管道19排出，所述重整 产物经由管道20被输送到汽油池21中。

在图3所示按照本发明的方法中，在稳定器7中获得的第一重整产 物经由管道22被输送到CCR重整装置12中，与经由管道11被输入到 重整装置12中的原料一起在装置12中进行重整。

图4所示按照本发明的方法与图3所述方法相似。不同之处在于： 在稳定器7中获得的C5+烃物流经由管道23被输送到分馏器24，以获得 一种C5-C6烃物流和C7+第一重整产物。所述C5-C6烃物流经由管道25排 出，所述C7+第一重整产物经由管道26被输送到CCR重整装置12。所述 C5-C6烃物流可输送到汽油池21(图中未画出)。

在图5所示本发明方法中，CCR重整装置12具有4个反应反应区 112、212、312、和412。在稳定器7中获得的C5+重整产物，经由管道 22被输送到CCR重整装置12的第二反应区212中。

在图6所示本发明方法中，加氢处理的脱丁烷化石脑油经由管道27 被输送到石脑油分流器28。C5+第一重整产物经由管道22被输送到石脑 油分流器28。在该石脑油分馏塔中，一路C5-C6烃物流从该结合物流中 被分离出来，并经由管道29排出，制得一路C7+烃物流，它经由管道11 被输送到CCR重整装置12。

本所述方法借助下述实施例将得到更加清楚的说明。

实施例1(对比例)

在图1所示方法中，一路350t/d的主要沸点在汽油沸程的加氢处 理石脑油物流，经由管道1被引入到半再生重整装置2中。一路1500t/d 的主要沸点在汽油沸程的相同加氢处理石脑油物流，经由管道11被引 入到具有3个反应区(图中未画出)的CCR重整装置12的第一反应区 中。CCR重整装置12在9.7barg压力、1.5h-1液体时空速率(LHSV)、 和2.5mol/mol的氢/油比下进行操作。一路263t/d其RON为100.0 的SR重整产物物流经由管道10排出，一路1292t/d其RON为103.9 的CCR重整产物物流经由管道20排出。结合所述SR和CCR重整产物， 得到研究法辛烷值为103.2的1555t/d重整产物物流。

实施例2(对比例)

在图2所示方法中，一路1800t/d与实施例1所用相同石脑油物 流，经由管道11被引入到具有3个反应区(图中未画出)的CCR重整 装置12的第一反应区中。CCR重整装置12在9.7barg压力、1.8h-1 液体时空速率(LHSV)、和2.08mol/mol的氢/油比下进行操作。一路 1569t/d的CCR重整产物物流经由管道20被输送到汽油池21。这种重 整产物的RON为102.8。

实施例3(按照本发明)

在图3所示方法中，一路350t/d的与实施例1所用相同石脑油物 流，经由管道1被引入到半再生重整装置2中，一路1500t/d的石脑 油物流，经由管道11被引入到CCR重整装置12的第一反应区中，一路 263t/d其RON为100.0的C5+SR重整产物经由管道22被引入到具有3 个反应区(图中未画出)的CCR重整装置12的第一反应区中。CCR重整 装置12在9.7barg压力、1.8h-1液体时空速率(LHSV)、和2.13mol/mol 的氢/油比下进行操作。一路1541t/d的CCR重整产物物流经由管道 20被输送到汽油池21。这种重整产物的RON为104.2。

实施例4(按照本发明)

在图4所示方法中，一路350t/d的与实施例1所用相同石脑油物 流，经由管道1被引入到半再生重整装置2中。一路1500t/d的石脑 油物流，经由管道11被引入到CCR重整装置12的第一反应区中。一路 218t/d主要含C7+烃的第一重整产物经由管道26被引入到CCR重整装 置12的第一反应区中。CCR重整装置12在9.7barg压力、1.7h-1液 体时空速率(LHSV)、和2.19mol/mol的氢/油比下进行操作。一路 1502t/d的CCR重整产物物流经由管道20被输送到汽油池21。这种重 整产物的RON为105.1。

在表1中，给出了实施例1-4输送到汽油池21的97+重整产物的 总辛烷吨数。可以看出，按照本发明的方法导致较实施例1和2先有技 术方法明显更高数值的97+辛烷吨数。

表1总辛烷吨数97+

实施例1(对 比例) 实施例2(对 比例) 实施例3(本 发明) 实施例4(本 发明) 总辛烷吨数97+ 9702 9103 11097 12169