一種低碳正構烷烴低溫異構化的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種低碳正構烷烴低溫異構化的方法，屬于石油加工工藝中高附加值 產(chǎn)品領域。
【背景技術】
[0002] 在原油的一次加工與二次加工過程中，會產(chǎn)生以C5、C6為主要組成的輕烴餾分， 餾分可以作為汽油的調(diào)合組分、乙烯裂解原料或輕烴蒸汽轉化制氫的原料。由于所中不含 有烯烴和芳烴，因此是一種較好的汽油調(diào)合組分，但所述輕烴的辛烷值較低，汽油中的調(diào)合 比例受到了限制。輕烴異構化技術就是將輕烴中的正構烷烴轉化為異，提高輕烴的辛烷值， 以增加汽油中輕烴的調(diào)合比例，有利于清潔汽油的生產(chǎn)。由于輕烴異構化反應受熱力學平 衡控制，在特定的反應溫度及壓力條件下，原料烷烴的轉化率是一定的。因此，要提高正構 烷烴的轉化率，需改變異構化反應所處，采用的方法之一是適當降低反應溫度，但在特定的 催化劑條件下，反應溫度的降低速度的限制；采用的方法之二是對異構化反應產(chǎn)物中的正 構烷烴與異構烷烴進行分分或全部正構烷烴返回反應器的入口，進行進一步的異構化反 應。
[0003] 異構化反應溫度的選定與異構化催化劑的發(fā)展水平是密切相關的，要在保證催化 劑活性的前提下，盡可能地提高催化劑的選擇性。常用的輕烴異構化方法之一是用沸石型 雙功能異構化催化劑在250°C以上進行臨氫異構化反應，所述的沸石型雙功能催化劑主要 是指以結晶硅酸鹽為載體，氧化鋁及其它耐高溫氧化物為粘結劑，負載VIII族金屬，主要 是鉑或鈀制備的催化劑，目前所用的載體主要有X型沸石、Y型沸石和絲光沸石，由于絲光 沸石具有良好的高溫穩(wěn)定性，因此以絲光沸石為載體制備的異構化催化劑得到了迅速的發(fā) 展。但由于沸石型雙功能催化劑是靠載體的酸性促進正構烷烴異構化反應的，催化劑的活 性較低，需要較高的反應溫度。
[0004] 正構烷烴部分或全部返回異構化反應系統(tǒng)再次轉化是通過工藝方法的調(diào)整來實 現(xiàn)的。正構烷烴循環(huán)類型的異構化工藝的特點是：把異構化反應產(chǎn)物通過適當?shù)姆蛛x手段 將其中的異構烷烴與正構烷烴進行分離，然后，再將部分或全部正構烷烴送至反應器的入 口，實現(xiàn)正構烷烴在反應系統(tǒng)中的循環(huán)，提高正構烷烴的轉化率。如USP4, 831，209中提到 的輕烴異構化工藝，C5、C6烷烴原料經(jīng)過異構化反應器、氣液分離器及預閃蒸塔后，進入脫 異己烷塔，分離出來的正構C6烷烴引回至反應器的入口，但該方法由于返回物料與原料混 合后再次進入反應器，實現(xiàn)在反應系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)，原料中含有的異構烷烴會抑制正構烷烴 的異構化反應，要進一步提高正構烷烴的轉化率，只有通過增加返回物料的流量，從而造成 裝置能耗的增加。并且異構化反應中催化劑消耗大，催化劑活性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種低碳正構烷烴低溫異構化的方法，解決了現(xiàn)有異構化反應耗能 大、異構化率低、反應溫度高、化劑活性低等問題。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0007] -種低碳正構烷烴低溫異構化的方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0008] (1)將含正構C5和正構C6為主的輕烴原料與異構化產(chǎn)物進行換熱，換熱后的輕烴 原料與異構化的產(chǎn)物混合后進行精餾，得到異構C5、正構C5和重烴；
[0009] (2)重烴再次進行精餾，得到異構C6和重烴，正構C5和重烴混合后，進行補氯； [0010] (3)補氯后的物料干燥脫水，與干燥后的新鮮氫和循環(huán)氫混合進行加熱，加熱后， 在催化劑的作用下進行異構化反應；
[0011] (4)異構化產(chǎn)物與新鮮原料換熱后進行第一次氣液分離，得到的不凝氣為循環(huán)氫， 得到的液體再次進行氣液分離，得到不凝氣經(jīng)堿洗后進入管網(wǎng)，得到的液體與新鮮原料混 合后進行精餾。
[0012] 進一步，本發(fā)明的一種優(yōu)選方案為：所述的異構化反應的反應條件為反應壓力 2~5MPa，反應溫度120~170°C，總進料體積空速0. 5~I. 51Γ1，氫/油體積比比為300~ 1200 :1〇
[0013] 進一步，本發(fā)明的一種優(yōu)選方案為：所述的催化劑為高活性負載型雙功能催化 劑，所述高活性負載型雙功能催化劑包括金屬活性組分及載體，所述金屬活性組分為Pt和 Pd，Pt負載量為催化劑的0. 15~0. 5w%，Pd負載量為催化劑的0~0. 4w% ;所述載體為 T -Al2O3O
[0014] 進一步，本發(fā)明的一種優(yōu)選方案為：所述的γ-Al2O3的表面積120~300m 2 · g4， 孔容〇· 3~0· 6cm3 · g S孔徑9~12nm。
[0015] 進一步，本發(fā)明的一種優(yōu)選方案為：所述的補氯的補氯量為催化劑的3w%~ 8w% 〇
[0016] 進一步，本發(fā)明的一種優(yōu)選方案為：所述的補氯采用三氯化鋁為氯化劑，補氯條件 為溫度450~650°C，補氯時間為2~6h，
[0017] 進一步，本發(fā)明的一種優(yōu)選方案為：所述的補氯系統(tǒng)采用四氯化碳為氯化劑，補氯 條件為溫度250~400°C，補氯時間為30~150min。
[0018] 進一步，本發(fā)明的一種優(yōu)選方案為：所述的加熱的溫度為120~170°C。
[0019] 本發(fā)明的有益效果：
[0020] (2)本發(fā)明低溫異構化的方法采用了一種高活性負載型雙功能催化劑，所述高活 性負載型雙功能催化劑主要包括金屬活性組分及載體；所述金屬活性組分為Pt和Pd，Pt負 載量為催化劑的〇. 15~0. 5w%，Pd負載量為催化劑的0~0. 4w% ;所述載體為γ -Al2O3, 催化劑異構化活性高，穩(wěn)定性強，制備工藝簡單。
[0021] (3本發(fā)明低溫異構化的方法采用重烴循環(huán)方案，主要產(chǎn)品為異構C5和異構C6,可 以有效的提尚異構化率。
[0022] (4)本發(fā)明低溫異構化的方法采用的補氯工藝，可提高原料的異構化率。
[0023] (5)本發(fā)明低溫異構化的方法采用緩和的低溫異構化條件，液體產(chǎn)品收率高，異構 化率高，辛烷值提高幅度大。
[0024] (6)本發(fā)明低溫異構化的方法的液體產(chǎn)品收率超過98%，異構化率為60 %~ 90%，辛烷值可提高10~30。
【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026] 圖1為本發(fā)明的低溫異構化的方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028] 本發(fā)明所用的高活性負載型雙功能催化劑制備方法：以Y_A1203(SB粉制?。檩d 體，取適量的含Pt、Pd溶液，采用等體積浸漬法浸漬載體，浸漬過后常溫下放置12h，然后在 110°C下干燥6h，500°C焙燒6h，最終得Pt-PcVAl 2O3催化劑，其中催化劑上Pt、Pd質(zhì)量分數(shù) 為可通過含Pt、Pd溶液中金屬量調(diào)整。
[0029] 在本發(fā)明的催化劑制備過程中可以加入一定量競爭吸附劑制得均勻性催化劑來 提高吸附的均勻性。
[0030] 采用 50ml Pt 0· 3g/100ml 和 Pd 0· 8g/100ml 的水溶液浸漬 100g γ -Al2O3，浸漬過 后常溫下放置12h，然后在110 °C下干燥6h，500 °C焙燒6h，最終得Pt-PdAl2O3催化劑，其 中Pt的負載量0. 15w%，Pd負載量為催化劑的0. 4w%。采用的γ -Al2O3的表面積120~ 300m2 · g \ 孔容 0· 3 ~0· 6cm3 · g \ 孔徑 9 ~12nm。
[0031] 本發(fā)明中的Pt離子溶液采用氯鉑酸為原料，Pd離子溶液采用硝酸鈀為原料。
[0032] 其它負載量的高活性負載型雙功能催化劑的制備方法可以參考上述過程，調(diào)整一 下Pt、Pd溶液中金屬量即可。
[0033] 實施例1
[0034] 如圖1所示，一種低碳正構烷烴低溫異構化的方法，包括以下步驟：
[0035] (1)將含正構C5和正構C6為主的輕烴原料經(jīng)進