一種輕烴異構(gòu)化方法
【專利摘要】一種輕烴異構(gòu)化方法，輕烴原料進(jìn)入脫異戊烷塔，塔頂物流作為異構(gòu)化產(chǎn)品引出，塔底物流進(jìn)入異構(gòu)化反應(yīng)器與異構(gòu)化催化劑接觸進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入脫戊烷塔進(jìn)行分離，脫戊烷塔塔頂物流與所述的輕烴原料混合后引入脫異戊烷塔，脫戊烷塔塔底物流引入脫異己烷塔，脫異己烷塔塔頂物流和塔底物流作為異構(gòu)化產(chǎn)品引出，脫異己烷塔側(cè)線抽出的甲基戊烷和正己烷返回異構(gòu)化反應(yīng)器進(jìn)一步轉(zhuǎn)化；所述的脫戊烷塔在加壓下操作，所述的脫戊烷塔塔頂物流作為所述的脫異戊烷塔的再沸器的熱源。本發(fā)明提供的方法在正構(gòu)與異構(gòu)烷烴的分離過程中充分利用脫戊烷塔頂氣相物流的冷凝熱，有效降低輕烴異構(gòu)化工藝裝置的能耗。
【專利說明】
一種輕烴異構(gòu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種輕烴的異構(gòu)化方法，更具體地說，涉及一種將碳原子數(shù)較小的直 鏈烷烴通過臨氫異構(gòu)化反應(yīng)生成帶支鏈的異構(gòu)烷烴以提高輕烴辛烷值的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著環(huán)境保護(hù)意識的日益增強(qiáng)，我國對車用燃料，特別是汽油產(chǎn)品的要求越來越 嚴(yán)格，對汽油中的烯烴、芳烴以及硫的含量等都做出了嚴(yán)格的限制。我國汽油池中的調(diào)合 組分有催化裂化汽油、催化重整汽油、異構(gòu)化汽油和烷基化汽油等，其中催化裂化汽油是最 主要的調(diào)合組分，但催化裂化汽油具有較高的烯烴和硫含量，采用加氫技術(shù)降烯烴和脫硫 易于造成辛烷值損失，因此，提高其它調(diào)合組分的生產(chǎn)能力很有必要。近年來，隨著原油加 工能力的提高，適合于作為催化重整裝置原料的石腦油的產(chǎn)量增加較快，催化重整裝置的 加工能力有了較大幅度的提高，但催化重整生成油的大部分用來生產(chǎn)芳烴，其余才作為汽 油調(diào)合組分，盡管催化重整汽油不含烯烴和硫，但其芳烴含量較高，尤其是苯含量在調(diào)合時 易于達(dá)到汽油指標(biāo)的限制值。異丁烷與丁烯烴過烷基化反應(yīng)可以生產(chǎn)以碳八異構(gòu)烷烴為主 要組成的烷基化汽油，烷基化汽油不含烯烴、芳烴和硫，是優(yōu)良的汽油調(diào)合組分，但烷基化 汽油的生產(chǎn)主要采用硫酸法和氫氟酸法兩種工藝，存在設(shè)備腐蝕及廢酸處理等安全和環(huán)保 問題，烷基化汽油生產(chǎn)能力的提高受到了限制。由于油品質(zhì)量的不斷升級，以油品加氫精制 和加氫裂化為主的油品二次加工裝置增多，在油品的加氫處理過程中，會產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的 以C5和C6烷烴為主要組成的輕烴，由于C5和C6烷烴中的正構(gòu)烷烴具有很低的辛烷值，因 此限制了輕烴在汽油池中的調(diào)合比例，通過異構(gòu)化反應(yīng)可以將正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴， 提高輕烴的辛烷值，從而可以增大輕烴在汽油池中的調(diào)合比例，異構(gòu)化汽油不含烯烴、芳烴 和硫，是較好的汽油調(diào)合組分，增加異構(gòu)化汽油產(chǎn)量，擴(kuò)大異構(gòu)化汽油在汽油池中的調(diào)合比 例，是滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求的較好選擇。
[0003] 輕烴異構(gòu)化反應(yīng)是在催化劑的作用下，將辛烷值較低的輕質(zhì)正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為辛烷 值較高的輕質(zhì)異構(gòu)烷烴的反應(yīng)過程，異構(gòu)化反應(yīng)是受熱力學(xué)平衡控制的放熱反應(yīng)，盡管通 過開發(fā)活性較高的催化劑并降低反應(yīng)溫度，可以提高單程轉(zhuǎn)化率，但異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物中總 是會含有一定濃度的正構(gòu)烷烴，為最大程度提升輕烴的辛烷值，需要將異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物中 的正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴進(jìn)行分離，并使未反應(yīng)的正構(gòu)烷烴在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，盡可能提高 正構(gòu)烷烴的異構(gòu)化率。目前，工業(yè)上分離正構(gòu)與異構(gòu)烷烴的方法主要有吸附分離法和精餾 法。
[0004] 吸附分離法是利用正構(gòu)與異構(gòu)烷烴在吸附劑上的吸附特性不同，將二者進(jìn)行分離 的工藝方法。異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物通過裝填有吸附劑的吸附器分離為富含正構(gòu)烷烴的物流和富 含異構(gòu)烷烴的物流，前者返回異構(gòu)化反應(yīng)器繼續(xù)轉(zhuǎn)化，后者作為異構(gòu)化汽油產(chǎn)品。
[0005] 精餾法是利用所需分離組分沸點(diǎn)的不同將多組分進(jìn)行分離的工藝方法，根據(jù)所需 分離組分的不同要求，設(shè)置一個或多個精餾塔，由于塔設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單且控制方案易于實現(xiàn)， 因此精餾法通常是實現(xiàn)正構(gòu)與異構(gòu)烷烴分離的主要方法之一。由于輕烴中的正構(gòu)與異構(gòu)烷 烴的沸點(diǎn)比較接近，當(dāng)要求正構(gòu)與異構(gòu)烷烴的分離精度較高時，精餾塔往往需要設(shè)置較多 的塔板且采用較高的回流比，因此，精餾法分離過程的能耗較高。在采用精餾法分離正構(gòu)與 異構(gòu)烷烴并將正構(gòu)烷烴循環(huán)回反應(yīng)單元的輕烴異構(gòu)化工藝中，雖然精餾過程所需的能耗與 具體的分離方案有密切的關(guān)系，但通常會占裝置總能耗的60%以上，所以采用適當(dāng)?shù)墓に?手段降低精餾過程的能耗就能明顯地降低異構(gòu)化裝置的能耗。
[0006] CN101544905A公開了一種輕烴異構(gòu)化方法，輕烴原料先經(jīng)脫異戊烷塔分離，塔頂 物流作為異構(gòu)化產(chǎn)品引出，塔底物流進(jìn)入前部異構(gòu)化反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，前部反應(yīng) 器的出口物流經(jīng)氣液分離后，所得液相物流在脫異己烷塔內(nèi)進(jìn)行分離，脫異己烷塔的塔頂 物流和塔底物流引出后與脫異戊烷塔的塔頂物流混合，共同作為異構(gòu)化產(chǎn)品去汽油穩(wěn)定系 統(tǒng)，脫異己烷塔的側(cè)線物流引入到后部異構(gòu)化反應(yīng)器，后部異構(gòu)化反應(yīng)器的反應(yīng)物流經(jīng)氣 液分離后，所得液相物流全部返回并與前部異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)的氣液分離器的液相物流混 合，共同作為脫異己烷塔的進(jìn)料。該方法具有較高的正構(gòu)烷烴異構(gòu)化率，其中C6正構(gòu)烷烴 基本實現(xiàn)了完全異構(gòu)化，并大幅度提高了輕烴原料的辛烷值。
[0007] CN101171212A提出的異構(gòu)化方法中，將脫異己烷塔側(cè)線抽出物與選擇性滲透膜接 觸，得到正己烷和甲基戊烷濃度提高的滲透物級分與甲基環(huán)戊烷和二甲基丁烷濃度提高的 保留物級分，其中的滲透物級分返回異構(gòu)化反應(yīng)器，保留物級分與脫異己烷塔頂物流混合 作為異構(gòu)化汽油產(chǎn)品。由于增設(shè)了選擇性滲透膜，在降低循環(huán)物流流量的同時，也降低了對 脫異己烷塔分離精度的要求，脫異己烷塔可以采用較低的回流比，因此，有效地降低了異構(gòu) 化裝置的能耗。但由于保留物級分中還含有較多的甲基戊烷，從而使異構(gòu)化汽油產(chǎn)品辛烷 值的進(jìn)一步提高受到了限制。
[0008] 如何在提高輕烴異構(gòu)化反應(yīng)裝置的正構(gòu)烷烴異構(gòu)化率，且提高輕烴原料的辛烷值 的情況下，降低異構(gòu)化工藝裝置能耗成為目前迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種輕烴異構(gòu)化方法，在提高正構(gòu)烷烴異構(gòu)化 率，提高異構(gòu)化汽油產(chǎn)品的辛烷值的基礎(chǔ)上，同時降低異構(gòu)化工藝裝置的能耗。
[0010] 一種輕烴異構(gòu)化方法，輕烴原料先進(jìn)入脫異戊烷塔，塔頂物流作為異構(gòu)化產(chǎn)品引 出，塔底物流引入異構(gòu)化反應(yīng)單元，在氫氣存在下，與異構(gòu)化反應(yīng)器中的異構(gòu)化催化劑接觸 進(jìn)行正構(gòu)烷烴的異構(gòu)化反應(yīng)，異構(gòu)化反應(yīng)單元的產(chǎn)物引入脫戊烷塔中分離，脫戊烷塔塔頂 得到的C5餾分與所述的輕烴原料混合并引入脫異戊烷塔，脫戊烷塔塔底得到的C6以上餾 分引入脫異己烷塔，脫異己烷塔塔頂物流和塔底物流作為異構(gòu)化產(chǎn)品引出，所述的脫異己 烷塔側(cè)線抽出含甲基戊烷和正己烷的物流返回所述的異構(gòu)化反應(yīng)單元進(jìn)一步轉(zhuǎn)化；所述 的脫戊烷塔在加壓下操作，所述的脫戊烷塔塔頂物流作為所述的脫異戊烷塔的再沸器的熱 源。
[0011] 本發(fā)明提供的方法中，所述的異構(gòu)化反應(yīng)器的操作條件為：溫度為100~400°c， 表觀壓力為〇? 5~5. OMPag，重時空速為0? 2~10.0 h \氫油摩爾比為0? 05~8. 0。
[0012] 本發(fā)明提供的方法中，所述的異構(gòu)化催化劑由0. 01~3. 0重％的第VIII族金屬 活性組分和載體組成；所述的第VIII族金屬選自鉬、鈀、鍺、釕和銠中的一種或幾種；所述 的載體為絲光沸石，或者是氧化鋁與絲光沸石組成的復(fù)合載體；優(yōu)選地，所述的復(fù)合載體中 還含有3沸石；更優(yōu)選所述的載體中還含有一定量的鹵素。其中金屬活性組分的含量以催 化劑總重量為基準(zhǔn)，以金屬計。
[0013] 所述的輕烴原料為C4~C7烴類餾分，并以C5和C6烷烴為主要組成，所述的輕烴 原料來自于加氫精制裝置或加氫裂化裝置。
[0014] 本發(fā)明提供的輕烴異構(gòu)化方法的有益效果為：
[0015] (1)設(shè)置脫異戊烷塔脫除輕烴原料和循環(huán)C5餾分中的異構(gòu)C5餾分，引入異構(gòu)化反 應(yīng)單元中進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)的物料中基本不含異構(gòu)C5餾分，可以顯著提高正構(gòu)C5餾分的單 程轉(zhuǎn)化率，有利于提高單位重量催化劑的利用效率，節(jié)省異構(gòu)化催化劑用量。
[0016] (2)設(shè)置脫戊烷塔將反應(yīng)產(chǎn)物中的C5餾分分離出來并返回至脫異戊烷塔，只有異 構(gòu)C5餾分作為異構(gòu)化汽油引出，而正構(gòu)C5餾分返回異構(gòu)化反應(yīng)單元繼續(xù)進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)， 正構(gòu)C5餾分基本實現(xiàn)了全異構(gòu)化，異構(gòu)化汽油的辛烷值有較大幅度地提高。
[0017] (3)設(shè)置脫異己烷塔進(jìn)一步分離C6及C7以上餾分，側(cè)線引出甲基戊烷和正己烷并 返回異構(gòu)化反應(yīng)單元進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，塔頂引出以二甲基丁烷為主要組成的物流作為異構(gòu)化汽 油產(chǎn)品，正構(gòu)C6餾分基本實現(xiàn)了全異構(gòu)化，有利于生產(chǎn)較高辛烷值的異構(gòu)化汽油。
[0018] (4)脫戊烷塔的操作壓力較高，并采用脫戊烷塔頂氣相物流作為脫異戊烷塔底再 沸器的熱源，充分利用脫戊烷塔頂氣相物流的冷凝熱。此外，脫戊烷塔還采用熱回流的方 式，塔頂分離出來的C5餾分以熱進(jìn)料狀態(tài)與輕烴原料混合，提高脫異戊烷塔的進(jìn)料溫度， 降低了脫異戊烷塔底再沸器的熱負(fù)荷。明顯降低異構(gòu)化工藝裝置的能耗，減少了異構(gòu)化汽 油的加工成本。
【附圖說明】
[0019] 附圖1為本發(fā)明提供的輕烴異構(gòu)化方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明是這樣具體實施的：
[0021] 輕烴原料為C4~C7烴類餾分，并以C5和C6烷烴為主要組成，所述的輕烴原料優(yōu) 選來自于加氫精制裝置或加氫裂化裝置。輕烴原料為正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴的混合物，根據(jù) 原料來源的不同，正構(gòu)與異構(gòu)烷烴的比例變化較大，通常油品一次加工過程產(chǎn)生的異構(gòu)化 原料中正構(gòu)烷烴所占比例較大，而油品二次加工過程產(chǎn)生的異構(gòu)化原料中異構(gòu)烷烴所占比 例較大。
[0022] 輕烴原料首先進(jìn)入脫異戊烷塔，將輕烴原料中的異構(gòu)C5餾分分離出來并作為異 構(gòu)化汽油的一部分，塔底物流為脫除異構(gòu)C5的輕烴原料，包括C5正構(gòu)烷烴和C6以上烷烴， 所述的C6以上烷烴包括C6烷烴和少量的C7烷烴。脫異戊烷塔的操作條件為：塔頂表觀 壓力為0? 10~0? 40MPag，塔頂溫度為60~70°C，塔底溫度為88~100°C，塔回流比（R/D) 為5~10。脫除異構(gòu)C5的輕烴原料進(jìn)入異構(gòu)化反應(yīng)單元。
[0023] 異構(gòu)化反應(yīng)單元設(shè)有進(jìn)料泵、換熱器、反應(yīng)加熱爐、異構(gòu)化反應(yīng)器、氣液分離器、氫 氣壓縮機(jī)等設(shè)備，其中異構(gòu)化反應(yīng)器是異構(gòu)化反應(yīng)單元的關(guān)鍵設(shè)備，異構(gòu)化反應(yīng)器內(nèi)裝填 有異構(gòu)化催化劑。異構(gòu)化反應(yīng)為輕度放熱反應(yīng)，雖然反應(yīng)的熱效應(yīng)不大，但是反應(yīng)溫度對正 構(gòu)烷烴的平衡轉(zhuǎn)化率影響較大，為了較好地控制反應(yīng)溫度，優(yōu)選將異構(gòu)化反應(yīng)器內(nèi)的催化 劑床層分成2~3段或使用2~3個反應(yīng)器，在相鄰兩段催化劑床層之間或兩個相鄰反應(yīng) 器之間補(bǔ)入溫度較低的冷介質(zhì)，使反應(yīng)溫度控制在所要求的范圍內(nèi)。
[0024] 本發(fā)明提供的方法中，異構(gòu)化反應(yīng)器內(nèi)裝填的異構(gòu)化催化劑由0. 01~3. 0重％的 VIII族金屬活性組分和載體組成；所述的VIII族金屬選自鉬、鈀、鍺、釕和銠中的一種或幾 種；所述的載體為絲光沸石或者是氧化鋁與絲光沸石組成的復(fù)合載體。優(yōu)選地，所述的復(fù)合 載體中還含有3沸石；更優(yōu)選所述的載體中還含有一定量的鹵素。其中金屬活性組分的含 量是以催化劑總重量為基準(zhǔn)，以金屬計的含量。
[0025] 所述的異構(gòu)化反應(yīng)器的操作條件為：溫度為100~400°C，表觀壓力為0.5~ 5. OMPag，重時空速為0. 2~10.0 h \氫油摩爾比為0. 05~8. 0。
[0026] 所述的異構(gòu)化反應(yīng)單元還包含有異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物穩(wěn)定系統(tǒng)，通常由穩(wěn)定塔及相關(guān) 設(shè)備組成，通過穩(wěn)定系統(tǒng)脫除異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物中溶解的氫氣和微量的由裂化副反應(yīng)生成的 C1~C3低碳烷烴。
[0027] 經(jīng)過穩(wěn)定處理后的異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入脫戊烷塔內(nèi)進(jìn)行分離，脫戊烷塔塔頂?shù)玫?的C5餾分與異構(gòu)化原料混合引入脫異戊烷塔，塔底得到的C6以上餾分引入脫異己烷塔中 進(jìn)行分離。所述的脫戊烷塔在加壓的條件下操作，塔頂表觀壓力為〇. 80~1. 20MPag，優(yōu)選 地，所述的脫戊烷塔的操作條件為：塔頂表觀壓力為〇. 80~1. lOMPag，塔頂溫度為115~ 125°C，塔釜溫度為150~175°C。
[0028] 脫異己烷塔塔頂物流的主要組分為二甲基丁烷，作為異構(gòu)化汽油產(chǎn)品引出，脫異 己烷塔的塔底物流為C7以上餾分也作為異構(gòu)化汽油引出，所述的C7以上餾分主要為C7烴 類，脫異己烷塔的側(cè)線抽出物流以甲基戊烷和正已烷為主要組成，返回異構(gòu)化反應(yīng)單元進(jìn) 一步轉(zhuǎn)化。所述的脫異己烷塔的操作條件為：塔頂表觀壓力為〇. 1~〇. 5MPag，塔頂溫度為 70~130°C，塔釜溫度為100~170°C。
[0029] 本發(fā)明提供的方法中，所述的脫戊烷塔采用較高操作壓力，并且采用熱回流的方 式，塔頂分離出來的C5餾分不經(jīng)進(jìn)一步冷卻，而是以熱進(jìn)料狀態(tài)與輕烴原料混合送入脫異 戊烷塔，提高了脫異戊烷塔的進(jìn)料溫度。另外，脫戊烷塔塔頂物流的溫位滿足脫異戊烷塔再 沸器熱源的溫位要求，可作為所述的脫異戊烷塔的再沸器的熱源。所述的脫異戊烷塔塔底 再沸器少部分不足熱量由其它熱源提供。本發(fā)明提供的方法使脫戊烷塔頂氣相物流的冷凝 熱得到充分利用，為脫異戊烷塔提供分離所需的大部分熱量，顯著降低了脫異戊烷塔底再 沸器的熱負(fù)荷，有效降低了輕烴異構(gòu)化工藝裝置的能耗。
[0030] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明提供的輕烴異構(gòu)化方法，附圖中只表示出了主要 設(shè)備，省略了輔助設(shè)備、儀表和閥門等，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0031] 附圖1為本發(fā)明提供的輕烴異構(gòu)化方法的流程示意圖，如圖1所示，輕烴原料經(jīng)管 線1引入異構(gòu)化裝置，與經(jīng)管線10來的脫戊烷塔18分離出的C5餾分混合，經(jīng)管線2引入 脫異戊烷塔16。在脫異戊烷塔16中進(jìn)行異構(gòu)C5餾分與正構(gòu)C5及較重餾分的分離。以異 構(gòu)C5烷烴為主要組成的氣相物流由脫異戊烷塔16的頂部引出，經(jīng)管線3引出作為異構(gòu)化 汽油產(chǎn)品送出裝置。脫異戊烷塔底液相物流經(jīng)管線4與來自管線13的循環(huán)C6餾分混合后， 經(jīng)管線5送入異構(gòu)化反應(yīng)單元17,在異構(gòu)化反應(yīng)單元17內(nèi)進(jìn)行正構(gòu)烷烴的異構(gòu)化反應(yīng)，異 構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)管線6進(jìn)入脫戊烷塔18,進(jìn)行C5餾分與C6以上餾分的分離。脫戊烷塔18 頂部的C5餾分氣相物流經(jīng)管線7進(jìn)入脫異戊烷塔底再沸器15,經(jīng)塔底再沸器15冷凝的C5 餾分經(jīng)管線8引出后，不進(jìn)行進(jìn)一步的冷卻，一部分經(jīng)管線10和管線1來的輕烴原料混合 經(jīng)管線2進(jìn)入脫異戊烷塔16,另一部分作為塔頂回流經(jīng)管線9返回脫戊烷塔18。脫戊烷塔 18的塔底C6以上餾分經(jīng)管線11引入脫異己烷塔19,以二甲基丁烷為主要組成的塔頂物流 由管線12引出，作為異構(gòu)化汽油產(chǎn)品的一部分，以C7以上餾分為主要組成的塔底物流由管 線14引出，也作為異構(gòu)化汽油的一部分，脫異己烷塔19的側(cè)線物流，主要組成為甲基戊烷 和正己烷，由管線13引出與管線4內(nèi)的脫異構(gòu)C5餾分混合，返回異構(gòu)化反應(yīng)單元17,進(jìn)一 步轉(zhuǎn)化為辛烷值較高的二甲基丁烷。
[0032] 以下通過實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0033] 實施例1
[0034] 實施例1采用附圖1所示的工藝流程方案，異構(gòu)化裝置的加工規(guī)模為30萬噸/ 年。異構(gòu)化原料是經(jīng)過加氫精制的輕烴，除含有C5和C6烷烴外，還含有少量其它組分，其 具體的組成數(shù)據(jù)如表1所示，從表1可以看出：原料中C5鏈烷烴的摩爾含量為47. 94%，其 中異戊烷占C5鏈烷烴含量的42. 49% ;C6鏈烷烴的摩爾含量為39. 93%，其中二甲基丁烷 占C6鏈烷烴含量的7. 29%。原料的研究法辛烷值為67. 5。異構(gòu)化汽油產(chǎn)品的組成和性質(zhì) 也列于表1中，從表1可以看出：異構(gòu)化汽油產(chǎn)品中的異戊烷占C5鏈烷烴的含量提高到了 95. 15%，二甲基丁烷占C6鏈烷烴的含量提高到了 48. 58%，異構(gòu)化汽油產(chǎn)品的研究法辛烷 值提高到了 86.9。
[0035] 表2列出了脫異戊烷塔、脫戊烷塔和脫異己烷塔的操作條件。脫異戊烷塔頂表觀 壓力為0? 2MPag，塔底液相溫度為93°C ;脫戊烷塔頂表觀壓力為0? 9MPag，塔頂氣相溫度為 127°C，比脫異戊烷塔底液相溫度高34°C，適合作為脫異戊烷塔的再沸器的熱源。
[0036] 采用本實施例的工藝方案時，脫異戊烷塔、脫戊烷塔和脫異己烷塔分離所需的能 耗約占裝置總能耗的80%，因此，降低三個塔的熱負(fù)荷就可以大幅度降低異構(gòu)化裝置的能 耗。三塔的再沸器的熱負(fù)荷如表3所示，由表3可知：脫戊烷塔頂氣提供給脫異戊烷塔的熱 負(fù)荷為7749kW，占三塔總熱負(fù)荷的24. 94%。三塔需外供熱源提供的總熱負(fù)荷為23326kW。
[0037] 實施例2
[0038] 實施例2也采用附圖1所示的工藝流程方案，所不同的是脫戊烷塔頂引出的氣相 物流采用常規(guī)的冷凝冷卻方式。
[0039] 實施例2的異構(gòu)化原料與實施例1的原料相同，二者異構(gòu)化反應(yīng)部分的工藝條件 也相同，且脫異戊烷塔、脫戊烷塔和脫異己烷塔的分離精度也相同。
[0040] 實施例2中脫異戊烷塔、脫戊烷塔和脫異己烷塔的操作條件如表2所示，三塔的再 沸器的熱負(fù)荷如表3所示。由于不必考慮脫戊烷塔頂氣相的溫位問題，脫戊烷塔可以在較 低的壓力下操作。
[0041] 實施例2中脫異戊烷塔、脫戊烷塔和脫異己烷塔需外供熱源提供的總熱負(fù)荷為 30871kW，較實施例1中的總熱負(fù)荷增加了 32. 35%。
[0042] 表 1
[0043]

【主權(quán)項】
1. 一種輕烴異構(gòu)化方法，其特征在于，輕烴原料進(jìn)入脫異戊烷塔，塔頂?shù)玫降漠悩?gòu)C5 餾分作為異構(gòu)化產(chǎn)品引出，塔底得到的正構(gòu)C5和C6以上餾分進(jìn)入異構(gòu)化反應(yīng)單元，在氫氣 存在下，與異構(gòu)化反應(yīng)器中的異構(gòu)化催化劑接觸進(jìn)行正構(gòu)烷烴的異構(gòu)化反應(yīng)，異構(gòu)化反應(yīng) 單元的產(chǎn)物進(jìn)入脫戊烷塔進(jìn)行分離，脫戊烷塔塔頂物流與所述的輕烴原料混合后引入脫異 戊烷塔，脫戊烷塔塔底得到的C6以上餾分引入脫異己烷塔，脫異己烷塔塔頂物流和塔底物 流作為異構(gòu)化產(chǎn)品引出，所述的脫異己烷塔側(cè)線抽出含甲基戊烷和正己烷的物流返回所述 的異構(gòu)化反應(yīng)單元進(jìn)一步轉(zhuǎn)化；所述的脫戊烷塔在加壓下操作，所述的脫戊烷塔塔頂物流 作為所述的脫異戊烷塔的再沸器的熱源。2. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的異構(gòu)化反應(yīng)器的操作條件為：溫度為 100~400°C，表觀壓力為0· 5~5. OMPag，重時空速為0· 2~10.0 h \氫油摩爾比為0· 05~ 8. 0〇3. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的異構(gòu)化催化劑由0. 01~3. 0重％的第 VIII族金屬活性組分和載體組成，所述的第VIII族金屬選自鉬、鈀、鍺、釕和銠中的一種或 幾種；所述的載體為絲光沸石，或者是氧化鋁和絲光沸石的復(fù)合載體。4. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的脫異戊烷塔的操作條件為：塔頂表觀壓 力為0· 1~0· 4MPag，塔頂溫度為60~70°C，塔底溫度為88~100°C，回流比為5~10。5. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的脫戊烷塔的操作條件為：塔頂表觀壓力 為0· 80~1. 20MPag，塔頂溫度為115~125°C，塔釜溫度為150~175°C。6. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的脫異己烷塔塔頂物流為二甲基丁烷餾 分，所述的脫異己烷塔塔底物流為C7以上餾分。7. 按照權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述的脫異己烷塔的操作條件為：塔頂表觀壓 力為0· 1~0· 5MPa，塔頂溫度為70~130°C，塔釜溫度為100~170°C。8. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的異構(gòu)化反應(yīng)器內(nèi)裝填的催化劑分成2~ 3段床層，在相鄰兩段床層之間補(bǔ)入溫度較低的冷介質(zhì)調(diào)整反應(yīng)物流的溫度。9. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的異構(gòu)化反應(yīng)器由2~3個串聯(lián)的反應(yīng)器 組成，在相鄰兩個反應(yīng)器之間補(bǔ)入溫度較低的冷介質(zhì)調(diào)整反應(yīng)物流的溫度。10. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的輕烴原料為C4~C7烴類餾分，并以 C5和C6烷烴為主要組成。
【文檔編號】C10G67/00GK105820838SQ201510007258
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月7日
【發(fā)明人】趙志海, 師峰, 楊克勇
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院