RU2611625C2 - Способы и установки для получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений - Google Patents
Способы и установки для получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611625C2 RU2611625C2 RU2015128261A RU2015128261A RU2611625C2 RU 2611625 C2 RU2611625 C2 RU 2611625C2 RU 2015128261 A RU2015128261 A RU 2015128261A RU 2015128261 A RU2015128261 A RU 2015128261A RU 2611625 C2 RU2611625 C2 RU 2611625C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stream
- isomerization
- cycloalkane
- rich
- isohexane
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 2-Methylpentane Chemical compound CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 96
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 93
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 claims abstract description 81
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 54
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 50
- GXDHCNNESPLIKD-UHFFFAOYSA-N 2-methylhexane Natural products CCCCC(C)C GXDHCNNESPLIKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 25
- ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbutane Chemical compound CC(C)C(C)C ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 17
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 16
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims abstract description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- PFEOZHBOMNWTJB-UHFFFAOYSA-N 3-methylpentane Chemical compound CCC(C)CC PFEOZHBOMNWTJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 58
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 41
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 27
- 150000001934 cyclohexanes Chemical class 0.000 claims description 22
- 150000001940 cyclopentanes Chemical class 0.000 claims description 19
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methylcyclopentane Chemical class CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical class O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 34
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- -1 C 6 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 17
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 13
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 12
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 11
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 10
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 9
- 235000013844 butane Nutrition 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002602 lanthanoids Chemical group 0.000 description 5
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 3
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 3
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N neopentane Chemical compound CC(C)(C)C CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CXOWYJMDMMMMJO-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpentane Chemical class CCCC(C)(C)C CXOWYJMDMMMMJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEXMKKGTQYQZCS-UHFFFAOYSA-N 3,3-dimethylpentane Chemical class CCC(C)(C)CC AEXMKKGTQYQZCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBWYZPGRKYRKNV-UHFFFAOYSA-N 3-propanoyl-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)N(C(=O)CC)C2=C1 VBWYZPGRKYRKNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052773 Promethium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- UCPMFWNAUSQDFB-UHFFFAOYSA-N methylcyclopentane octane Chemical compound CC1CCCC1.CCCCCCCC UCPMFWNAUSQDFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N promethium atom Chemical compound [Pm] VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
- C10G45/60—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used
- C10G45/62—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G59/00—Treatment of naphtha by two or more reforming processes only or by at least one reforming process and at least one process which does not substantially change the boiling range of the naphtha
- C10G59/02—Treatment of naphtha by two or more reforming processes only or by at least one reforming process and at least one process which does not substantially change the boiling range of the naphtha plural serial stages only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
- C10G45/60—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used
- C10G45/64—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/20—Characteristics of the feedstock or the products
- C10G2300/30—Physical properties of feedstocks or products
- C10G2300/305—Octane number, e.g. motor octane number [MON], research octane number [RON]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/02—Gasoline
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Предложены способы и установки для получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений. Способ включает в себя: изомеризацию потока сырья, содержащего циклические С6-соединения, для получения выходящего потока изомеризации; отделение из указанного выходящего потока изомеризации тяжелого потока, содержащего С4 и более тяжелые углеводороды, и потока, содержащего водород и С3 и более легкокипящие углеводороды; отгонку изогексана или изогептана от указанного тяжелого потока и получение головного потока, содержащего легкие газы и бутан, потока верхнего бокового погона, содержащего нормальный пентан, метилбутан и диметилбутаны, потока нижнего бокового погона, содержащего нормальный гексан и монометилпентаны, и обогащенного циклоалканами потока; и изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока в равновесных условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами, с получением потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений. Предлагаемое изобретение позволяет перерабатывать кубовые потоки колонн отгонки изогексана или изогептана для увеличения в них отношения метилциклопентана к циклогексану, причем без повышения концентраций ароматических соединений. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
По данной заявке испрашивается приоритет на основании заявки на патент США №13/715843, поданной 14 декабря 2012 г., содержание которой настоящим включено в виде ссылки во всей ее совокупности.
Область техники, к которой относится изобретение
Область техники в целом относится к способам и установкам для получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений из обогащенных циклоалканами потоков, а более конкретно относится к способам и установкам для увеличения отношения циклопентанов к циклогексанам в обогащенных циклоалканами потоках.
Уровень техники
Для современных бензиновых двигателей требуется бензин с высокими октановыми числами, например октановым числом по исследовательскому методу (RON). Ранее повышение октанового числа обычно достигалось использованием различных присадок, содержащих свинец. Поскольку свинец был исключен из состава бензина по экологическим причинам, октановые характеристики поддерживали посредством использования других ароматических углеводородов и углеводородов с низким давлением паров. Однако вследствие вредного биологического и экологического воздействия ароматических соединений были приняты стандарты для регулирования их содержания в таких топливах, как бензин. Например, определенные стандарты могут ограничивать бензин концентрациями не более 35 мас. % ароматических соединений. В то же время топливные стандарты продолжают требовать высоких октановых чисел для бензина. С учетом вышесказанного, возрастает необходимость в перегруппировке структуры С5 и С6-углеводородов, используемых при составлении бензиновых смесей, с целью достижения высоких октановых чисел.
Для изомеризации легкой нафты в обычных схемах переработки углеводородов после изомеризации используют колонну отгонки изогексана с целью разделения потоков по температурам кипения. Как правило, кубовый поток из колонны отгонки изогексана обогащен циклоалканами (нафтенами), имеет низкое октановое число и может оказывать значительное отрицательное влияние на общее октановое число объединенного продукта изомеризации. Это особенно верно при переработке углеводородного сырья с высоким содержанием циклических С6-углеводородов.
В одном из способов для увеличения октанового числа кубового потока колонны отгонки изогексана его подают на установку каталитического риформинга. Хотя высокое содержание циклоалканов в указанном кубовом потоке делает его идеальным сырьем установки риформинга, каталитический риформинг будет приводить к получению дополнительного количества ароматических соединений в комплексе переработки нафты. Как обсуждалось выше, современные процессы переработки бензина направлены на сведение к минимуму концентрации ароматических соединений.
Соответственно, желательно разрабатывать новые способы и установки для повышения октановых чисел потоков, обогащенных циклоалканами. Желательно также разрабатывать способы и установки для переработки кубовых потоков колонн отгонки изогексана или изогептана для увеличения в них отношения метилциклопентана к циклогексану, причем без повышения концентраций ароматических соединений. Желательно к тому же разрабатывать такие способы и установки, которые работают экономично. Кроме того, другие желательные признаки и характеристики станут очевидными из следующего ниже подробного описания и прилагаемой формулы изобретения, взятых в сочетании с сопроводительными чертежами, а также изложенными выше областью техники и предшествующим уровнем техники.
Раскрытие изобретения
Предлагаются способы и установки для получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений, а также способы переработки углеводородов. В одном из приведенных в качестве примера вариантов осуществления изобретения способ получения потока высокооктанового продукта с низким содержанием ароматических соединений включает в себя отгонку изогексана или изогептана из углеводородного потока и формирование обогащенного циклоалканами потока. Кроме того, данный способ включает осуществление изомеризации указанного обогащенного циклоалканами потока в равновесных условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами.
В другом варианте осуществления изобретения предлагается способ переработки углеводородов. Способ переработки углеводородов включает в себя обеспечение обогащенного циклоалканами потока. Кроме того, способ включает превращение первой части циклоалканов в указанном обогащенном циклоалканами потоке в циклопентаны и превращение второй части циклоалканов в указанном обогащенном циклоалканами потоке в циклогексаны. Способ также включает в себя формирование потока продуктов из указанных циклопентанов и указанных циклогексанов, при этом соотношение циклопентанов к циклогексанам составляет по меньшей мере 6:5.
В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается установка для повышения октанового числа потока, обогащенного циклоалканами. Установка содержит зону колонны отгонки изогексана, выполненную с возможностью формирования из углеводородного потока обогащенного циклоалканами потока в виде кубового потока. Кроме того, установка содержит зону повышения качества продукта, выполненную с возможностью изомеризации указанного обогащенного циклоалканами потока в равновесных условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему установки и способа повышения октановых чисел потоков, обогащенных циклоалканами, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
Следующее ниже подробное описание является лишь пояснительным по своему характеру и не направлено на ограничение способов или устройств для повышения октановых чисел потоков, обогащенных циклоалканами. Кроме того, не имеется никакого намерения быть связанными какой-либо теорией, представленной в предшествующем уровне техники или следующем далее подробном описании.
В настоящем документе предлагаются способы и установки для переработки углеводородов, а более конкретно для повышения октановых чисел потоков циклоалканов, таких как кубовые потоки колонны отгонки изогексана или колонны отгонки изогептана. Данные способы и установки обеспечивают получение потоков углеводородных продуктов с более высокими октановыми числами (RON) без возрастания в них концентраций ароматических соединений. Более конкретно обогащенные циклоалканами потоки, такие как кубовые потоки колонны отгонки изогексана или колонны отгонки изогептана, подвергают изомеризации для повышения их октановых чисел путем преимущественной изомеризации циклоалканов в метилциклопентан по сравнению с циклогексанами и ароматическими соединениями.
На фиг. 1 описан представленный в качестве примера вариант воплощения установки и способа повышения октанового числа кубового потока колонны отгонки изогексана или колонны отгонки изогептана. Ссылка на конкретную схему, показанную на фиг. 1, не предназначена для ограничения установки и способа подробностями, раскрытыми на ней. Кроме того, фиг. 1 представляет собой схематичную иллюстрацию, и на ней не отображен ряд подробностей технологической схемы, как, например, насосы, компрессоры, клапаны и рециркуляционные линии, которые хорошо известны специалисту в данной области техники.
На фиг. 1 продемонстрирована установка 10 с тремя основными рабочими зонами: зоной 12 изомеризации, зоной 14 колонны отгонки изогексана или колонны отгонки изогептана и зоной 16 улучшения качества продукта. Как показано, поток 20 сырья вводят в зону 12 изомеризации. Виды сырья, которые можно использовать в настоящем изобретении, включают в себя углеводородные фракции, обогащенные нормальными С4-С7-парафинами и циклическими соединениями. Употребляемый в настоящем документе термин «обогащенный» не имеет в виду минимального требуемого количества, отличного от количества больше нуля. Одна из категорий источников сырья представляет собой потоки нормальных и циклических парафинов, содержащих от 4 до 7 атомов углерода, или смесь таких парафинов. Другие пригодные источники сырья охватывают легкий бензин естественного происхождения, легкую прямогонную нафту, газонефтеконденсат, легкие рафинаты, легкий риформат, легкие углеводороды, промысловые бутаны и прямогонные дистилляты, имеющие конечные температуры перегонки 77°С (170°F) и содержащие существенные количества С4-С6-парафинов. Сырье также может содержать низкие концентрации ненасыщенных углеводородов. В конкретном варианте осуществления изобретения сырье содержит высокую концентрацию С6-циклических соединений или высокую концентрацию С7-циклических соединений, как, например, более 5 мас. % или более 10 мас. % выбранных циклических соединений.
Водород 24 смешивают с потоком 20 сырья в количестве, которое обеспечит отношение водорода к углеводороду, равное 0,05 или меньше, в выходящем потоке процесса изомеризации при работе без рециркуляции водорода. Как показано, при необходимости в водород 24 можно подавать подпиточный газ или дополнительный водород 26. В случае некоторых каталитических систем, как например, платины на хлорированном оксиде алюминия, обнаружено, что отношение водорода к углеводороду (Н2/НС), равное 0,05 или меньше, в выходящем потоке обеспечивает достаточный избыток водорода для рабочего режима процесса. Системы на основе цеолитов или сульфатированного диоксида циркония требуют более высоких отношений Н2/НС. Хотя суммарное количество водорода не расходуется в реакции изомеризации, зона изомеризации будет характеризоваться общим потреблением водорода, часто называемым стехиометрической потребностью в водороде, которая связана с рядом протекающих побочных реакций. Упомянутые побочные реакции включают в себя крекинг и диспропорционирование. Другие реакции, в которых также будет расходоваться водород, включают в себя насыщение олефинов и ароматических соединений. В случае источников сырья с низкой концентрацией ненасыщенных соединений удовлетворение потребностей в стехиометрическом количестве водорода задает мольное отношение водорода к углеводородам в исходящем потоке, составляющее от 0,01 до 10,0. Водород в избытке от стехиометрических количеств для протекания побочных реакций поддерживается в зоне изомеризации для обеспечения высокой стабильности и конверсии за счет компенсации варьирований в составах источников сырья, которые изменяют стехиометрические потребности в водороде.
Если отношение водорода к углеводородам превышает 0,10, с экономической точки зрения нежелательно осуществлять процесс изомеризации без рециркуляции водорода в зону изомеризации. По мере того, как количество водорода, покидающего секцию извлечения продукта, увеличивается, дополнительные количества С4 и других углеводородных продуктов отбираются потоком топливного газа из секции извлечения продукта. Величина потери продукта или дополнительной затраты, связанной с оборудованием для извлечения, с целью предотвращения потери продукта, не оправдывают рабочий режим процесса без рециркуляции при отношениях водорода к углеводородам выше 0,10. Однако при использовании рециркуляции водорода его смешивают с сырьем в количестве, которое обеспечит отношение водорода к углеводородам, составляющее от 0,01 до 10,0 в потоке, выходящем из зоны изомеризации.
Водород 24 можно добавлять к смеси сырья любым способом, который обеспечивает необходимый контроль при добавлении небольших количеств водорода. Измерительные и контрольные приборы, предназначенные для данной цели, хорошо известны специалисту в данной области техники. Контрольный клапан можно использовать для измерения добавляемого количества водорода 24 к потоку 20 сырья. Концентрацию водорода в выходящем потоке можно контролировать с помощью прибора для непрерывного измерения количества водорода, а для поддержания желаемой концентрации водорода можно регулировать положение настройки контрольного клапана. Концентрацию водорода в выходящем потоке вычисляют на основе расхода общего выходящего потока.
Как показано, зона 12 изомеризации содержит один реактор 28 изомеризации, который содержит катализатор изомеризации. Зона 12 изомеризации не ограничивается данной конкретной конфигурацией, а может состоять из зоны изомеризации любого типа, которая принимает поток C5-С6-углеводородов с прямой цепью или смесь углеводородов с прямой цепью, с разветвленной цепью и циклических углеводородов и превращает прямоцепные углеводороды исходной смеси в углеводороды с разветвленной цепью, а разветвленные углеводороды в более высоко разветвленные углеводороды, производя таким образом выходящий поток, содержащий углеводороды с разветвленной и с прямой цепью. Двухреакторная система с реактором первой ступени и реактором второй ступени в реакционной зоне представляет собой распространенный альтернативный вариант осуществления. В случае двухреакторной системы используемый катализатор распределен между двумя реакторами по любой разумной схеме размещения. Необязательно проводить реакцию в двух реакторах, но использование двух реакторов привносит в процесс ряд положительных эффектов. Использование двух реакторов и специальное клапанное управление позволяет осуществлять частичную замену системы катализатора без отключения установки изомеризации от потока. В короткие периоды времени, в течение которых может быть необходима замена катализатора, весь поток реагентов можно перерабатывать с использованием только одного реакционного сосуда при одновременной замене катализатора в другом. Использование двух реакционных зон также способствует поддержанию более низких температур катализатора. Это достигается воплощением любой экзотермической реакции, такой как гидрирование ненасыщенных соединений, проводимой в первом сосуде, при наличии остаточной стадии реакции, осуществляемой на конечной ступени реакторов в более благоприятных температурных условиях. Например, относительно холодные смеси водорода и углеводородного сырья можно пропускать через теплообменник для холодного сырья, который нагревает поступающее сырье потоком, выходящим из конечного реактора. Из теплообменника для холодного сырья последнее направляют в теплообменник для горячего сырья, где оно нагревается потоком, выходящим из первого реактора. Частично нагретое сырье из теплообменника для горячего сырья можно направлять через входной теплообменник, который обеспечивает любые дополнительные тепловые потребности в отношении сырья, а затем подавать в первый реактор. Выходящий поток из первого реактора можно направлять во второй реактор после прохождения через теплообменник для обеспечения межступенчатого охлаждения. Поток, выходящий из зоны изомеризации, можно направлять из второго реактора через теплообменник для холодного сырья, описанный выше, и на оборудование разделения.
Поток 20 сырья и водород 24 контактируют в реакторе 28 изомеризации с катализатором изомеризации. Каталитические композиты, которые можно использовать в реакторе 28 изомеризации, охватывают традиционные катализаторы изомеризации, включая платину на хлорированном оксиде алюминия, кристаллические алюмосиликаты или цеолиты и другие твердые сильнокислотные катализаторы, такие как сульфатированный диоксид циркония и модифицированный сульфатированный диоксид циркония. В рабочих условиях процесса подходящие каталитические композиции указанного типа будут демонстрировать селективную и существенную активность в изомеризации.
Как класс, кристаллические алюмосиликатные или кристаллические цеолитные катализаторы включают кристаллические цеолитные молекулярные сита, имеющие кажущийся диаметр пор, достаточно большой для адсорбирования неопентана. Желательным является мольное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия SiO2:Al2O3 больше 3, меньше 60 и предпочтительно от 15 до 50. В одной из форм цеолит будет содержать эквивалентное процентное содержание катионов щелочного металла и будет иметь такие тетраэдры AlO4 -, которые не связаны с катионами щелочных металлов, включая и те, которые не связаны с катионами каких-либо металлов, или те, которые связаны с катионами двухвалентных или катионами других поливалентных металлов. Обычно молекулярное сито представляет собой молекулярное сито морденит, которое по существу находится в кислотной форме или конвертировано в кислотную форму.
Композиция цеолитного катализатора для использования в настоящем изобретении содержит благородный металл VIII группы, кристаллический алюмосиликат в водородной форме и тугоплавкий неорганический оксид, при этом композиция катализатора имеет площадь поверхности по меньшей мере 580 м2/г. Значительные улучшения показателей изомеризации реализуются в том случае, когда площадь поверхности каталитического композита составляет 580 м2/г или выше. Металл VIII группы включают в состав каталитического композита для сообщения функции гидрирования/дегидрирования, и конкретным благородным металлом VIII группы является платина. Благородный металл VIII группы присутствует в количестве от 0,01 до 5% мас. в расчете на массу композита, а предпочтительно в количестве по меньшей мере 0,15% мас., но не выше 0,35% мас. Цеолитный каталитический композит также может содержать каталитически эффективное количество металла промотора, такого как олово, свинц, германий, кобальт, никель, железо, вольфрам, хром, молибден, висмут, индий, галлий, кадмий, цинк, уран, медь, серебро, золото, тантал, либо один или несколько редкоземельных металлов и их смеси. Алюмосиликат в водородной форме имеет каркас кристаллической решетки либо с трехмерной структурой, либо со структурой пор каналов. Трехмерные алюмосиликаты охватывают и синтетические алюмосиликаты и алюмосиликаты природного происхождения, такие как фожазиты, которые включают в себя цеолиты типа X, типа Y, ультрастабильный цеолит Y и т.п. Цеолиты типа L, типа омега и морденит являются примерами кристаллических алюмосиликатов со структурой пор каналов. Морденит либо в форме природного происхождения, либо в синтетической форме представляет собой один из вариантов осуществления изобретения, конкретно, с отношением диоксида кремния к оксиду алюминия по меньшей мере 16:1. Алюмосиликат в водородной форме может присутствовать в количестве, находящемся в диапазоне от 50 до 99,5 мас. %, предпочтительно в диапазоне от 75 до 95 мас. %, а тугоплавкий неорганический оксид может присутствовать в количестве, находящемся в диапазоне от 25 до 50 мас. %.
Другим подходящим катализатором изомеризации является твердый сильнокислотный катализатор, который содержит сульфатированную подложку на основе оксида или гидроксида металла группы IVB (IUPAC 4), предпочтительно оксида или гидроксида циркония по меньшей мере первый компонент, который является лантанидным или иттриевым компонентом, и по меньшей мере второй компонент, представляющий собой компонент металла платиновой группы. Катализатор необязательно содержит связующее в виде неорганического оксида, в частности оксид алюминия.
Материал подложки твердого сильнокислотного катализатора содержит оксид или гидроксид элемента группы IVB (IUPAC 4). В одном из вариантов осуществления изобретения элемент группы IVB представляет собой цирконий или титан. Сульфат включают в состав композиции на материале подложки. Компонент элемента ряда лантанидов вводят в состав композита любым подходящим способом. Компонент элемента ряда лантанидов может быть выбран из группы, состоящей из лантана, церия, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция. Подходящие количества компонента элемента ряда лантанидов находятся в диапазоне от 0,01 до 10 мас. % в расчете на массу элемента от массы катализатора. Компонент металла платиновой группы добавляют к каталитическому композиту любым способом, известным в данной области техники для получения катализатора, например пропиткой. Компонент металла платиновой группы может быть выбран из группы, состоящей из платины, палладия, рутения, родия, иридия или осмия. Подходящими являются количества в диапазоне от 0,01 до 2 мас. % компонента металла платиновой группы в расчете на элемент.
Необязательно, катализатор связан тугоплавким неорганическим оксидом. Связующее, в случае его использования, обычно составляет от 0,1 до 50 мас. %, предпочтительно от 5 до 20 мас. % в расчете на массу готового катализатора. Компоненты подложки, сульфата, металлов и необязательное связующее можно вводить в состав композиции в любом порядке, эффективном для приготовления катализатора, используемого для изомеризации углеводородов. Примерами подходящих атомных отношений лантанида или иттрия к металлу платиновой группы в случае данного катализатора являются величины по меньшей мере 1:1; например 2:1 или больше; как например, 5:1 или больше. Катализатор, необязательно, может дополнительно содержать третий компонент в виде железа, кобальта, никеля, рения или их смесей. Например, железо может присутствовать в количествах, находящихся в диапазоне от 0,1 до 5 мас. % в расчете на элемент. В варианте осуществления изобретения, приведенном в качестве примера, твердый сильнокислотный катализатор изомеризации представляет собой сульфатированный диоксид циркония или модифицированный сульфатированный диоксид циркония.
Другой класс катализаторов изомеризации, подходящих для использования в настоящем изобретении, включает в себя хлорированные платиноалюмооксидные катализаторы. Алюминий находится предпочтительно в форме безводного гамма-оксида алюминия высокой степени чистоты. Катализатор также может содержать и другие металлы платиновой группы. Термин «металлы платиновой группы» относится к благородным металлам за исключением серебра и золота, которые выбраны из группы, состоящей из платины, палладия, германия, рутения, родия, осмия и иридия. Указанные металлы различаются по активности и селективности, так что платина, как обнаружено к настоящему моменту, является наиболее подходящей для данного процесса. Катализатор будет содержать от 0,1 до 0,25 мас. % платины. Другие металлы платиновой группы могут присутствовать в концентрации от 0,1 до 0,25 мас. %. Платиновый компонент может находиться в готовом каталитическом композите в виде оксида или галогенида либо в виде элементарного металла. Присутствие платинового компонента в его восстановленном состоянии найдено наиболее подходящим для данного процесса. Хлоридный компонент, называемый в данной области техники «объединенным хлоридом», присутствует в количестве от 2 до 10 мас. % в расчете на сухой материал подложки. Использование хлорида в количествах больше 5 мас. %, как обнаружено, является наиболее целесообразным для данного процесса. Неорганический оксид предпочтительно содержит оксид алюминия, и более предпочтительно гамма-оксид алюминия, эта-оксид алюминия и их смеси.
Существует большое разнообразие способов приготовления каталитического композита, а также введения в него платинового металла и хлорида. В одном из способов катализатор получают пропиткой материала носителя посредством контактирования с водным раствором водорастворимого разлагаемого соединения металла платиновой группы. Для достижения наилучших результатов пропитку осуществляют при погружении материала носителя в раствор хлорплатиновой кислоты. Дополнительные растворы, которые можно использовать, включают в себя хлорплатинат аммония, бромплатиновую кислоту или дихлорид платины. Использование соединения хлорида платины выполняет двойную функцию: введения в катализатор платинового компонента и по меньшей мере небольшого количества хлорида. Дополнительные количества галогена должны вводиться в катализатор посредством добавления хлорида алюминия к основе алюмоплатинового катализатора или образования в ней хлорида алюминия. Альтернативный способ повышения концентрации галогена в готовом композите катализатора заключается в использовании гидрозоля алюминия для образования материала алюминиевого носителя таким образом, чтобы материал носителя тоже содержал по меньшей мере часть хлорида. Галоген также можно добавлять к материалу носителя посредством контактирования прокаленного материала носителя с водным раствором галогеновой кислоты, как, например, с хлористым водородом.
Общеизвестно, что сильнохлорированные катализаторы платина-оксид алюминия данного типа являются высокочувствительными к серо- и кислородсодержащим соединениям. Следовательно, использование таких катализаторов требует, чтобы сырье было относительно свободно от подобных соединений. Как правило, для использования высокохлоридных катализаторов платина-оксид алюминия требуется концентрация серы не выше 0,5 ч/млн. Присутствие серы в сырье способствует временной дезактивации катализатора в результате отравления платины. Активность катализатора можно восстанавливать путем отпаривания серы из композита катализатора под действием горячего водорода или с помощью понижения концентрации серы во входящем сырье до уровня ниже 0,5 ч/млн, так чтобы углеводород обусловливал десорбцию серы, адсорбированной на катализаторе. Вода может действовать в направлении постоянной дезактивации катализатора путем удаления из катализатора высокоактивного хлорида и замены его неактивным гидроксидом алюминия. С учетом вышесказанного, воду, а также оксигенаты, в частности С1-С5-оксигенаты, которые могут разлагаться с образованием воды, можно допускать только в очень низких концентрациях. В общем случае это требует ограничения содержания оксигенатов в сырье концентрацией 0,1 ч/млн или меньше. Исходное сырье можно подвергать обработке любым способом, который будет приводить к удалению воды и сернистых соединений. Серу можно удалять из потока исходного сырья гидроочисткой. Для удаления воды из исходных компонентов имеется большое разнообразие промышленных сушилок. Специалистам в данной области техники также хорошо известны адсорбционные процессы для удаления серы и воды из потоков углеводородов.
Рабочие условия внутри зоны изомеризации выбраны для достижения максимального уровня образования изоалканового продукта из компонентов сырья. Температуры в пределах реакционной зоны обычно находятся в интервале от 40° до 235°С (от 100° до 455°F). Более низкие температуры реакции обычно благоприятствуют образованию равновесной смеси изоалканов в отличие от нормальных алканов. Более низкие температуры особенно применимы для переработки видов сырья, состоящего из С5 и С6-алканов, где более низкие температуры способствуют образованию равновесных смесей с самой высокой концентрацией наиболее разветвленных изоалканов. Если исходная смесь в основном содержит С5 и С6 алканы, подходящими являются температуры в диапазоне от 60° до 160°С. Так, если исходная смесь содержит значительные количества С4-С6-алканов, наиболее подходящие рабочие температуры находятся в интервале от 145° до 385°С. Зону изомеризации можно поддерживать в широком диапазоне давлений. Величины давления в процессе изомеризации С4-С6-парафинов находятся в диапазоне от 700 кПа абс. до 7000 кПа абс. В других вариантах осуществления изобретения значения давления для данного процесса находятся в интервале от 20 бар изб. до 50 бар изб. Расход подачи сырья в реакционную зону также может варьироваться в широком интервале. Указанные условия включают в себя часовые объемные скорости жидкости, находящиеся в диапазоне от 0,5 до 12 ч-1, однако при этом в некоторых вариантах осуществления изобретения имеются объемные скорости от 1 до 6 ч-1.
На фиг. 1 выходящий поток 30 изомеризации покидает зону 12 изомеризации и подвергается обработке для отделения желаемых изомеризованных продуктов от водорода, легких погонов, более низкооктановых изомеризованных продуктов и циклоалканов (нафтенов) плюс тяжелые углеводороды, содержащие 7 или более атомов углерода. Прежде всего, выходящий поток 30 изомеризации может быть подвергнут теплообмену с потоком 20 сырья в теплообменнике 32 перед пропусканием его в сепаратор 34. Выходящий поток 30 изомеризации поступает в сепаратор 34, в котором выходящий поток 30 изомеризации разделяется на тяжелый поток 38, содержащий С4 и более тяжелые углеводороды, и головной поток 24 водорода, который образован водородом и более легкими углеводородами, включая С3 и более низкокипящие соединения. В определенном варианте осуществления изобретения не используют сепаратор, например, в зоне 12 изомеризации с использованием катализатора платина на хлорированном оксиде алюминия, работающем при соотношении 0,05 Н2/НС, не используют сепаратор.
Условия для работы сепаратора 34 включают в себя давления, находящиеся в диапазоне от 689 до 4137 кПа абс. (от 100 до 600 фунт/кв. дюйм абс.). В конкретных вариантах осуществления изобретения используют давления от 1379 до 3447 кПа абс. (от 200 до 500 фунт/кв. дюйм абс.). Подходящие конструкции ректификационных колонн и сосудов сепаратора, пригодных для использования в качестве сепаратора 34, хорошо известны специалистам в данной области техники. Поток 24 водорода подвергают рециркуляции с помощью рециркуляционного компрессора 36 для объединения с потоком 20 исходного сырья. При необходимости к рециркуляционному потоку 24 водорода можно добавлять дополнительный водород 26.
После отделения тяжелый поток 38 можно подвергать теплообмену с другими потоками, как показано на фиг. 1, перед пропусканием в зону 14 колонны отгонки изогексана или колонны отгонки изогептана. Тяжелый поток 38 направляют в колонну 40 отгонки изогексана или отгонки изогептана. В приведенном в качестве примера варианте осуществления колонна 40 отгонки изогексана или отгонки изогептана работает при давлении от 138 до 1379 кПа абс. (от 20 до 200 фунт/кв. дюйм абс.), предпочтительно от 345 до 689 кПа абс. (от 50 до 100 фунт/кв. дюйм абс.). Колонна 40 отгонки изогексана или отгонки изогептана служит для достижения множества целей. Например, она может обеспечивать формирование головного потока 44, который содержит легкие газы и бутан. В рабочем режиме типичной колонны отгонки изогексана, границы кипения фракции для головного потока 44 выше температуры кипения 2,3-диметилбутана и ниже температуры кипения бутана. 2,3-диметилбутан характеризуется наиболее высоким октановым числом среди изомеров диметилбутана, а бутан считается слишком легким для составления бензиновой смеси. В результате желательно хорошее расщепление между головным потоком 44 и потоком 46 верхнего бокового погона для достижения максимального октанового числа и сведения к минимуму количества легкого вещества в потоке 46 верхнего бокового погона. Количество бутана, отводимого из колонны 40 отгонки изогексана, будет изменяться в зависимости от количества бутана, поступающего в процесс. В других вариантах осуществления изобретения будет использоваться колонна-стабилизатор выше по ходу потока от колонны отгонки изогексана для удаления легких погонов, а в колонне отгонки изогексана будет иметься только жидкий головной продукт. При переработке соединений С7 в колонне 40 отгонки изогептана образуется кубовый поток, обогащенный циклическими С7-соединениями, при этом головной поток будет содержать триметилбутаны и диметилпентаны, а нижний боковой погон будет содержать н-гептан и метилгексаны. Несмотря на то, что остальное описание сосредоточено на С6-потоках в колонне отгонки изогексана, объект изобретения не ограничивается таким образом и может расматриваться применительно к колонне отгонки изогептана для переработки С7-потоков.
Как показано на фиг. 1, головной поток 44 можно извлекать для дальнейшей переработки или для использования в качестве топливного газа. Например, головной поток 44 можно отделять для формирования потока отходящего газа, содержащего в основном легкие газы и бутан, и рециркуляционного потока, содержащего C5+ (С5 и выше)-углеводороды, предназначенного для рециркуляции в колонну 40 отгонки изогексана (не показано).
На фиг. 1 показано, что в колонне 40 отгонки изогексана образуется поток 46 верхнего бокового погона с высокой концентрацией нормального пентана, метилбутана и диметилбутанов. В колонне 40 отгонки изогексана также образуется рециркуляционный поток 48 нижнего бокового погона С6, который содержит некоторое количество нормального гексана и монометилпентанов. Поток 46 верхнего бокового погона также может содержать бутан и легкие газы. Относительно более высооктановые углеводороды, нормальный пентан, метилбутан и диметилбутаны, содержащиеся в потоке 46 верхнего бокового погона, можно извлекать из колонны 40 отгонки изогексана любым способом. Предпочтительно поток 46 верхнего бокового погона выходит в виде бокового погона из отдельной колонны 40 отгонки изогексана. В рабочем режиме колонны 40 отгонки изогексана, соответствующем приведенному примеру, границы кипения фракции для потока 46 верхнего бокового погона выше температуры кипения 2,3-диметилбутана и ниже температуры кипения 2-метилпентана. 2,3-диметилбутан характеризуется наиболее высоким октановым числом среди изомеров диметилбутана, а 2-метилпентан имеет относительно низкое октановое число, ниже, чем у 3-метилпентана. С учетом вышесказанного, для достижения максимального октанового числа желательно хорошее расщепление между потоком 48 нижнего бокового погона и потоком 46 верхнего бокового погона. Поскольку 2,3-диметилбутан и 2-метилпентан разделяет лишь узкий диапазон температур кипения, колонну отгонки изогексана конструируют в соответствии с целью достижения максимальной степени указанного разделения. Поток 46 верхнего бокового погона, содержащий нормальный пентан, метилбутан и диметилбутаны, можно дополнительно обрабатывать для удаления легких фракций, включая бутан и легкие газы, которые можно объединять с головным потоком 44 колонны отгонки изогексана. Наиболее желательные изомеризованные продукты, нормальный пентан, метилбутан и диметилбутаны можно отводить в виде потока продуктов, изомеризата, собираемого или используемого при составлении бензиновой смеси.
Углеводороды с относительно более низким октановым числом, включая нормальный гексан, можно извлекать из колонны 40 отгонки изогексана любым способом. Поток 48 нижнего бокового погона можно подавать как рециркуляционный С6-поток, который выходит из отдельной колонны 40 отгонки изогексана. Границы кипения фракции для потока 48 нижнего бокового погона в колонне 40 отгонки изогексана можно устанавливать для осуществления рециркуляции некоторого количества нормального гексана в зону 12 изомеризации. Например, колонна 40 отгонки изогексана может работать при установлении границы кипения фракции на уровне выше температуры кипения циклогексана.
Более тяжелые углеводороды отбирают из колонны 40 отгонки изогексана в виде кубового потока 50 колонны отгонки изогексана. Границы кипения между потоком 48 нижнего бокового погона и кубовым потоком 50 могут обусловливать привнесение существенных долей циклогексана в кубовый поток 50. Кроме того, кубовый поток 50, как правило, будет содержать другие С6-циклоалканы, а также любые С7-циклоалканы. При использовании в качестве сырья для процесса нафты, кипящей во всем диапазоне, тяжелое углеводородное сырье также может содержать С7+-нафту.
Несмотря на то, что колонна 40 отгонки изогексана отображена содержащей два боковых погона, можно использовать альтернативные конструкции. Например, колонна 40 отгонки изогексана могла бы содержать один боковой погон или даже не иметь никаких боковых погонов. Для целей, описанных в настоящем документе, достаточно, чтобы колонна 40 отгонки изогексана производила кубовый поток 50, содержащий циклоалканы.
Как показано, кубовый поток 50 пропускают в зону 16 повышения качества продукта. Кубовый поток 50 можно подвергать теплообмену с тяжелым потоком 38 в теплообменнике 52. Затем кубовый поток 50 направляют в реактор 54 изомеризации. Как показано, зона 16 повышения качества продукта содержит один реактор 54 изомеризации, который содержит катализатор изомеризации. Зона 16 повышения качества продукта не ограничивается указанной конкретной конфигурацией, а может включать схему изомеризации любого типа, которая принимает поток циклоалканов и превращает их или часть их в более высокооктановые циклоалканы, производя тем самым выходящий поток, имеющий более высокое октановое число, чем у кубового потока 50. Двухреакторная система с реактором первой ступени и реактором второй ступени в зоне повышения качества продукта будет представлять собой альтернативный вариант осуществления изобретения. В случае двухреакторной системы используемый катализатор распределен между двумя реакторами по любой разумной схеме размещения. Необязательно проводить реакцию в двух реакторах, но использование двух реакторов привносит в процесс ряд положительных эффектов, как описано выше при упоминании реактора 28 изомеризации.
Цель процесса повышения качества продукта заключается в достижении максимального уровня образования метилциклопентана по сравнению с образованием циклогексана. Вследствие того, что октановое число (RON) метилциклопентана равно 96, тогда как октановое число циклогексана составляет 84 (RON), доведение отношения метилциклопентана к циклогексану до максимального уровня оптимизирует октановое число (RON) изомеризованного кубового потока, т.е. потока 60 продуктов. При низких температурах, благоприятных для изомеризации парафинов, предпочтение отдается образованию низкооктанового циклогексана. При высоких температурах, как, например выше 150°С, например, выше 180°С, как, например, выше 200°С, отдается предпочтение образованию более высокооктанового метилциклопентана. В приведенном варианте осуществления изобретения изомеризация при 205°С сдвигает равновесие данной реакции в сторону благоприятного метилциклопентана в степени, достаточной для возрастания октанового числа потока 60 продуктов на пять пунктов по сравнению с кубовым потоком 50 до изомеризации.
Реактор 54 изомеризации содержит катализатор изомеризации, такой как хлорированный оксид алюминия или аналогичный катализатор, описанный выше. Другим типичным катализатором изомеризации является сульфатированный диоксид циркония или аналогичный катализатор, описанный выше. В определенном варианте осуществления изобретения используют катализатор низкой кислотности. Выбор катализатора основан на стремлении ограничить крекинг при одновременном обеспечении возможности протекания процесса изомеризации циклоалканов при наиболее высокой температуре, при которой возможно достижение максимального отношения метилциклопентана к циклогексану.
Представленный на фиг. 1 процесс изомеризации в зоне 16 улучшения качества продукта включает в себя однопроходную схему потока водорода, хотя такая схема не является обязательной. Как показано, водород 62 смешивают с кубовым потоком 50 в количестве, которое обеспечит отношение водорода к углеводородам, достаточное для преимущественного образования метилциклопентана по сравнению с циклогексаном. В приведенном варианте осуществления изобретения поток 60 продуктов образуется с соотношением циклопентанов к циклогексанам, равным по меньшей мере 6:5, например, по меньшей мере 3:2, например, по меньшей мере 2:1.
Как описано в настоящем документе, предложена установка и способ повышения октанового числа потока, обогащенного циклоалканами. В представленных вариантах осуществления изобретения установка и способ описаны для увеличения отношения циклопентана к циклогексану в кубовом потоке колонны отгона изогексана. Установка и способ, описанные выше, особенно хорошо подходят для образования потока продуктов, который одновременно имеет и низкое содержание ароматических соединений, и высокое октановое число для составления бензиновой смеси.
Несмотря на то, что в предшествующем подробном описании представлен по меньшей мере один типичный вариант осуществления изобретения, следует принимать во внимание, что существует обширное число вариантов. Также следует понимать, что приведенный в качестве примера вариант или варианты осуществления изобретения являются только примерами и не предназначены для ограничения объема, применимости или конфигурации заявленного объекта изобретения каким-либо образом. Скорее, изложенное выше подробное описание обеспечит специалистов в данной области техники удобной картой выполнения технологических операций для воплощения типичного варианта или вариантов осуществления изобретения. Понятно, что можно вносить различные изменения в функцию и схему расположения элементов, описанных в типичном варианте осуществления изобретения, без отступления от объема, изложенного в прилагаемой формуле изобретения.
Конкретные варианты осуществления изобретения
Хотя нижеследующее описывается в сочетании с конкретными вариантами осуществления изобретения, очевидно, что данное описание предназначено для пояснения, а не для ограничения объема предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.
Первый вариант осуществления изобретения представляет собой способ получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений, включающий в себя отгонку изогексана или изогептана от углеводородного потока и формирование потока, обогащенного циклоалканами; а также изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока в равновесных условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока в условиях, благоприятствующих образованию метилциклопентанов по сравнению с циклогексанами. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в. данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока при температуре по меньшей мере 150°С. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока при температуре по меньшей мере 180°С. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока при температуре по меньшей мере 200°С. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока на металлсодержащем катализаторе, обладающем кислотностью. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока на катализаторе, представляющем собой хлорированный оксид алюминия. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока на катализаторе, представляющем собой сульфатированный диоксид циркония. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, дополнительно включающий изомеризацию потока сырья, содержащего циклические С6-соединения, для формирования выходящего потока изомеризации; и отделение тяжелого потока из указанного выходящего потока изомеризации, при этом указанный тяжелый поток представляет собой указанный углеводородный поток. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до первого варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока в условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами, приводит к образованию потока продуктов с октановым числом (RON) по меньшей мере на 5 пунктов выше октанового числа (RON) указанного обогащенного циклоалканами потока.
Второй вариант осуществления изобретения представляет собой способ переработки углеводородов, включающий в себя обеспечение обогащенного циклоалканами потока; превращение первой части циклоалканов в указанном обогащенном циклоалканами потоке в циклопентаны; превращение второй части циклоалканов в указанном обогащенном циклоалканами потоке в циклогексаны; и формирование потока продуктов из указанных циклопентанов и указанных циклогексанов, при этом отношение циклопентанов к циклогексанам составляет по меньшей мере 65. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до второго варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором превращение первой части и превращение второй части включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока в условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до второго варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором превращение первой части и превращение второй части включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока в условиях, благоприятствующих образованию метилциклопентанов по сравнению с циклогексанами. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до второго варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором превращение первой части и превращение второй части включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока на катализаторе изомеризации при температуре по меньшей мере 200°С. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до второго варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором обеспечение указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя отгонку изогексана от углеводородного потока с образованием указанного обогащенного циклоалканами потока в виде кубового потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до второго варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором обеспечение указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя отгонку изогептана от углеводородного потока с образованием указанного обогащенного циклоалканами потока в виде кубового потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до второго варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, дополнительно включающий в себя изомеризацию потока сырья, содержащего циклические С6-соединения, для получения выходящего потока изомеризации; и отделение тяжелого потока из указанного выходящего потока изомеризации; при этом обеспечение указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя отгонку изогексана из указанного тяжелого потока с образованием указанного обогащенного циклоалканами потока в виде кубового потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до второго варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, в котором формирование потока продуктов включает в себя формирование потока продуктов из указанных циклопентанов и указанных циклогексанов, при этом отношение циклопентанов к циклогексанам составляет по меньшей мере 21.
Третий вариант осуществления изобретения представляет собой установку для повышения октанового числа обогащенного циклоалканами потока, содержащую зону колонны отгонки изогексана или колонны отгонки изогептана, выполненную с возможностью получения из углеводородного потока обогащенного циклоалканами потока в виде кубового потока; и зону повышения качества продукта, выполненную с возможностью изомеризации указанного обогащенного циклоалканами потока в условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любые или все предшествующие варианты осуществления, приведенные в данном параграфе, вплоть до третьего варианта осуществления, изложенного в указанном параграфе, дополнительно содержащего зону изомеризации, выполненную с возможностью изомеризации потока сырья, содержащего циклические С6-соединения, для получения выходящего потока изомеризации; и сепаратор, выполненный с возможностью отделения тяжелого потока из указанного выходящего потока изомеризации, при этом указанный тяжелый поток представляет собой указанный углеводородный поток.
Claims (16)
1. Способ получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений, включающий в себя:
изомеризацию потока сырья, содержащего циклические С6-соединения, для получения выходящего потока изомеризации;
отделение из указанного выходящего потока изомеризации тяжелого потока, содержащего С4 и более тяжелые углеводороды, и потока, содержащего водород и С3 и более легкокипящие углеводороды;
отгонку изогексана или изогептана от указанного тяжелого потока и получение головного потока, содержащего легкие газы и бутан, потока верхнего бокового погона, содержащего нормальный пентан, метилбутан и диметилбутаны, потока нижнего бокового погона, содержащего нормальный гексан и монометилпентаны, и обогащенного циклоалканами потока; и
изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока в равновесных условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами, с получением потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений.
2. Способ по п. 1, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока в условиях, благоприятствующих образованию метилциклопентанов по сравнению с циклогексанами.
3. Способ по п. 1, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока при температуре по меньшей мере 150°C.
4. Способ по п. 1, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока на металлсодержащем катализаторе, обладающем кислотностью.
5. Способ по п. 1, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока на катализаторе, представляющем собой хлорированный оксид алюминия.
6. Способ по п. 1, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока включает в себя изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока на катализаторе, представляющем собой сульфатированный диоксид циркония.
7. Способ по п. 1, в котором изомеризация указанного обогащенного циклоалканами потока в условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами, приводит к образованию потока продуктов с октановым числом (RON) по меньшей мере на 5 пунктов выше октанового числа (RON) указанного обогащенного циклоалканами потока.
8. Установка (10) для повышения октанового числа, обогащенного циклоалканами потока (50), содержащая:
зону (12, 14) колонны отгонки изогексана или колонны отгонки изогептана, выполненную с возможностью формирования из углеводородного потока (38), обогащенного циклоалканами потока в виде кубового потока (50);
зону (16) повышения качества продукта, выполненную с возможностью изомеризации указанного обогащенного циклоалканами потока в условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами, для повышения октанового числа указанного обогащенного циклоалканами потока;
зону (12) изомеризации, выполненную с возможностью изомеризации потока (20) сырья, содержащего циклические С6-соединения, для получения выходящего потока (30) изомеризации; и
сепаратор (34), выполненный с возможностью отделения тяжелого потока из указанного выходящего потока изомеризации, при этом указанный тяжелый поток представляет собой указанный углеводородный поток.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/715,843 | 2012-12-14 | ||
US13/715,843 US20140171706A1 (en) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | Methods and apparatuses for forming low-aromatic high-octane product streams |
PCT/US2013/070232 WO2014092927A1 (en) | 2012-12-14 | 2013-11-15 | Methods and apparatuses for forming low-aromatic high-octane product streams |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015128261A RU2015128261A (ru) | 2017-01-19 |
RU2611625C2 true RU2611625C2 (ru) | 2017-02-28 |
Family
ID=50931668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015128261A RU2611625C2 (ru) | 2012-12-14 | 2013-11-15 | Способы и установки для получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140171706A1 (ru) |
RU (1) | RU2611625C2 (ru) |
WO (1) | WO2014092927A1 (ru) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180215683A1 (en) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | Saudi Arabian Oil Company | Isomerization process using feedstock containing dissolved hydrogen |
US11155757B2 (en) | 2017-01-27 | 2021-10-26 | Saudi Arabian Oil Company | Isomerization process using feedstock containing dissolved hydrogen |
CN109704906B (zh) * | 2017-10-26 | 2021-11-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 利用抽余油生产己烷的工艺方法 |
US10301558B1 (en) | 2018-07-30 | 2019-05-28 | Uop Llc | Integrated process for production of gasoline |
US10294430B1 (en) | 2018-07-30 | 2019-05-21 | Uop Llc | Integrated process for production of gasoline |
US20220372382A1 (en) | 2021-05-19 | 2022-11-24 | Indian Oil Corporation Limited | Process for isomerization of c5-c7 hydrocarbons in light naphtha range |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3974061A (en) * | 1974-12-16 | 1976-08-10 | Texaco Inc. | Isomerization of C5 and C6 isomerizable hydrocarbons |
RU2329099C1 (ru) * | 2004-06-21 | 2008-07-20 | Юоп Ллк | Высокоактивный катализатор изомеризации и способ изомеризации |
RU2374216C1 (ru) * | 2007-05-18 | 2009-11-27 | Юоп Ллк | Способ изомеризации исходного сырья, содержащего бензол, и установка для его осуществления |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2440751A (en) * | 1945-11-05 | 1948-05-04 | Phillips Petroleum Co | Conversion of hydrocarbons |
US2918511A (en) * | 1958-05-09 | 1959-12-22 | Texaco Inc | Isomerizing a c6 hydrocarbon fraction |
US3069482A (en) * | 1958-09-22 | 1962-12-18 | Union Oil Co | Cyclohexane isomerization |
US3311667A (en) * | 1963-05-06 | 1967-03-28 | Phillips Petroleum Co | Process for the preparation of cyclohexane |
US3673267A (en) * | 1970-10-19 | 1972-06-27 | Mobil Oil Corp | Isomerization of cyclohexane in the presence of a mordenite catalyst |
DE3586228D1 (de) * | 1984-09-10 | 1992-07-23 | Light Oil Utilization Res Ass | Fester starksauerer katalysator. |
US6573417B1 (en) * | 2001-11-05 | 2003-06-03 | Uop Llc | Fractionation of paraffin isomerization process effluent |
US20060183952A1 (en) * | 2005-02-16 | 2006-08-17 | Catalytic Distillation Technologies | Process for the removal of benzene from gasoline streams |
-
2012
- 2012-12-14 US US13/715,843 patent/US20140171706A1/en not_active Abandoned
-
2013
- 2013-11-15 WO PCT/US2013/070232 patent/WO2014092927A1/en active Application Filing
- 2013-11-15 RU RU2015128261A patent/RU2611625C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3974061A (en) * | 1974-12-16 | 1976-08-10 | Texaco Inc. | Isomerization of C5 and C6 isomerizable hydrocarbons |
RU2329099C1 (ru) * | 2004-06-21 | 2008-07-20 | Юоп Ллк | Высокоактивный катализатор изомеризации и способ изомеризации |
RU2374216C1 (ru) * | 2007-05-18 | 2009-11-27 | Юоп Ллк | Способ изомеризации исходного сырья, содержащего бензол, и установка для его осуществления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140171706A1 (en) | 2014-06-19 |
RU2015128261A (ru) | 2017-01-19 |
WO2014092927A1 (en) | 2014-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2006223575B2 (en) | Isomerization process | |
RU2611625C2 (ru) | Способы и установки для получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений | |
CA2038824C (en) | Combination process for hydrogenation and isomerization of benzene- and paraffin-containing feedstocks | |
US6395950B1 (en) | Isomerization with adsorptive separation and dividing wall fractional distillation | |
US6927314B1 (en) | Fractionation and treatment of full boiling range gasoline | |
RU2696489C2 (ru) | Способы и установки для изомеризации углеводородов | |
EP2243814A1 (en) | Upgrading light naphtas for increased olefins production | |
US7875757B2 (en) | Combination reforming and isomerization process | |
RU2691971C2 (ru) | Интегрированный способ риформинга и изомеризации углеводородов и установка для его осуществления | |
US10240097B2 (en) | Methods and apparatuses for an integrated isomerization and platforming process | |
US4665273A (en) | Isomerization of high sulfur content naphthas | |
US20050023189A1 (en) | Combination reforming and isomerization process | |
US10294430B1 (en) | Integrated process for production of gasoline | |
US20090071874A1 (en) | method of isomerization of light gasoline fractions | |
US5763713A (en) | Process for the isomerization of benzene containing feed streams | |
US9938206B2 (en) | Highly branched hydrocarbon isomerization for an aromatization reaction | |
US20140128647A1 (en) | Method and apparatus for reducing an aromatic concentration in a hydrocarbon stream | |
WO2020028285A1 (en) | Integrated process for production of gasoline | |
US5962755A (en) | Process for the isomerization of benzene containing feed streams | |
EP0797650A1 (en) | Process for the isomerisation of a hydrocarbonaceous feedstock | |
WO2021154573A1 (en) | Integrated stabilizer for two stage c7 isomerization | |
US20140243566A1 (en) | Method and apparatus for reducing an aromatic concentration in a hydrocarbon stream | |
NO173552B (no) | Fremgangsmaate for isomerisering av isomeriserbare hydrocarboner og fremgangsmaate for fremstilling av et katalytisk materiale for isomerisering av isomeriserbare hydrocarboner |