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      用于從混合的烴進料物流生產(chǎn)純化的芳族烴的方法與流程

      文檔序號:11106370閱讀:680來源:國知局
      苯衍生物乙苯或枯烯的商業(yè)生產(chǎn)包括使用乙烯或丙烯作為烷基化試劑的苯的烷基化;參見例如Hwang和Chen(2010)枯烯Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology1–10。混合的C6烴進料物流的直接烷基化是不可行的生產(chǎn)高純度乙苯或枯烯的方法,因為在這樣的方法中,產(chǎn)生了許多不期望的副產(chǎn)物,它們難以與期望的芳族烷基化產(chǎn)物分離;參見例如US6,177,600。因此,混合的烴進料物流如重整物或C6級分通常需要經(jīng)歷芳族提取如液體提取或提取蒸餾,從而除去苯共沸物以便提供足夠純化的苯物流。這樣的生產(chǎn)苯的方法的缺點在于芳族提取方法昂貴且耗時。此外,這樣的常規(guī)方法不能夠提高混合的烴進料物流中的苯含量。本發(fā)明的目的是提供從混合的烴生產(chǎn)高純度苯的改進的方法。上述問題的解決方案通過提供如下文描述且如權(quán)利要求表述的實施方案來實現(xiàn)。因此,本發(fā)明提供用于生產(chǎn)苯的方法,所述方法包括:(a)使混合的烴進料物流經(jīng)歷分離以提供C6級分;(b)使C6級分經(jīng)歷芳構(gòu)化以提供富含苯的芳族物流;和(c)從富含苯的芳族物流回收苯。在本發(fā)明的上下文中,令人驚奇地發(fā)現(xiàn),通過使從混合的烴物流如重整物分離的C6級分經(jīng)歷芳構(gòu)化,鏈烷烴可以選擇性環(huán)化至苯,由此顯著提高進料物流的苯含量。隨后富含苯的C6級分經(jīng)歷苯回收以生產(chǎn)符合規(guī)格的苯物流。術(shù)語“芳族烴”或“芳族化合物”在本領(lǐng)域中是非常公知的。因此,術(shù)語“芳族烴”涉及具有比假想定域結(jié)構(gòu)(例如Kekulé結(jié)構(gòu))的穩(wěn)定性顯著更大的穩(wěn)定性(由于離域)的環(huán)狀共軛烴。用于確定指定烴的芳香性的最常見方法為在1HNMR譜中觀察抗磁性(diatropicity),例如存在對于苯環(huán)質(zhì)子的7.2-7.3ppm的化學位移。如本文所用的,術(shù)語“C#烴”或“C#”意在描述具有#個碳原子的烴,其中“#”為正數(shù)。此外,術(shù)語“C#+烴”意在描述具有#個或更多個碳原子的所有烴分子。因此,術(shù)語“C9+烴”意在描述具有9個或更多個碳原子的烴的混合物。因此,術(shù)語“C9+烷烴”涉及具有9個或更多個碳原子的烷烴。在本發(fā)明方法中,包括C6烴且適合于經(jīng)歷芳構(gòu)化的任何混合的烴組合物可以用作進料物流。這樣的適合的進料物流可選自重整物,C6級分,直餾石腦油,加氫裂化汽油,輕質(zhì)焦化石腦油,焦爐輕質(zhì)油和FCC汽油,或其混合物。優(yōu)選地,進料物流包括重整物。本發(fā)明方法包括使混合的烴進料物流經(jīng)歷分離以提供C6級分。如本文所用的,術(shù)語“C6級分”涉及包含至少60wt%的C6烴,優(yōu)選至少70wt%的C6烴,更優(yōu)選至少80wt%的C6烴,特別優(yōu)選至少90wt%的C6烴,更特別優(yōu)選至少95wt%的C6烴,和最優(yōu)選至少99wt%的C6烴的烴餾分。優(yōu)選地,提供C6級分的分離不包括芳族提取,例如液體提取或提取蒸餾。優(yōu)選地,提供C6級分的分離包括蒸餾。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠選擇適合的蒸餾條件以提供如本文定義的C6級分。優(yōu)選地,蒸餾條件適合于提供沸點為45-90℃,更優(yōu)選47-87℃,特別優(yōu)選48-85℃和最優(yōu)選49-81℃的C6級分。來自重整物的C6級分可以在組成方面變化很大。優(yōu)選地,C6級分的苯含量在10-50wt%之間變化且剩余部分主要為鏈烷烴,其中異鏈烷烴更加占優(yōu)勢。環(huán)烷烴含量相當?shù)?優(yōu)選小于10wt%),特別是當進料物流包括重整物時也如此,這是因為精煉廠重整器幾乎完全使環(huán)烷烴物質(zhì)脫氫。包含在混合的烴進料物流中且不包含在C6級分中的烴如C7+級分可經(jīng)歷進一步化學處理或分離或可以原樣使用。優(yōu)選地,將C7+級分加入汽油共混池中。本發(fā)明方法包括C6級分芳構(gòu)化以提供富含苯的芳族物流。優(yōu)選地,芳構(gòu)化包括在芳構(gòu)化條件下使C6級分與芳構(gòu)化催化劑接觸。用于芳構(gòu)化的工藝條件,在本文還描述為“芳構(gòu)化條件”,可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易確定;參見EncyclopaediaofHydrocarbons(2006)第II卷,第10.6章,第591-614頁。術(shù)語“芳構(gòu)化”在本文以其普遍接受的含義被使用和因此可定義為將脂肪族烴轉(zhuǎn)化為芳族烴的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中描述了使用C3-C8脂肪族烴作為原材料的多種芳構(gòu)化技術(shù);參見例如US4,056,575;US4,157,356;US4,180,689;US4,456,527;Micropor.Mesopor.Mater21,439;WO2004/013095A2和WO2005/085157A1。因此,芳構(gòu)化催化劑可包含優(yōu)選選自ZSM-5和沸石L的沸石,和還可包含選自Ga、Zn和Ge的一種或多種元素和優(yōu)選選自Pt、Pd、In、Rh和Ru的加氫金屬。優(yōu)選地,沸石的硅與鋁的原子比例(Si:Al)大于2,更優(yōu)選為10-200和甚至更優(yōu)選為20-100。優(yōu)選地,沸石為中孔沸石。優(yōu)選地,沸石的平均孔徑為優(yōu)選地,沸石選自ZSM-5和沸石L。最優(yōu)選地,沸石為ZSM-5。優(yōu)選地,沸石包含作為骨架元素的Ge。優(yōu)選地,具有作為骨架元素的Ge的沸石的鍺含量為0.05wt%-10wt%,更優(yōu)選2wt%-8wt%和甚至更優(yōu)選為0.05wt%-3wt%。優(yōu)選地,加氫金屬以0.2wt%-2wt%和更優(yōu)選0.2wt%-1.5wt%存在。優(yōu)選地,貴金屬為鉑、鈀、銦、銠或釕和更優(yōu)選為鉑。優(yōu)選地,用于本發(fā)明方法的芳構(gòu)化催化劑為非酸性。如本文所用的,術(shù)語“非酸性沸石”涉及包含小于0.2wt%Al,優(yōu)選小于0.1wt%Al和最優(yōu)選小于0.05wt%Al或經(jīng)歷堿交換的沸石。因此,沸石在沸石骨架中基本不包含鋁位點或沸石骨架中的鋁位點與堿陽離子進行交換。沸石優(yōu)選與堿金屬或堿土金屬如銫、鉀、鈉、銣、鋇、鈣、鎂及其混合物,最優(yōu)選銫進行堿交換。可在沸石合成過程中利用添加作為反應(yīng)混合物的組分的堿金屬或堿土金屬進行堿交換或可在貴金屬沉積之前或之后利用結(jié)晶沸石進行堿交換。使沸石進行堿交換到大部分或所有的與鋁相關(guān)的的陽離子為堿金屬或堿土金屬的程度。堿交換之后沸石中的一價堿:鋁摩爾比例的實例為至少約0.9。芳構(gòu)化催化劑優(yōu)選為包含作為骨架元素的Ge的非酸性沸石。芳構(gòu)化催化劑優(yōu)選通過堿交換為非酸性和/或還包含加氫金屬,優(yōu)選Pt。優(yōu)選地,芳構(gòu)化催化劑中包含的沸石為ZSM-5。更優(yōu)選地,芳構(gòu)化催化劑選自ZSM-5,Ga/ZSM-5,Zn/ZSM-5和Pt/GeZSM-5。更優(yōu)選地,催化劑為Pt/GeZSM-5。如本文所用的,術(shù)語“Pt/GeZSM-5”意在描述包含作為骨架元素的Ge的鉑改性的ZSM-5沸石。Pt/GeZSM-5優(yōu)選包含0.2wt%-2wt%Pt,更優(yōu)選0.2wt%-1.5wt%Pt。甚至更優(yōu)選地,芳構(gòu)化催化劑包含非酸性Pt/GeZSM-5沸石。最優(yōu)選地,催化劑為Pt/GeZSM-5,所述Pt/GeZSM-5如WO2008/127538A1中所述與Cs進行堿交換。在本發(fā)明的上下文中,令人驚奇地發(fā)現(xiàn),可以通過具體選擇作為芳構(gòu)化催化劑與Cs進行堿交換的Pt/GeZSM-5來提高用于C6級分芳構(gòu)化的方法的苯產(chǎn)率。芳構(gòu)化條件優(yōu)選包括400-600℃、優(yōu)選450-550℃的溫度,50-1000kPa表壓、優(yōu)選75-500kPa表壓的壓力,和0.1-20h-1、優(yōu)選0.4-4h-1的重時空速(WHSV)。優(yōu)選地,芳構(gòu)化包括在芳構(gòu)化條件下使C6級分與芳構(gòu)化催化劑接觸,其中芳構(gòu)化催化劑包含選自ZSM-5和沸石L的沸石,任選進一步包含選自Ga、Zn、Ge和Pt的一種或多種元素并且其中芳構(gòu)化條件包括400-600℃、優(yōu)選450-550℃的溫度,50-1000kPa表壓、優(yōu)選75-500kPa表壓的壓力,和0.1-20h-1、優(yōu)選0.4-4h-1的重時空速(WHSV)。可要求使混合的烴進料物流和/或C6級分經(jīng)歷脫硫以防止芳構(gòu)化催化劑減活。這在選擇相對富含硫化合物的進料物流如直餾石腦油、輕質(zhì)焦化石腦油、焦爐輕質(zhì)油或其混合物的情況下特別重要。此外,特定芳構(gòu)化催化劑如基于沸石L的催化劑對于由硫化合物導(dǎo)致的減活特別敏感。適合于烴物流脫硫的手段和方法在本領(lǐng)域公知和包括加氫脫硫。這樣的加氫脫硫方法在“HDS裝置”或“加氫處理器”中進行;參見Alfke等人(2007)OilRefining,Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry。一般地,加氫脫硫反應(yīng)在固定床反應(yīng)器中在200-425℃、優(yōu)選300-400℃的升高的溫度和1-20MPa表壓、優(yōu)選1-13MPa表壓的升高的壓力下在包含選自Ni、Mo、Co、W和Pt的元素的催化劑存在下,在具有或不具有負載在氧化鋁上的促進劑的情況下發(fā)生,其中所述催化劑為硫化物形式。優(yōu)選地,與芳構(gòu)化催化劑接觸的C6級分包含小于5wt-ppm硫,更優(yōu)選小于1wt-ppm硫。在選擇基于沸石L的芳構(gòu)化催化劑的情況下,與芳構(gòu)化催化劑接觸的C6級分的硫含量優(yōu)選包含小于50wt-ppb硫,更優(yōu)選小于10wt-ppb硫。在選擇包含作為骨架元素的Ge的非酸性沸石作為芳構(gòu)化催化劑的情況下,與芳構(gòu)化催化劑接觸的C6級分的硫含量優(yōu)選包含小于50wt-ppm的硫,更優(yōu)選小于10wt-ppm的硫和最優(yōu)選小于2wt-ppm的硫。因此,選擇包含作為骨架元素的Ge的非酸性沸石作為芳構(gòu)化催化劑的優(yōu)點在于該催化劑對進料中的硫雜質(zhì)更具耐性。本發(fā)明方法包括從通過使C6級分經(jīng)歷芳構(gòu)化獲得的富含苯的物流回收苯。如本文所用的,術(shù)語“富含苯的芳族物流”涉及當使C6級分經(jīng)歷芳構(gòu)化時獲得的產(chǎn)物物流。優(yōu)選地,富含苯的芳族物流包含至少50wt%苯,優(yōu)選至少60wt%苯,更優(yōu)選至少至少70wt%苯,甚至更優(yōu)選至少80wt%苯,特別優(yōu)選至少90wt%苯,更特別優(yōu)選至少95wt%C6苯,和最優(yōu)選至少99wt%苯。從混合的烴物流分離苯的任何已知的手段可用于本發(fā)明方法。優(yōu)選地,苯回收不包括芳族提取,例如液體提取或提取蒸餾。優(yōu)選地,苯回收包括蒸餾。富含苯的芳族物流中包含的C6非芳族烴化合物可在苯回收后循環(huán)至芳構(gòu)化反應(yīng)器。優(yōu)選地,在步驟(c)中富含苯的芳族物流經(jīng)歷加氫裂化以生產(chǎn)包含苯和C1-C4烴的產(chǎn)物物流。在本發(fā)明的上下文中,令人驚奇地發(fā)現(xiàn),整個方法的苯產(chǎn)率可通過使由C6級分芳構(gòu)化獲得的富含苯的芳族物流經(jīng)歷加氫裂化以生產(chǎn)包含苯和C1-C4烴的產(chǎn)物物流來改進。使富含苯的芳族物流經(jīng)歷加氫裂化的另一個優(yōu)點在于除去可在富含苯的芳族物流中包含的最終痕量的苯共沸物。因此,本發(fā)明方法可包括加氫裂化,其包括在加氫裂化條件下使富含苯的芳族物流在氫氣存在下與加氫裂化催化劑接觸。用于加氫裂化的工藝條件,在本文也描述為“加氫裂化條件”,可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易確定;參見例如Alfke等人(2007),本文引用。術(shù)語“加氫裂化”在本文以其普遍接受的含義被使用和因此可定義為由升高的氫氣分壓的存在協(xié)助的催化裂化方法;參見例如Alfke等人(2007),(引用該文)。加氫裂化工藝步驟的產(chǎn)物為LPG和苯。用于加氫裂化的工藝條件通常包括200-600℃的工藝溫度,0.2-20MPa的升高的壓力,0.1-20h-1的空速。加氫裂化反應(yīng)通過雙功能機理進行,所述雙功能機理要求酸功能和加氫功能,所述酸功能提供裂化和異構(gòu)化和提供進料包含的烴化合物中含有的碳碳鍵的斷裂和/或重排。用于加氫裂化方法的多種催化劑通過組合各種過渡金屬或金屬硫化物與固體載體如氧化鋁、二氧化硅、氧化鋁-二氧化硅、氧化鎂和沸石來形成。優(yōu)選從富含苯的芳族物流通過使所述富含苯的芳族物流經(jīng)歷汽油加氫裂化來回收苯。如本文所用的,術(shù)語“汽油加氫裂化”或“GHC”指的是特別適合于將相對富含芳族烴化合物的復(fù)雜烴進料如本發(fā)明方法中獲得的富含苯的芳族物流轉(zhuǎn)化為LPG和苯的加氫裂化方法,其中將所述方法進行優(yōu)化以使GHC進料物流中所含的芳族化合物的一個芳環(huán)保持完整,但從所述芳環(huán)除去大部分的側(cè)鏈。因此,通過汽油加氫裂化生產(chǎn)的主要產(chǎn)物是苯和可對所述方法進行優(yōu)化以提供化學級苯。優(yōu)選地,汽油加氫裂化條件包括300-580℃,更優(yōu)選400-580℃和甚至更優(yōu)選430-530℃的溫度。必須避免更低的溫度,因為芳環(huán)加氫變得有利,除非使用具體適合的加氫裂化催化劑。例如,在催化劑包含降低催化劑加氫活性的另外元素如錫、鉛或鉍的情況下,可選擇更低的溫度用于汽油加氫裂化;參見例如WO02/44306A1和WO2007/055488。在反應(yīng)溫度太高的情況下,LPG(尤其是丙烷和丁烷)的產(chǎn)率降低和甲烷產(chǎn)率增加。當催化劑活性可隨著催化劑壽命而降低時,隨催化劑的壽命而逐漸增加反應(yīng)器溫度以維持加氫裂化轉(zhuǎn)化率是有利的。這指的是操作周期開始時的最佳溫度處于加氫裂化溫度范圍的下端。最佳反應(yīng)器溫度隨著催化劑失活而升高,因此在周期結(jié)束時(在催化劑替換或再生之前不久),優(yōu)選選擇溫度處于加氫裂化溫度范圍的上端。優(yōu)選地,富含苯的芳族物流的汽油加氫裂化在0.3-5MPa表壓的壓力,更優(yōu)選在0.6-3MPa表壓的壓力,特別優(yōu)選在1-2MPa表壓的壓力和最優(yōu)選在1.2-1.6MPa表壓的壓力進行。通過增加反應(yīng)器壓力,可以提高C5+非芳族化合物的轉(zhuǎn)化,但這也提高了甲烷產(chǎn)率和芳環(huán)至環(huán)己烷物質(zhì)的加氫,環(huán)己烷物質(zhì)可以裂化為LPG物質(zhì)。由于壓力增加,這導(dǎo)致苯產(chǎn)率降低,和由于一些環(huán)己烷和其異構(gòu)體甲基環(huán)戊烷不能完全加氫裂化,在1.2-1.6MPa的壓力存在所得苯的最佳純度。優(yōu)選地,烴進料物流的汽油加氫裂化在0.1-20h-1的重時空速(WHSV),更優(yōu)選在0.2-15h-1的重時空速和最優(yōu)選在0.4-10h-1的重時空速進行。當空速太高時,不是所有的苯共沸鏈烷烴組分加氫裂化,因此通過簡單蒸餾反應(yīng)器產(chǎn)物不可能實現(xiàn)苯規(guī)格。在太低的空速下,甲烷的產(chǎn)率以丙烷和丁烷為代價而提高。通過選擇最佳重時空速,令人驚奇地發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了苯共沸物的充分完全反應(yīng),從而按規(guī)格產(chǎn)生苯而不需要液體循環(huán)。優(yōu)選地,加氫裂化包括在加氫裂化條件下使富含苯的芳族物流在氫氣存在下與加氫裂化催化劑接觸,其中加氫裂化催化劑包含相對于總催化劑重量0.01-1wt%的加氫金屬和孔徑為且二氧化硅(SiO2)與氧化鋁(Al2O3)的摩爾比例為5-200的沸石并且其中加氫裂化條件包括400-580℃的溫度,300-5000kPa表壓的壓力和0.1-20h-1的重時空速(WHSV)。加氫金屬優(yōu)選選自元素周期表第10族的至少一種元素,最優(yōu)選Pt。沸石優(yōu)選為MFI。優(yōu)選使用420-550℃的溫度,600-3000kPa表壓的壓力和0.2-15h-1的重時空速和更優(yōu)選430-530℃的溫度,1000-2000kPa表壓的壓力和0.4-10h-1的重時空速。因此,優(yōu)選汽油加氫裂化條件由此包括400-580℃的溫度,0.3-5MPa表壓的壓力和0.1-20h-1的重時空速。更優(yōu)選汽油加氫裂化條件包括420-550℃的溫度,0.6-3MPa表壓的壓力和0.2-15h-1的重時空速。特別優(yōu)選汽油加氫裂化條件包括430-530℃的溫度,1-2MPa表壓的壓力和0.4-10h-1的重時空速。因此,加氫裂化優(yōu)選包括在加氫裂化條件下使富含苯的芳族物流在氫氣存在下與加氫裂化催化劑接觸。加氫裂化催化劑優(yōu)選包含相對于總催化劑重量0.01-1wt%的加氫金屬和孔徑為且二氧化硅(SiO2)與氧化鋁(Al2O3)的摩爾比例為5-200的沸石。加氫裂化條件優(yōu)選包括450-580℃的溫度,300-5000kPa表壓的壓力和0.1-20h-1的重時空速(WHSV)。任選地,使通過C6級分芳構(gòu)化獲得的富含苯的芳族物流直接經(jīng)歷加氫裂化而不使所述富含苯的芳族物流經(jīng)歷任何類型的分離。優(yōu)選地,芳構(gòu)化生產(chǎn)足夠的氫氣用于加氫裂化。當使通過C6級分芳構(gòu)化獲得的富含苯的芳族物流經(jīng)歷加氫裂化以生產(chǎn)包含苯和C1-C4烴的產(chǎn)物物流時,優(yōu)選通過蒸氣-液體分離使苯與C1-C4烴分離。通過本發(fā)明方法中包括的苯回收獲得的苯物流優(yōu)選包含至少95wt%的苯,更優(yōu)選至少98wt%的苯,特別優(yōu)選至少99wt%的苯和最優(yōu)選至少99.8wt%的苯。本發(fā)明方法優(yōu)選還包含使苯經(jīng)歷烷基化以生產(chǎn)烷基化芳族物流。因此,本發(fā)明方法可包括烷基化,其包括在烷基化條件下使苯與烷基化試劑在烷基化催化劑存在下接觸。用于烷基化的工藝條件,在本文也描述為“烷基化條件”,可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易確定;參見例如Vora等人(2003)AlkylationKirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnologyandHwangandChen(2010),(引用該文)。用于烷基化額工藝條件通常包括100-300℃的工藝溫度,0.5-10MPa的壓力,0.5-20h-1的重時空速和3-10的苯/烷基化試劑摩爾比例。苯烷基化工藝步驟使用可為固體磷酸催化劑(負載在氧化鋁上的磷酸)的酸性催化劑或氯化鋁復(fù)合物作為催化劑或基于酸性沸石的催化劑。優(yōu)選地,烷基化催化劑中包含的沸石具有的孔徑。最佳工藝條件取決于烷基化試劑。例如,當選擇丙烯作為烷基化試劑,與選擇乙烯作為烷基化試劑相比,工藝條件稍微溫和些。烷基化優(yōu)選包括在烷基化條件下使苯在乙烯存在下與烷基化催化劑接觸以生產(chǎn)乙苯,其中所述烷基化催化劑包括β沸石、沸石Y、ZSM-12、MCM-22和絲光沸石并且其中所述烷基化條件包括120-250℃、優(yōu)選150-230℃的溫度,1000-5000kPa、優(yōu)選2500-3500kPa的壓力,0.5-20h-1、優(yōu)選1-10h-1的重時空速(WHSV)和2-10、優(yōu)選2-8的苯/乙烯摩爾比例。替代地,烷基化優(yōu)選包括在烷基化條件下使苯在丙烯存在下與烷基化催化劑接觸以生產(chǎn)枯烯,其中所述烷基化催化劑包括選自β沸石、沸石Y、ZSM-12、MCM-22和絲光沸石的沸石并且其中所述烷基化條件包括120-250℃、優(yōu)選150-230℃的溫度,1000-5000kPa、優(yōu)選2500-3500kPa的壓力,0.5-20h-1、優(yōu)選1-10h-1的重時空速(WHSV)和3-10、優(yōu)選5-8的苯/丙烯的摩爾比例。任選地,使用乙烯或丙烯作為烷基化試劑使通過C6級分芳構(gòu)化獲得的富含苯的芳族物流直接經(jīng)歷烷基化,而不使所述富含苯的芳族物流經(jīng)歷任何類型的分離。優(yōu)選地,使烷基化芳族物流經(jīng)歷分離以提供單烷基化芳族產(chǎn)物物流和包含多烷基化芳族產(chǎn)物物流的物流并且其中所述循環(huán)至加氫裂化。要注意的是,本發(fā)明涉及本文所描述的特征的所有可能組合,特別是權(quán)利要求中所述的特征。另外注意的是,術(shù)語“包含”或“包括”不排除其它要素的存在。但還要理解的是,對包含某些組分的產(chǎn)品的描述還公開了由這些組分組成的產(chǎn)品。類似地,還要理解的是,對包括某些步驟的方法的描述還公開了由這些步驟組成的方法?,F(xiàn)在,本發(fā)明通過以下的非限制性實施例進行更加全面地描述。實施例1Cs交換的Pt/GeZSM-5芳構(gòu)化催化劑該催化劑由分散在包含骨架鍺的堿性ZSM-5沸石上的Pt組成(1%的Pt/CsGeZSM-5)。該催化劑可如US7,902,413或US2008/0293990A1所述那樣進行制備。因此,Ge-ZSM-5沸石可如下制備:溶液#1通過用131.25g的去離子(DI)水稀釋15.84g的50wt%NaOH溶液和隨后溶解7.11g的二氧化鍺來制備。溶液#2通過用153.9gDI水稀釋3.84g鋁酸鈉溶液(23.6wt%氧化鋁和19.4wt%氧化鈉)來制備。將溶液#1加入150gLudoxAS-40(40wt%膠狀的二氧化硅)和劇烈攪拌10分鐘以獲得均勻混合物。將溶液#2攪拌加入該混合物。在劇烈攪拌15分鐘后,添加105.42g的氫氧化四正丙基銨(TPAOH)和將混合物攪拌60分鐘。最后,將23.32g的冰乙酸加入凝膠以調(diào)節(jié)混合物pH至約9。將該混合物裝入1L不銹鋼高壓釜和在160℃下加熱36小時并攪拌。隨后,將所獲得的固體從母液中過濾和用DI水洗滌。將固體在550℃下在爐中用空氣流煅燒6小時。固體的MFI結(jié)構(gòu)可以通過測量粉末X-Ray衍射圖來確認。8克的上述制備的GeZSM-5用200ml的含水CsNO3(0.5M)洗滌然后過濾。然后將濾液用0.5MCsNO3再洗滌三次和在最終過濾上用蒸餾的H2O沖洗。然后將沸石粉末在280℃下在空氣中煅燒3小時。通過將溶解在1.343g去離子水中的0.069gPt(NH2)4(NO3)2溶液逐滴加入3.508克的Cs交換的GeZSM-5中來進行始潤浸漬。將材料在110℃干燥爐中干燥1小時,然后在280℃下煅燒3小時。代表性元素分析給出39.92wt%Si,0.69wt%Al,4.14wt%Ge,5.03wt%Cs和0.90wt%Pt。通常將催化劑粉末壓制和過篩至20-40目。實施例2C6中心級分的芳構(gòu)化本文提供的實驗數(shù)據(jù)通過模擬用重整物C6中心級分進料進料的芳構(gòu)化單元的產(chǎn)物組成獲得。在該芳構(gòu)化中,異己烷(“異C6”)和正己烷(“正C6”)轉(zhuǎn)化為苯,環(huán)烷烴物質(zhì)脫氫為苯。使用包含含有1-4.32cm3的上文實施例1和2中所述的芳構(gòu)化催化劑的催化劑床的0.31英寸ID反應(yīng)器管進行反應(yīng)測驗。該床用惰性碳化硅稀釋至總計8cm3以維持恒定長度。使液體正己烷蒸發(fā)和在500-540℃的溫度、在103kPa絕壓(15psia)和310kPa絕壓(45psia)之間的壓力以及1-8小時-1的液時空速下經(jīng)過催化劑床。將產(chǎn)物通過在線氣相色譜分析。在兩個串聯(lián)的絕熱的試驗性反應(yīng)器中進行另外的實驗,其中使正己烷或輕質(zhì)石腦油蒸發(fā)和在540℃的入口溫度、在或高于450℃的出口溫度和241kPa絕壓(35psia)-62kPa絕壓(9psia)的壓下經(jīng)過每個反應(yīng)器包含80g催化劑的床。對于這些實驗,通過在線氣相色譜和通過離線分析收集的液體樣品兩者來分析產(chǎn)物。本文提供的實驗數(shù)據(jù)通過模擬用重整物C6中心級分進料進料的芳構(gòu)化單元的產(chǎn)物組成獲得。在該實施例中,考慮了三種情況,即c6中心級分進料中的低、中等和高苯濃度。單程實驗允許評估使用未轉(zhuǎn)化己烷的部分循環(huán)在完整過程中獲得什么轉(zhuǎn)化率;預(yù)測轉(zhuǎn)化率示于表1:表1:在上述芳構(gòu)化實驗中獲得的C6烴的轉(zhuǎn)化率。%苯0異C625正C675環(huán)C6100來自重整物的C6級分可在組成方面變化。大體上,苯含量在10-50wt%變化,其中剩余物主要為鏈烷烴,其中異鏈烷烴更加占優(yōu)勢。環(huán)烷烴含量(主要為環(huán)己烷“環(huán)C6”)通常低于10wt%,因為精煉廠重整器使環(huán)烷烴物質(zhì)幾乎完全脫氫。表2:該實施例中模擬的三種進料情況基于上述實施例和考慮表1中說明的所獲得的轉(zhuǎn)化,對于表2中所述的三種進料情況模擬以下產(chǎn)物組成。下表表明使用Cs交換的Pt/GeZSM-5芳構(gòu)化催化劑的芳構(gòu)化單元的評估的流出物組成。表3:使用實施例1中所述的Cs交換的Pt/GeZSM-5芳構(gòu)化催化劑的芳構(gòu)化單元中的LNA流出物組成。所有數(shù)以wt%計。因此,發(fā)現(xiàn)了C6中心級分中包含的正C6、環(huán)C6和異C6在使用Cs交換的Pt/GeZSM-5芳構(gòu)化催化劑時轉(zhuǎn)化成苯。實施例3芳族烷基化使來自芳構(gòu)化單元的富含苯的流出物物流隨后經(jīng)歷烷基化單元,其中添加烯烴源以將苯烷基化為乙苯和/或枯烯?;贚aredo等人(2009)AppliedCatalysisA:General363,11-18中公開的文獻數(shù)據(jù)模擬烷基化方法步驟。因此,使來自芳構(gòu)化單元的富含苯的流出物物流經(jīng)歷負載有沸石β的烷基化單元(220℃,3100-4800kPa和苯與烯烴比例為2),其中以大約50%的轉(zhuǎn)化率生產(chǎn)EB和枯烯(Laredo等人(2009),本文引用)。通過芳構(gòu)化單元增加苯濃度的主要優(yōu)點在于這樣的事實,即需要較少噸的C6中心級分原料來生產(chǎn)一公噸的枯烯/乙苯。其次,當使用包含Cs交換的Pt/GeZSM-5芳構(gòu)化催化劑的芳構(gòu)化單元時,苯濃度甚至更高,導(dǎo)致每噸枯烯/乙苯所需要的C6中心級分原料進一步降低。這通過下表中的數(shù)來說明。低、中等和高情況指的是C6中心級分進料中的苯濃度。對比情況1和2說明了這樣的事實,即在芳構(gòu)化單元中處理C6中心級分進料使得每公噸枯烯的總進料消耗更低。在本發(fā)明的上下文中,進一步令人驚奇地發(fā)現(xiàn),所考慮的芳構(gòu)化催化劑具有改進的碳數(shù)保存。這可以被用于提高來自重整物的C6中心級分中的苯濃度,因為該C6級分包含大量的鏈烷烴(異+正)。通過將該C6級分進料至使用Cs交換的Pt/GeZSM-5芳構(gòu)化催化劑的芳構(gòu)化單元,苯濃度可以顯著提高。Cs交換的Pt/GeZSM-5芳構(gòu)化催化劑相比于其它已知的芳構(gòu)化催化劑的主要益處在于這樣的事實,即在我們的情況中Cs交換的Pt/GeZSM-5催化劑還將異鏈烷烴、異己烷芳構(gòu)化為苯。當前第1頁1 2 3 
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