一種c5/c6烷烴低溫異構化方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種輕烴異構技術，尤其是涉及一種C5/C6烷烴低溫異構化方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國各大城市持續出現霧霾天氣，嚴重影響居民的身體健康，促使我國政 府加快油品升級進程。2013年12月18日，國家質監局聯合標準化委員會發布了國V車用 汽油標準，過渡期至2017年12月31日，從2018年1月1日開始執行。
[0003] 隨著過渡期的臨近，油品質量升級已經成為我國煉廠噬待解決的首要問題。目前 為了滿足辛烷值要求，我國汽油組分中催化汽油和重整汽油比例較高，導致硫含量、烯烴含 量和芳烴含量高。為了生產國V車用汽油，必須降低硫、烯烴和芳烴含量。異構C5/C6烷烴 組分，低硫，無芳烴和無烯烴，而且辛烷值高，能夠替代部分催化汽油和重整汽油，成為煉廠 汽油降硫、降烯烴和降芳烴的理想調和組分。但原油一次與二次加工產生的C5/C6烷烴，異 構體較少，辛烷值低，必須進行異構化反應，才能生成高辛烷值的異構C5/C6烷烴組分。
[0004]根據催化反應操作溫度，C5/C6烷烴異構分為高溫（> 320°C )、中溫（200°C~ 320°C )和低溫（< 200°C )烷烴異構。高溫烷烴異構因液收低、運行周期短而被淘汰。我 國工藝技術主要為中溫異構，我國石科院、華東理工和北京安耐吉分別自主開發的C5/C6 烷烴異構都屬于中溫異構。因C5/C6烷烴異構屬于放熱反應，低溫有利于平衡向正反應方 向移動，有助于獲得更大的異構化率和辛烷值，并能夠降低裂解率和結焦率，延長裝置運行 周期，所以低溫異構是C5/C6烷烴異構發展的方向。
[0005]根據工藝流程，C5/C6烷烴異構工藝分為一次通過異構化工藝和循環異構化工 藝。一次通過異構化工藝的代表是美國UOP的Penex工藝。循環異構化工藝的典型代表是 Penex/Molex工藝。
[0006] Penex工藝流程為：原料經過裝有分子篩的干燥器脫除微量水分，一定純度的氫 氣干燥后經過壓縮機與原料氣混合，經由反應出料換熱器和加熱器后進入反應器，反應器 包括兩個串聯的反應器。第一反應器操作溫度較高，以達到比較高的反應速率，第二個反應 器操作溫度較低，以提高轉化率。反應產物與新鮮原料換熱冷凝后進入穩定塔，塔頂氣體經 尾氣堿洗塔除去微量氯化氫后排入燃料氣系統，塔底異構化產品可作為汽油調和組分。
[0007] Penex/Molex工藝流程為：原料經過Penex工藝加工后，生成正構燒徑和異構燒 烴的混合物，將其再經過Molex分子篩吸附分離工藝，分離出未反應的正構烷烴再次進入 Penex工藝的異構化反應器。該工藝所得產品辛烷值為89。
[0008]但是在現有技術中，一次通過異構化工藝產品異構化率低，辛烷值不能滿足要求。 而現有的循環異構化工藝，循環物流分離能耗大，流程規劃不合理，裝置數量多，投資高。
[0009] 中國專利CN 1660973A公開了 C5、C6烷烴的異構化方法，包括將含有C5、C6烷烴 的餾分油用精餾法分成富含C5烴和2, 2-二甲基丁烷的輕組分和C6重組分，將精餾分離出 的輕組分在氫氣存在下，在180~220°C、1. 5~I. 7MPa的條件下進行異構化反應，C6重 組分在氫氣存在下，在150~180°C、1. 7~2. OMPa的條件下進行異構化反應。該方法將 2, 2-二甲基丁烷切入輕組分，可有效提高異構化產物的辛烷值。然而，由于C5烴難于異 構，輕組分中含有的異構C5烴也抑制了正C5烴異構化，這些都會降低C5烴的異構化率，進 而影響產物的辛烷值。而且，當前以固體超強酸做催化劑的異構化反應，反應溫度一般都在 220攝氏度以上，屬于中溫異構化反應，受反應平衡的限制，異構化率進一步降低，結焦傾向 增加。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種裝置投資低、能 耗低，產物異構化率和辛烷值較高的C5/C6烷烴低溫異構化方法。
[0011] 本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0012] 一種C5/C6烷烴低溫異構化方法，采用以下步驟：
[0013] 1)原料進入脫異戊烷塔脫除水分并分離成異戊烷餾分和脫異戊烷餾分，異戊烷餾 分去下游工藝，脫除水去后續處理裝置；
[0014] 2)脫異戊烷餾分經干燥器干燥，控制水分含量小于lppm。
[0015] 3)外來氫氣進入干燥器干燥，控制水分含量小于lppm。
[0016] 4)干燥后的脫異戊烷餾分和氫氣混合后進入異構化反應器，在低溫的條件下進行 異構化反應，生成異構反應產物；
[0017] 5)異構反應產物進入脫戊烷塔，生產戊烷餾分和異己烷餾分，異己烷餾分去下游 工藝，戊烷餾分作為脫異戊烷塔重沸器熱源，與脫異戊烷塔底物料換熱后分成兩路：一路作 為脫異戊烷塔進料，脫出異戊烷餾分后，重新進入反應進料流程；另一路作為脫戊烷塔頂回 流，重新返回脫戊烷塔。
[0018] 步驟1)分離出的異戊烷餾分中異戊烷體積含量達到為75%以上。
[0019] 步驟4)中的低溫條件溫度小于200°C，優選150°C -180°c。進行異構化反應時采 用的催化劑由載體Y -Al2O3、金屬組分Pt和鹵素Cl組成，其中，金屬組分Pt的質量百分含 量為0.2-1. 5%，鹵素Cl的質量百分含量為1.0-3. 0%，余量為載體Y-A1203。
[0020] 步驟5)生產得到的戊烷餾分包含正戊烷與異戊烷，生產得到的異己烷餾分包括 異己烷和正己烷，其中異己烷體積含量達到85 %以上。
[0021] 步驟5)中脫戊烷塔的戊烷餾分進料在戊烷餾分與脫異戊烷塔底物料換熱后分 出，或者在換熱前分出。
[0022] 與現有技術相比，本發明具有以下優點：
[0023] 1)脫戊烷塔頂氣作為脫異戊烷塔底熱源，降低加熱和冷卻能耗。
[0024] 2)異構反應后進行戊烷分離，高異構化率的己烷作為產品去下游，戊烷返回前脫 異戊烷塔，分離出異戊烷產品去下游，未反應的戊烷隨原料重新進入異構化反應器，大大提 高了異構化率，提高了產品辛烷值。
[0025] 3)現有其他的循環工藝流程，結構不合理，雖然有的循環流程產品辛烷值比本技 術稍高，但能耗高，得不償失。
[0026] 4)脫異戊烷塔具有分水功能，保證進入干燥器的原料水含量穩定在較低的水平。 延長了干燥器運行時間時間，保證反應穩定。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發明的工藝流程圖。
[0028] 圖中，1-脫異戊烷塔、2-塔頂冷凝器、3-塔頂分離器、4-脫異戊烷塔底再沸器、 5_脫異戊烷餾分干燥器、6-氫氣干燥器、7-異構化反應器、8-脫戊烷塔、9-脫戊烷塔底再沸 器、11-C5/C6原料、12-氫氣、13-脫戊烷餾分、14-異構化反應器進料、15-異構反應產物、 16-戊烷餾分、17-脫異戊烷塔戊烷餾分進料、18-脫戊烷塔頂回流、19-異戊烷餾分、20-脫 除水、21-異己烷餾分、22-脫異戊烷塔頂回流。
【具體實施方式】
[0029] 下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0030] 實施例1
[0031] 一種C5/C6烷烴低溫異構化方法，其工藝流程如圖1所示。采用市售低溫異構化 催化劑，進行C5/C6烷烴異構，包括以下步驟：
[0032] (1)從外部來的C5/C6原料11 (性質見表1)首先進入脫異戊烷塔1，脫異戊烷塔 1設有塔頂冷凝器2以及塔底再沸器3,脫出脫除水20,并分離成異戊烷餾分21和脫異戊 烷餾分13。異戊烷餾分19去下游工藝。脫除水20去后續處理裝置，脫異戊烷塔頂回流22 回流到脫異戊烷塔1中。
[0033] (2)脫異戊烷餾分13進入脫異戊烷餾分干燥器5干燥，干燥后的脫異