一種重整氫氣的利用方法、固體酸催化劑的再生方法和烷基化反應(yīng)方法技術(shù)

一種重整氫氣的利用方法，其特征在于將重整氫氣歷經(jīng)冷卻器冷卻步驟得到冷凝液、氣液分離罐分離冷凝液步驟以及吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的不飽和烴含量≯1500ppm后用于固體酸催化劑的再生過程，所述的固體酸催化劑為負(fù)載鉑和/或鈀的H?Y分子篩。該方法可以將不飽和烴含量大幅度降低，對氫氣純度的苛刻度要求降低，充分利用低品位的重整氫氣和固體酸催化劑上貴金屬的加氫功能，不需要設(shè)置氫氣加氫飽和脫除不飽和烴的單元過程，不需要高純度氫氣和貴金屬，降低設(shè)備投資并提高經(jīng)濟效益。

A Utilization Method of Reforming Hydrogen, Regeneration Method of Solid Acid Catalyst and Alkylation Reaction Method

The utility method of reforming hydrogen is characterized in that the reforming hydrogen is used for regeneration of solid acid catalysts after the cooling step of cooler to obtain condensate, the step of separating condensate from gas-liquid separator, and the unsaturated hydrocarbon content 1500ppm obtained from the step of adsorbing non-condensable hydrogen in absorption tower. The solid acid catalyst is H_Y zeolite supported platinum and/or palladium. This method can greatly reduce the content of unsaturated hydrocarbons and the strict requirement for hydrogen purity. It can make full use of the hydrogenation function of precious metals on low-grade reformed hydrogen and solid acid catalysts. It does not need to set up a unit process of hydrogen saturation for the removal of unsaturated hydrocarbons. It does not need high-purity hydrogen and precious metals to reduce equipment investment and improve economic benefits.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種重整氫氣的利用方法、固體酸催化劑的再生方法和烷基化反應(yīng)方法
本專利技術(shù)是關(guān)于一種重整氫氣的利用方法、固體酸催化劑的再生方法和烷基化反應(yīng)方法，更具體地說本專利技術(shù)是關(guān)于一種重整氫氣的利用方法、一種重整氫氣用于固體酸烷基化反應(yīng)催化劑的再生方法和烷基化反應(yīng)方法。
技術(shù)介紹
異丁烷與丁烯的烷基化反應(yīng)是煉油工工業(yè)的一個重要過程。尤其是近年來由于環(huán)保法規(guī)的不斷嚴(yán)格，這一過程日益受到重視。目前工業(yè)使用的烷基化過程均為采用液體酸，如硫酸或氫氟酸。這兩種催化劑存在著一系列不可避免的問題，如耗酸量大、腐蝕性強、廢酸處理難等，這些都限制了烷基化油生產(chǎn)的進一步擴大。為了避免對環(huán)境、生產(chǎn)操作人員帶來的危害，采用安全可靠的固體酸烷基化催化劑替代液體酸是一種必然的趨勢，新的固體酸催化劑和烷基化油合成工藝一直倍受關(guān)注。固體酸催化劑容易結(jié)焦失活，需頻繁再生。失活催化劑的再生方式包括加氫再生(CN1088449C、US5489732、US5523503)、溶劑溶解清洗(CN1281839A、CN99110816.7)、高溫氧化焙燒(US5365010)、氧化劑清洗等。其中CN1088449C、US5489732專利公開了一種氫氣再生催化劑的方法，該采用異丁烷溶劑溶解少量氫氣，在低溫下緩和再生輕度失活的催化劑，以及純氫氣在高溫下深度再生催化的方法。氫氣再生是一種最完全可行的方法，其氣體品質(zhì)對催化劑再生效果有重要影響。再生時必須使用雜質(zhì)含量合格的氫氣，否則微量雜質(zhì)會影響催化劑再生效果，甚至導(dǎo)致催化劑中毒。購買高純度的氫氣作為催化劑再生用氣，會增加企業(yè)生產(chǎn)成本高，靈活性也較差。利用低純度、低品位的氫氣成本低，經(jīng)濟性好。低純度氫氣中含有各種雜質(zhì)，包括水，氧氣，一氧化碳(CO)，二氧化碳(CO2)及H2S，HCl等，需要凈化處理。工業(yè)上采用的凈化除雜方法包括溶劑吸收法、深冷法、吸附法、膜分離法以及金屬氫化物分離法等，工藝流程較長、反應(yīng)條件苛刻，以及流程復(fù)雜，設(shè)備投資大。上述凈化方法主要是處理氫氣中O2、CO和HCl、H2S等雜質(zhì)，很少有關(guān)于氫氣中烴類雜質(zhì)的處理方法。Lummus的Catofin和UOP的Oleflex工藝中，為分離丙烷脫氫反應(yīng)產(chǎn)物中的氫氣和烴類，采用至少三級壓縮機壓縮至3.0-4.0MPa，深冷至-100℃～165℃進行氣液分離，能耗和設(shè)備投資相當(dāng)高，同時在操作過程中的能耗也相當(dāng)大。催化重整是石油加工的重要過程，副產(chǎn)氫氣廣泛用于加氫裂化、油品精制等過程，是石油化工企業(yè)非常重要的反應(yīng)原料。回收石化尾氣中的氫氣，提高氫氣利用率有利于提高企業(yè)經(jīng)濟效益。重整氫氣純度高，CO、O2、水含量很少，不需要進行進一步處理，但氫氣中容易夾帶液體烴類、固體雜質(zhì)，其中液體烴為原料烷烴中的少量雜質(zhì)及脫氫過程中產(chǎn)生的C5-C8烯烴、苯、甲苯、二甲苯等芳烴等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)一旦進入固體酸烷基化催化劑再生系統(tǒng)，會使催化劑再生不完全或加速催化劑的失活，因此，必須嚴(yán)格控制氫氣中不飽和烴類的雜質(zhì)含量。CN101708822A中公開了連續(xù)重整氫氣脫液脫固方法與裝置，將連續(xù)重整空冷后的氫氣混合氣直接進入氫氣脫液脫固裝置內(nèi)置的微旋流芯管進行微旋流處理，以脫除所述混合氣中夾帶的液滴、固體顆粒雜質(zhì)，得到凈化的氫氣。CN102910585A中公開了一種催化重整氫氣脫氯的方法，涉及一種從氣體中分離雜質(zhì)的方法，主要用于脫除其中的HCl氣體。CN102994146A公開了一種提高重整裝置液收的系統(tǒng)及方法，主要用于分離出氫氣中C4、C5烴類，提高其液態(tài)烴的收率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的之一是針對固體酸烷基化反應(yīng)中催化劑再生過程中普遍采用高純氫所帶來的分離氫氣設(shè)備投資大、能耗高的問題，提供一種重整氫氣利用的新方法。本專利技術(shù)的目的之二是提供一種負(fù)載有貴金屬的固體酸烷基化催化劑的再生方法。本專利技術(shù)的目的之三是提供一種包括對負(fù)載有貴金屬的固體酸烷基化催化劑進行再生在內(nèi)的烷基化反應(yīng)方法。一種重整氫氣的利用方法，其特征在于將重整氫氣歷經(jīng)冷卻器冷卻步驟得到冷凝液、氣液分離罐分離冷凝液步驟以及吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的不飽和烴含量≯1500ppm后用于固體酸催化劑的再生過程，所述的固體酸催化劑為負(fù)載鉑和/或鈀的H-Y分子篩。一種固體酸催化劑的再生方法，其特征在于將固體酸催化劑床層與氫氣在氫分壓1.5-5MPa、空速為100-2000h-1、250-350℃的條件下接觸，所述的氫氣是將重整氫氣歷經(jīng)冷卻器冷卻步驟得到冷凝液、氣液分離罐分離冷凝液步驟以及吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的，其不飽和烴含量≯1500ppm；所述的固體酸催化劑為負(fù)載鉑和/或鈀的H-Y分子篩。一種烷基化反應(yīng)方法，包括固體酸催化劑存在下的異構(gòu)烷烴與低碳烯烴的烷基化反應(yīng)過程和的再生固體酸催化劑過程，其特征在于，所述的固體酸催化劑為負(fù)載鉑和/或鈀的H-Y分子篩；所述的再生固體酸催化劑的過程是將固體酸催化劑床層與氫氣在氫分壓1.5-5MPa、空速為100-2000h-1、250-350℃的條件下接觸，所述的氫氣是將重整氫氣歷經(jīng)冷卻器冷卻步驟得到冷凝液、氣液分離罐分離冷凝液步驟以及吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的，其不飽和烴含量≯1500ppm；在所述的再生固體酸催化劑過程之后，將再生后的固體酸催化劑床層從250-350℃降溫到烷基化反應(yīng)溫度的冷卻介質(zhì)為惰性氣體或者來自經(jīng)上述再生固體酸催化劑過程后的氫氣。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：(1)不需要壓縮機、深冷設(shè)備，本專利技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投資小、能耗低的優(yōu)點。(2)不存在獨立的加氫單元，用于加氫飽和烯烴、芳烴雜質(zhì)，因此，不需準(zhǔn)備價格昂貴的貴金屬催化劑。氫氣不需要提濃，即可作為烷基化催化劑再生的氫源。將氫氣簡單脫除雜質(zhì)，巧妙利用烷基化催化劑的加氫活性組元來脫除烯烴、芳烴雜質(zhì)，減少了氫氣的處理苛刻度，充分利用重整氫氣，提高了經(jīng)濟效益。(3)本專利技術(shù)提出的重整氫氣經(jīng)過冷卻器冷卻、氣液分離罐分離、吸收塔吸附脫除不飽和烴，作為固體酸烷基化催化劑再生用的氫氣，拓寬了低品位氫氣的利用途徑。具體實施方式一種重整氫氣的利用方法，其特征在于將重整氫氣歷經(jīng)冷卻器冷卻步驟得到冷凝液、氣液分離罐分離冷凝液步驟以及吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的不飽和烴含量≯1500ppm后用于固體酸催化劑的再生過程，所述的固體酸催化劑為負(fù)載鉑和/或鈀的H-Y分子篩。所述的重整氫氣來自石腦油催化重整過程產(chǎn)生的氫氣，壓力為2-10.0MPa，溫度為30-120℃。所述的重整氫氣，含有重整過程中脫氫生成的不飽和烴，包括C5-C8烯烴及芳烴，如己烯、庚烯，辛烯以及苯、甲苯、二甲苯、甲乙苯等。所述的重整氫氣體積濃度不低于80％，硫化氫不大于2.0mL/m3，CO含量不大于2mL/m3，氧含量不大于5.0mL/m3，水分不大于20mL/m3，氯化氫不大于1.0mL/m3。所述的冷卻器冷卻步驟中使氫氣中夾帶的液體烴凝析出來，冷卻介質(zhì)為水或液氨，氫氣冷卻后的溫度為10-30℃。所述的氣液分離罐分離冷凝液步驟使烴類液體雜質(zhì)進一步分離出來，不凝氣體從上部排出。所述的氣液分離罐分離冷凝液是在壓力為2-10MPa，溫度為10～30℃的條件下進行。所述的吸收塔中裝有吸收劑，將殘留烯烴、芳烴類雜質(zhì)由吸收劑吸附下來，降低氫氣中不飽和烴的雜質(zhì)含量，使得不飽和烴雜質(zhì)含量本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種重整氫氣的利用方法，其特征在于將重整氫氣歷經(jīng)冷卻器冷卻步驟得到冷凝液、氣液分離罐分離冷凝液步驟以及吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的不飽和烴含量≯1500ppm后用于固體酸催化劑的再生過程，所述的固體酸催化劑為負(fù)載鉑和/或鈀的H?Y分子篩。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種重整氫氣的利用方法，其特征在于將重整氫氣歷經(jīng)冷卻器冷卻步驟得到冷凝液、氣液分離罐分離冷凝液步驟以及吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的不飽和烴含量≯1500ppm后用于固體酸催化劑的再生過程，所述的固體酸催化劑為負(fù)載鉑和/或鈀的H-Y分子篩。2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述的重整氫氣，氫氣體積濃度不低于80％，硫化氫不大于2.0mL/m3，CO含量不大于2mL/m3，氧含量不大于5.0mL/m3，水分不大于20mL/m3，氯化氫不大于1.0mL/m3。3.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述的重整氫氣來自石腦油催化重整過程產(chǎn)生的氫氣，壓力為2-10.0MPa，溫度為30-120℃。4.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述的冷卻器冷卻步驟中，冷卻介質(zhì)為水或液氨，氫氣冷卻后的溫度為10-30℃。5.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述的氣液分離罐分離冷凝液步驟中，氫氣的壓力為2-10MPa，溫度為10-30℃。6.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述的吸收塔吸附不凝氫氣步驟得到的不飽和烴含量≯600ppm。7.按照權(quán)利要求1或6的方法，其中，所述的不飽和烴包括C5-C8烯烴和芳香烴。8.按照權(quán)利要求7的方法，其中，所述的不飽和烴包括己烯、庚烯，辛烯以及苯、甲苯、二甲苯、甲乙苯。9.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述的吸收塔中，吸附劑采用H-Y酸性分子篩，吸附溫度為10-40℃。10.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述的固體酸催化劑中，鉑和/或鈀的含量為0.1-0.5重量％。11.一種固體酸催化劑的再生方法，其特征在于將固體酸催化劑床層與氫氣在氫分壓1.5-5MPa、空速為100-2000h-1、25...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡合新，李永祥，張成喜，付強，慕旭宏，趙志海，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11