通過加氫裂化產物的烷基化將費-托凝析物烯烴提質的方法
【專利摘要】通過加氫裂化產物的烷基化將費-托凝析物烯烴提質的方法可以涉及提供富含烯烴的凝析物料流以及還提供包含蠟的費-托衍生烴料流，使后種費-托烴料流加氫裂化以提供包含異鏈烷烴的富含餾出物的加氫裂化產物，以及在烷基化區中用所述異鏈烷烴將所述烯烴烷基化以提供烷基化物產物。可以將所述烷基化物產物與所述加氫裂化產物一起給進到蒸餾單元，并同時可以將來自蒸餾單元的含有石腦油的餾分與所述富含烯烴的烴料流一起給進到烷基化區。
【專利說明】通過加氫裂化產物的烷基化將費-托凝析物烯烴提質的方法
[0001]本申請是國際申請日為2011年8月8日、申請號為201180057055.0、發明名稱為 “通過加氫裂化產物的烷基化將費-托凝析物烯烴提質的方法”的發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及通過加氫裂化產物的烷基化將費-托凝析物烯烴提質的方法。
【背景技術】[0003]在制備運輸燃料的常規方法中，使費-托衍生的蠟裂化來制備柴油燃料。然而， 費-托方法還產生凝析物(condensate)，其主要是烷烴、烯烴和在C3-C18范圍內的醇的組合。C9+凝析物餾分可調合到柴油中，任選在加氫處理之后；但是(:8和較輕質(C8J餾分包含石腦油范圍的共混物，其與餾出物(distillate)范圍的產物相比通常具有較小的價值。此外，通過形成相對低價值的加氫裂化產物石腦油來實現費-托蠟的裂化以制備柴油燃料。
[0004]需要將包括費-托輕質凝析物和費-托衍生的加氫裂化產物石腦油的費-托衍生的烴餾分進行提質，并同時使餾出物的收率最大化的方法。
[0005]附圖簡要描述
[0006]圖1表示根據本發明的實施方案，使用費-托衍生烴進料的烴烷基化方法的圖解；
[0007]圖2表示根據圖1方法的一個方面，使用含氧(oxygenated)費托烴進料的烯烴富集方法的圖解；和
[0008]圖3A和3B各自表示根據本發明，使用富含烯烴的費-托凝析物和費-托衍生的加氫裂化產物的烴烷基化方法的圖解。
[0009]概述
[0010]根據本發明一個方面的烷基化方法可以涉及提供包含烯烴的第一費-托衍生烴料流，提供包含蠟的第二費-托衍生烴料流，在加氫裂化區中于加氫裂化條件下使所述第二費-托衍生烴料流與加氫裂化催化劑接觸以提供包含異鏈烷烴的富含餾出物的加氫裂化產物，以及在烷基化區中于烷基化條件下使所述烯烴與所述異鏈烷烴接觸以提供包含大于50vol%C9-C25餾出物的烷基化物產物。
[0011]在另一個實施方案中，本發明還提供了包括以下的烷基化方法:在烯烴富集區中于烯烴富集條件下處理第一費-托衍生烴料流以提供包含一種或多種烯烴的富含烯烴的烴料流；在加氫裂化區中于加氫裂化條件下使第二費-托衍生烴料流與加氫裂化催化劑接觸以提供富含餾出物的加氫裂化產物；將所述富含餾出物的加氫裂化產物給進到蒸餾單元中；通過所述蒸餾單元分離出含有石腦油的餾分，其中所述含有石腦油的餾分包含一種或多種異鏈烷烴；將所述含有石腦油的餾分給進到烷基化區中；與先前步驟同時，將所述富含烯烴的烴料流給進到所述烷基化區中；在所述烷基化區中于烷基化條件下使所述一種或多種異鏈烷烴與所述一種或多種烯烴在離子液體催化劑存在下接觸以提供烷基化物產物； 以及將所述烷基化物產物與所述富含餾出物的加氫裂化產物一起給進到所述蒸餾單元中。
[0012]在其它實施方案中，本發明還提供了烷基化方法，所述方法包括:在烯烴富集區中于烯烴富集條件下處理包含凝析物的第一費-托衍生烴料流以提供包含一種或多種烯烴的富含烯烴的烴料流；在加氫裂化區中于加氫裂化條件下使包含蠟的第二費-托衍生烴料流與加氫裂化催化劑接觸以提供富含餾出物的加氫裂化產物；將所述富含餾出物的加氫裂化產物給進到蒸餾單元中；通過所述蒸餾單元分離出含有石腦油的餾分，其中所述含有石腦油的餾分包含至少一種C4-C8異鏈烷烴；將所述含有石腦油的餾分、富含烯烴的烴料流和第三費-托衍生烴料流同時給進到烷基化區中；在所述烷基化區中于烷基化條件下使所述含有石腦油的餾分與所述富含烯烴的烴料流和第三費-托衍生烴料流在離子液體催化劑存在下接觸以提供烷基化物產物；將所述烷基化物產物與所述富含餾出物的加氫裂化產物一起給進到所述蒸餾單元中，其中所述烷基化物產物包含大于50%1%(:9-(:25餾出物；以及通過所述蒸餾單元提供餾出物產品。
[0013]如本文所使用的，術語“包含”和“包括”是指包括該術語后所確定的指定要素或步驟，但是沒有必要排除其它未指定的要素或步驟。
[0014]本文提及的術語“周期表”是日期為2007年6月22日的元素周期表的IUPAC版本，并且該周期表族的編號方案為如化學和工程信息，63 (5)，27 (1985)中所描述。
[0015]詳述
[0016]在一個實施方案中，本發明可以找到用費-托蠟加氫裂化產物的可烷基化烴組分將烯烴烷基化應用于費-托凝析物烯烴，以及費-托凝析物的含氧化合物組分脫水所形成的烯烴進行提質。在一個實施方案中，本發明的費-托凝析物烷基化系統可以包括費-托合成單元、脫水區、烷基化區、加氫裂解器和蒸餾單元。去往蒸餾單元的進料可以包括來自加氫裂解器的富含餾出物的加氫裂化產物和來自烷基化區的烷基化物產物。去往所述烷基化區的進料可以包括來自脫水區的富含烯烴的(貧乏含氧化合物)費-托凝析物、來自費-托合成單元的LPG和來自蒸餾單元的含異丁烷的石腦油餾分。
[0017]離子液體催化劑
`[0018]在一個實施方案中，根據本發明的烷基化工藝可以使用包含至少一種金屬鹵化物和至少一種季銨鹵化物和/或至少一種胺氫鹵化物(halohydride)的催化組合物。離子液體催化劑可以是任何鹵素鋁酸鹽離子液體催化劑，例如包含通式N+R4F的烷基取代的季胺鹵化物、烷基取代的吡啶鎗鹵化物、或烷基取代的咪唑鎗鹵化物。作為實例，用于實踐本發明的離子液體可以由以下通式A和B表示，
[0019]
‘夕X- W
I X-R
AB
[0020]其中R=H、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基，X是鹵素，R1和R2=H、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基，其中R1和R2可以相同或不同。在一個實施方案中，X是氯。[0021]根據本發明可以使用的示例性金屬鹵化物是氯化鋁(AlCl3)。根據本發明可使用的季銨鹵化物包括美國專利N0.5，750，455中所描述的那些，通過引用將該專利公開內容并入本文。
[0022]在一個實施方案中，離子液體催化劑可以是通過將AlCl3和烷基取代的吡啶鎗鹵化物、烷基取代的咪唑鎗鹵化物、三烷基銨氫鹵化物或鹵化四烷基銨混合制備的氯鋁酸鹽離子液體，如共同轉讓的美國專利N0.7，495，144中所公開，通過引用將其公開內容以其全文并入本文。
[0023]在一個子實施方案中，離子液體催化劑可以包含N-丁基吡啶鎗七氯二鋁酸鹽離子液體，其可以例如通過將AlCl3與在上文通式A的鹽組合進行制備，其中R是正丁基，X是氯。本發明并不限于任何特定離子液體催化劑組合物。
[0024]費-托衍生烴烷基化系統和方法
[0025]圖1表示根據本發明的一個實施方案，使用多個費-托衍生烴料流的烷基化方法的圖解。費-托衍生烴烷基化系統10可以包括烯烴富集單元100、加氫裂化單元120、蒸餾單元130和烷基化單元110。
[0026]可以將第一費-托衍生烴料流給進到烯烴富集單元100中。第一費-托烴料流可以包含凝析物，該凝析物包含烯烴和含氧化合物。在一個實施方案中，第一費-托烴料流通常可包含約10-60wt%的烯烴，和約l-15wt%的含氧化合物。相反地，從烯烴富集單元100 流出的富含烯烴的烴料流通常可包含小于約0.5wt%的含氧化合物。
[0027]存在于第一費-托烴料流中的含氧化合物可以主要包含醇，典型地是伯醇，通常是烷醇，經常是在C3-C15范圍內的烷醇。含氧化合物還可以包含相對次要量的羧酸、醛、酮等。可以除去第一費-托烴料流中的含氧化合物或將其轉化為烯烴以提供富含烯烴的烴料流(參見例如圖2)。作為實例，可以例如通過用脫水催化劑處理使醇脫水成為烯烴，從而提高去往烷基化單元110的進料中可烷基化烯烴的量。
[0028]在另一個實施方案中，烯烴富集單元100中第一費-托烴料流的處理還可以包括使用含氧化合物提取單元104、吸附單元106和/或第二蒸餾單元108從富含烯烴的烴料流移出殘余的含氧化合物和/或水(參見例如圖2)。從烴料流移出含氧化合物的各種方法和技術公開于0’ Rear等的美國專利N0.6，743，962中，結合通過引用將其公開內容以其全文并入本文。
[0029]可以將第二費-托衍生烴料流給進到加氫裂化單元120中。第二費-托衍生烴料流可以比第一費-托衍生烴料流更重。作為非限制性實例，第一費-托烴料流可以包含 c8_費-托凝析物，而第二費-托烴料流可以包含C9+費-托凝析物和費-托臘。作為另一個非限制性實例，第一費-托烴料流可以包含c18_費-托凝析物，而第二費-托烴料流可以包含費-托蠟(例如包含C19+烷烴)。在一個實施方案中，第二費-托烴料流可以基本上由費-托蠟組成。
[0030]可以在加氫裂化單元120中于加氫裂化條件下使第二費-托烴料流與加氫裂化催化劑接觸以提供包含異鏈烷烴的加氫裂化產物。加氫裂化單元120在本文中還可以稱作加氫裂化區。在一個實施方案中，加氫裂化產物可 以富集有餾出物并且在本文中可以稱作富含餾出物的加氫裂化產物。
[0031]還參考圖1，可以將加氫裂化產物給進到蒸餾單元130中。可以通過蒸餾單元130分離含有一種或多種石腦油的餾分。含有石腦油的餾分可以包含異鏈烷烴，例如(;-(:8異鏈烷烴。可以將含有石腦油的餾分與來自烯烴富集單元100的富含烯烴的烴料流一起給進到烷基化單元110中。烷基化單元110在本文中還可以稱作烷基化區。可以在烷基化單元 110中于烷基化條件下使所述烯烴與異鏈烷烴接觸以提供烷基化物產物。烷基化物產物通常可在約C7-C6tl，和通常約C7-C25的范圍內。在一個實施方案中，烷基化物產物可以包含大于50vol%的C9-C25餾出物，和在一個子實施方案中可以包含大于70vol%的C9-C25餾出物。 在另一個實施方案中，烷基化物產物可以包含大于50vol%的Cltl-C2tl餾出物，和在一個子實施方案中可以包含大于70vol%的Cltl-C2tl餾出物。在一個實施方案中，可以將烷基化物產物與加氫裂化產物一起給進到蒸餾單元130中。
[0032]可以通過離子液體催化劑來催化烷基化單元110中的烯烴-異鏈烷烴烷基化反應。離子液體催化劑可以具有如上文所述，例如由前述通式A和B表示的組成。在一個實施方案中，離子液體催化劑可以包含氯鋁酸鹽離子液體。離子液體催化劑可以與催化劑促進劑例如無水HCl或烷基鹵化物結合使用。在一個實施方案中，催化劑促進劑可以包含C2-C6 烷基氯，例如正丁基氯或叔丁基氯。
[0033]可以將烷基化單元110內的反應物和離子液體催化劑劇烈混合以促進在它們之間的接觸。在烷基化過程期間，烷基化單元110可以含有包含離子液體催化劑和烴相的混合物，其中所述烴相可以包含至少一種烷基化物產物。在一個實施方案中，可以通過催化劑 /烴分離器(未示出)將所述離子液體催化劑與烴相分離，其中可以在重力作用下、通過使用聚結劑或其組合讓所述烴相和離子液體催化劑相沉降。使用聚結劑用于液-液分離描述于共同轉讓的美國
【發明者】S·I·霍梅爾托夫特, 詹必增 申請人:雪佛龍美國公司