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      經(jīng)由催化快速熱解工藝將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成具有低硫、氮和烯烴含量的BTX的工藝的制作方法

      文檔序號(hào):11109035閱讀:828來源:國知局
      經(jīng)由催化快速熱解工藝將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成具有低硫、氮和烯烴含量的BTX的工藝的制造方法與工藝
      本申請(qǐng)要求2014年7月1日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第62/019,868號(hào)的優(yōu)先權(quán)。導(dǎo)言自從工業(yè)時(shí)代開始,人類對(duì)于旅行和消費(fèi)商品的渴望已經(jīng)驅(qū)使對(duì)于從地下深處獲得的諸如煤和石油質(zhì)量的化石燃料的不斷增長。通過采礦和鉆井來開采化石燃料通常造成環(huán)境成本和政治成本。此外,隨著更多的易接近化石燃料源被用盡,這導(dǎo)致追求更為昂貴的開采技術(shù),例如,水力壓裂(fracking)和深海鉆井。此外,化石燃料的消耗導(dǎo)致更高的大氣碳(通常是二氧化碳形式)的水平。為了減少這些問題,廣泛致力于將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成燃料和其他可用化學(xué)物質(zhì)。不同于化石燃料,生物質(zhì)是可再生的并且是碳中性的;也就是說,源自生物質(zhì)的燃料和化學(xué)物質(zhì)不造成大氣碳增加,因?yàn)樯镔|(zhì)的生長消耗大氣碳。生物質(zhì)的許多研究工作涉及對(duì)包括植物油、玉米和糖類的精煉生物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化;但是由于這些類型的精煉生物質(zhì)可替代作為食物消費(fèi),因此,更有益的是對(duì)非食物生物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化(例如,農(nóng)業(yè)廢物(甘蔗渣、稻草、玉米秸稈、玉米殼等)能源作物(如柳枝稷和鋸齒)、樹木和林業(yè)廢物(例如,木屑和鋸屑、來自造紙廠的廢物、塑料廢物、再循環(huán)塑料或藻類),有時(shí)統(tǒng)稱為纖維素生物質(zhì))。這種非食物生物質(zhì)通常包括三種主要組分:木質(zhì)素、半纖維素和纖維素。從生物質(zhì)產(chǎn)生燃料和化學(xué)物質(zhì)需要不同于常規(guī)基于石油轉(zhuǎn)化工藝的特殊化轉(zhuǎn)化工藝,這是由于進(jìn)料的特性導(dǎo)致的。高溫、固體進(jìn)料、高濃度的水、不同尋常的分離以及氧化副產(chǎn)品是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一些特征,這不同于石油升級(jí)所遭遇的問題。因此,必須克服許多挑戰(zhàn),從而從生物質(zhì)高效生產(chǎn)化學(xué)物質(zhì)。已知各種源自生物質(zhì)的聚合物材料,例如木質(zhì)素、纖維素和半纖維素,可以熱解以產(chǎn)生芳族物質(zhì)、烯烴、CO、CO2、水和其他產(chǎn)物的混合物。已知特別希望的熱解形式是催化快速熱解(CFP),其涉及在催化流化床反應(yīng)器中對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,以產(chǎn)生芳族物質(zhì)、烯烴和各種其他材料的混合物。芳族物質(zhì)包括:苯、甲苯、二甲苯(統(tǒng)稱為BTX)和萘,以及其他芳族物質(zhì)。烯烴包括乙烯、丙烯和較少量的更高分子量烯烴。BTX芳族物質(zhì)具有高價(jià)值并且易于運(yùn)輸。生物質(zhì)含有少量硫和氮。取決于生物質(zhì)的來源及其是如何處理或加工的情況,這些雜原子的含量變化巨大。來自CFP工藝的原流出物是復(fù)雜混合物,其包含:芳族物質(zhì)、烯烴、氧代物質(zhì)、烷烴、H2、CH4、CO、CO2、水、木炭、灰、焦炭、催化劑粉末、有機(jī)含硫和含氮化合物,以及其他化合物。從該復(fù)雜混合物分離、回收和純化各種組分存在尚未完美解決的困難。用于生產(chǎn)BTX的常規(guī)工藝采用諸如催化重整油或熱解汽油之類的石油源。為了生產(chǎn)化學(xué)等級(jí)的苯、甲苯、二甲苯以及來自這些源自石油物流的其他產(chǎn)物,開發(fā)了工藝來降低硫、氮和烯烴雜質(zhì)含量,以符合工藝標(biāo)準(zhǔn)。在基于石油進(jìn)料的常規(guī)BTX生產(chǎn)中,通過蒸餾分離來自粗油的石腦油餾分,氫化處理以提供低硫含量和氮含量(通常分別小于1ppm),然后進(jìn)行石腦油重整,從而將環(huán)烷、烷烴和烯烴轉(zhuǎn)化成單環(huán)芳族產(chǎn)物,例如苯和各種烷基化苯環(huán)化合物。石腦油中的有機(jī)氧含量非常低,并且被認(rèn)為是可忽略不計(jì)的(參見例如,催化石腦油重整(CatalyticNaphthaReforming),第二版,G.J.Antos,A.M.Aitani編著,MarcelDekker,2005)。在重整之前的氫化處理的石腦油保護(hù)了貴金屬重整催化劑的活性和壽命免受含硫化合物的中毒,并且其含提供了具有低的不合乎希望的雜原子(例如,硫和氮)與低的不合乎希望的二烯的芳族富集產(chǎn)物,否則的話,這會(huì)污染下游聚合物產(chǎn)物加工和產(chǎn)品。通過液-液萃取、蒸餾、結(jié)晶和/或選擇性液-固吸附工藝的組合,將重整油混合物中的BTX芳族物質(zhì)分離成高純度的單獨(dú)產(chǎn)物(苯、甲苯和二甲苯異構(gòu)體,其中,對(duì)二甲苯是最有價(jià)值的聚酯)。每種單獨(dú)芳族產(chǎn)物的純度通常大于或等于99.5%。有機(jī)硫和有機(jī)氮含量分別低于1百分份數(shù)。通常采用溴指數(shù)測(cè)試來測(cè)量二烯和烯烴含量(mg的溴與100g的材料反應(yīng),ASTMD5776和ASTMD1492)。對(duì)于芳族產(chǎn)物的一般規(guī)格要求小于100的溴指數(shù)值,并且有些產(chǎn)物需要不超過20。對(duì)于BTX產(chǎn)物中的有機(jī)氧含量沒有已知的規(guī)格,這可能是因?yàn)樵醋允凸に囍械牡痛嬖谒健W鳛闊N蒸汽裂解產(chǎn)生輕質(zhì)烯烴的副產(chǎn)物所產(chǎn)生的熱解汽油(“裂解汽油”)是目前工業(yè)中BTX的第二主要供給源。蒸汽裂化器將來自天然氣的乙烷、丙烷和/或丁烷和/或來自天然氣相關(guān)的液體和石油源的石油精煉物或較重的C5+烴石腦油或蒸餾油轉(zhuǎn)化成用于下游聚合物生產(chǎn)的乙烯和丙烯。裂解汽油富含芳族物質(zhì),特別是苯,含有大量二烯和環(huán)二烯化合物、苯乙烯和環(huán)烯烴,并且可能含有低水平的有機(jī)硫化合物。組成范圍是:30-80重量%的芳族物質(zhì),2-20重量%的單烯烴,1-20重量%的二烯烴,以及40-3000ppm的硫(美國專利US4,059,504)。認(rèn)為裂解汽油的有機(jī)氮和有機(jī)氧化合物的量可忽略不計(jì)(美國專利US3,625,879)。這主要是由于儲(chǔ)存不穩(wěn)定性問題,裂解汽油通常氫化處理以降低二烯和乙烯基芳族物質(zhì)的含量,這使得產(chǎn)物對(duì)于抵抗橡膠和焦油的形成具有穩(wěn)定性。第二階段的氫化處理可用于將硫水平降低至BTX芳族產(chǎn)物規(guī)格。從CFP生產(chǎn)的含BTX物流的組成不同于催化重整油或熱解汽油的組成,因此對(duì)于其產(chǎn)物的純化存在不同困難。從未有過記錄在單步驟催化快速熱解工藝中生產(chǎn)的物流中,源自生物質(zhì)的BTX的純化至可接受水平的硫、氮和烯烴含量。源自石油的BTX富集工藝物流的純化是研究的熱門領(lǐng)域并且發(fā)展多年,但是過去的工藝沒有建立起有效地處理來自CFP工藝的非常規(guī)BTX混合物的回收和分離。Goodall等人在美國專利申請(qǐng)2012/0116138A1中暗示,可以通過去除雜原子S、N、O和P以及金屬或類金屬,添加氫的雙鍵和/或芳族物質(zhì)飽和,來升級(jí)源自生物質(zhì)或者提取自生物質(zhì)的油類。作者考慮的是含高濃度S、N和O的生物原油的純化,并且沒有解決從催化熱解工藝分離的BTX富集物流的升級(jí)問題。Flower等人在WO2013089799A1中描述了通過如下方式從生物質(zhì)生產(chǎn)燃料的工藝:在溶劑中消耗形成中間體液體,之后的升級(jí)工藝可包括“氫化處理以減少燃料摻混物中的氧、硫或氮,或者去除任意殘留的氧、硫或氮”。Flowers沒有描述將工藝應(yīng)用于源自催化熱解工藝的BTX富集混合物,并且沒有描述在相同步驟中氫化烯烴和/或二烯的工藝。在Riley等人的US2011/0230693A中,描述了從芳族物流去除硫的工藝,但是沒有描述去除含氮化合物或者氧代物質(zhì)或者烯烴和二烯的氫化,并且沒有描述用于源自CFP的BTX富集的物流。在US2011/0275869A1中,Prochazka等人描述了通過在具有氫或者沒有氫的情況下通過熱解升級(jí)含木質(zhì)素生物質(zhì)的工藝,以及產(chǎn)物脫烷基化以生產(chǎn)芳族富集的脫烷基化物流、芳族富集的非脫烷基化物流以及芳族物質(zhì)耗盡的物流,其進(jìn)一步加工以產(chǎn)生裂解石油??扇芜x地對(duì)芳族物質(zhì)耗盡的物流進(jìn)行處理以去除硫,但是沒有描述對(duì)于脫烷基化或非脫烷基化芳族物流的雜原子去除過程(例如氫化),沒有烯烴和/或二烯氫化,并且沒有包含氮雜質(zhì)或氧雜質(zhì)的去除。因此,仍然需要改善的工藝用于從催化熱解工藝的產(chǎn)物流出物回收、分離和純化芳族產(chǎn)物。本發(fā)明提供了回收、分離和純化工藝,其淬冷了熱的流出物,分離了復(fù)雜的產(chǎn)物混合物,去除了含硫和含氮雜質(zhì)、氫化烯烴、二烯和氧代物質(zhì),并且回收了有價(jià)值的組分。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:令人驚訝的發(fā)現(xiàn),可以通過如下方式生產(chǎn)高度純化的苯、甲苯和二甲苯(BTX)物流:生物質(zhì)的催化快速熱解,以及通過氫處理去除含硫、含氮和含氧化合物和烯烴與二烯的氫化來純化混合的BTX物流。在一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明包括用于從催化熱解工藝的產(chǎn)物流生產(chǎn)芳族化學(xué)物質(zhì)的方法,其包括:(優(yōu)選用水)淬冷產(chǎn)物流;分離第一液相和第一蒸汽相,從第一蒸汽相回收芳族物質(zhì);以及對(duì)至少一部分的芳族物質(zhì)進(jìn)行氫化。在另一個(gè)實(shí)施方式中,氫處理的芳族物流包含小于50ppmw(每百萬份重量份數(shù))、或者小于10ppmw、或者小于1ppmw的含硫物質(zhì),或者小于25、或小于10、或小于1ppmw的含氮有機(jī)物質(zhì),或者小于100、小于50、或小于10或小于1ppmw的氧代物質(zhì)(oxygenates),或者小于1000、或小于500、或小于100、或小于20ppmw的二烯,或者溴指數(shù)小于100、或小于50、或小于25、或小于15或小于10,或其部分組合。在一些實(shí)施方式中,將第一液相分成有機(jī)部分和水性部分;全部或者部分的有機(jī)部分氫化處理以形成純化的有機(jī)相。在氫化處理步驟中,酚、甲酚或者酚與甲酚的組合的濃度可以減少至少50%。在一些情況下,將該方法應(yīng)用于產(chǎn)物流,其中,以不含水和不含固體計(jì),催化熱解工藝的產(chǎn)物流包含20-60%、或者25-55%或者30-50%、或者至少20%、或者至少25%、或者至少30%的CO,以質(zhì)量%計(jì)算。在一些實(shí)施方式中,在氫化處理步驟中,物料流中小于1重量%的芳族物質(zhì)被氫化。優(yōu)選地,通過本發(fā)明方法生產(chǎn)的BTX混合物流含有小于20、或者小于10、或者小于5、或者小于1ppmw的硫醇硫物質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明包括用于從催化熱解工藝的產(chǎn)物流生產(chǎn)芳族化學(xué)物質(zhì)的方法,其包括:(優(yōu)選用水)淬冷產(chǎn)物流;分離第一液相和第一蒸汽相,從第一蒸汽相回收芳族物質(zhì);對(duì)第一蒸汽相進(jìn)行冷凝,從而從第一蒸汽相生產(chǎn)第二液相和第二蒸汽相??梢栽诘诙羝嘀校瑢?duì)至少一部分的芳族物質(zhì)進(jìn)行氫化處理。另一個(gè)實(shí)施方式包括用于從催化熱解工藝的產(chǎn)物流生產(chǎn)芳族化學(xué)物質(zhì)的方法,其包括:(優(yōu)選用水)淬冷產(chǎn)物流;分離第一液相和第一蒸汽相;對(duì)第一蒸汽相進(jìn)行冷凝,和分離第二液相和第二蒸汽相;使得第一蒸汽相或第二蒸汽相或者它們的組合與接觸溶劑接觸,以生產(chǎn)第三液相和第三蒸汽相,從第二液相和第三液相回收芳族物質(zhì),以及任選地,對(duì)至少一部分的芳族物質(zhì)進(jìn)行氫化處理。在另一個(gè)實(shí)施方式中,對(duì)一部分的第二液相、一部分的第三液相或者一部分的第二和第三液相的組合進(jìn)行氫化處理;在另一個(gè)實(shí)施方式中,第二和第三液相通過分餾系統(tǒng),并且液相被分餾成苯富集、甲苯富集和二甲苯富集的產(chǎn)物流。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中,氫進(jìn)料到氫化處理反應(yīng)器,一次性通過反應(yīng)器,沒有再循環(huán)到反應(yīng)器入口。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中,從反應(yīng)流出物液體分離進(jìn)料到氫化處理反應(yīng)器的氫,并再循環(huán)回到反應(yīng)器。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中,在胺洗滌單元中加工來自反應(yīng)器的氫富集流出物蒸汽,從而從氫化反應(yīng)去除副產(chǎn)物氣體。本發(fā)明還包括通過任意本發(fā)明的方法生產(chǎn)的有機(jī)液體產(chǎn)物流或者BTX混合物流,例如,混合的BTX物流,其包含小于50ppmw(每百萬份重量份數(shù))或者小于10ppmw或者小于1ppmw的含硫物質(zhì);混合的BTX物流,其包含小于20、或小于10、或小于5、或小于1ppmw的硫醇含硫物質(zhì),或者通過權(quán)利要求1的方法生產(chǎn)的混合的BTX物流,其包含小于20、或小于10、或小于5或小于1ppmw的噻吩含硫物質(zhì);或者通過權(quán)利要求1的方法生產(chǎn)的混合的BTX物流,其包含小于25、或小于10、或小于1ppmw的含氮有機(jī)物質(zhì);或者通過權(quán)利要求1的方法生產(chǎn)的混合的BTX物流,其包含小于100、小于50、或小于10、或小于1ppmw的氧代物質(zhì);或者通過權(quán)利要求1的方法生產(chǎn)的混合的BTX物流,其包含小于1000、或小于500、或小于100、或小于20ppmw的二烯;或者通過權(quán)利要求1的方法生產(chǎn)的混合的BTX物流,其溴指數(shù)小于100、或小于50、或小于25或小于10;或者通過權(quán)利要求1的方法生產(chǎn)的混合的BTX物流,其包含小于1、或小于0.1、或小于0.01或小于0.001重量%的酚物質(zhì);或者通過本發(fā)明工藝生產(chǎn)的氫化處理的C9+重芳族物流,其包含小于15ppmw的硫、或者小于10ppmw的硫;優(yōu)選是十六烷數(shù)量大于20的C9+重芳族物流。本發(fā)明還包括如下產(chǎn)物流,其包含通過本發(fā)明工藝生產(chǎn)然后在氫化裂解器中加工的C9+芳族物質(zhì)。本發(fā)明還提供了本發(fā)明的產(chǎn)物的用途,例如將產(chǎn)物用作柴油燃料的摻混進(jìn)料;或者作為汽油摻混進(jìn)料;或者作為飛機(jī)燃料摻混進(jìn)料。本發(fā)明包括方法、設(shè)備和系統(tǒng)(其包括設(shè)備+工藝流(即,流體組成)并且還可通過諸如溫度或壓力之類的條件進(jìn)行表征)。本發(fā)明還包括通過本發(fā)明方法制造的產(chǎn)物混合物。因此,本文的任何描述適用于本發(fā)明的方法、設(shè)備、組成和系統(tǒng)。本發(fā)明各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)可包括:產(chǎn)率增加,能源效率改善,對(duì)特別感興趣的產(chǎn)物和產(chǎn)物混合物的分離,減少污染,以及符合工業(yè)純度規(guī)格的產(chǎn)品。術(shù)語表芳族物質(zhì):如本文所用術(shù)語“芳族物質(zhì)”或“芳族化合物”用于表示包括一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)(例如,單芳環(huán)體系(例如,芐基、苯基等)和稠合多環(huán)芳族體系(例如,萘基、1,2,3,4-四氫萘基等))的烴類化合物。芳族化合物的例子包括但不限于:苯、甲苯、茚滿、茚、2-乙基甲苯、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、三甲基苯(例如,1,3,5-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯等)、乙苯、苯乙烯、枯烯、甲苯、丙基苯、二甲苯(例如,對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯)、萘、甲基-萘(例如,1-甲基萘)、蒽、9.10-二甲基蒽、芘、菲、二甲基-萘(例如,1,5-二甲基萘、1,6-二甲基萘、2,5-二甲基萘等)、乙基萘、二氫化茚、甲基-二氫化茚和二甲基-二氫化茚。在一些實(shí)施方式中,還可產(chǎn)生單環(huán)和/或更高環(huán)芳族物質(zhì)。芳族物質(zhì)還包括含有雜原子取代基的單環(huán)和多環(huán)化合物,即,酚、甲酚、苯并呋喃、苯胺、吲哚、噻吩等。生物質(zhì):如本文所用術(shù)語“生物質(zhì)”其具有本領(lǐng)域常規(guī)含義,用于表示可再生的任意有機(jī)能源或化學(xué)物質(zhì)。其主要組分可以是:(1)樹木(木材)以及所有其他植物;(2)農(nóng)作物和廢物(玉米、水果、垃圾飼料等);(3)藻類和其他水生植物;(4)代謝廢物(肥料、污物);以及(5)纖維素城市廢物。生物質(zhì)材料的例子參見例如Huber,G.W.等人的“SynthesisofTransportationFuelsfromBiomass:Chemistry,Catalysts,andEngineering(來自生物質(zhì)的運(yùn)輸燃料的合成:化學(xué)品、催化劑和工程)”,Chem.Rev.106,(2006),第4044-4098頁所述。生物質(zhì)通常定義為活的生物材料(以及現(xiàn)在還定義為死的生物材料),其可以轉(zhuǎn)化用作燃料或者用于工業(yè)生產(chǎn)。生物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)在于,材料應(yīng)該近來參與碳循環(huán),從而在合理的短時(shí)間段上取平均值,燃燒過程中釋放的碳沒有導(dǎo)致凈增加(出于該原因,化石燃料,例如泥煤、褐煤和煤炭在該定義下不被視作生物質(zhì),因?yàn)樗鼈兯奶荚陂L時(shí)間內(nèi)沒有參與碳循環(huán),從而它們的燃燒導(dǎo)致大氣二氧化碳的凈增加)。最通常來說,生物質(zhì)指的是生長用作生物燃料的植物,但是也包括用于生產(chǎn)纖維、化學(xué)物質(zhì)或產(chǎn)熱的植物或動(dòng)物。生物質(zhì)還包括生物可降解廢物或副產(chǎn)物,其可以作為燃料燃燒或者轉(zhuǎn)化成化學(xué)品,包括市政廢物、綠色廢物(包括花園或公園廢物的生物可降解廢物,例如草或花切割物和籬修剪物)、耕種副產(chǎn)物,包括動(dòng)物肥料、食物加工廢物、下水道污泥和來自木漿或藻類的黑色液體。生物質(zhì)排除了通過地質(zhì)過程轉(zhuǎn)變成物質(zhì)的有機(jī)材料,例如媒、油頁巖或石油。生物質(zhì)是廣泛的,并且通常生長來自植物,包括芒草、大戟、向日葵、柳枝稷、大麻、玉米(玉蜀黍)、楊樹、柳樹、甘蔗以及具有根、莖、葉、種子殼的油椰子(棕櫚油),并且所有的水果都是潛在可用的。根據(jù)加工單元的要求和生物質(zhì)的形式,用于將原材料引入加工單元的加工可以發(fā)生變化。溴指數(shù):溴指數(shù)是被100克樣品吸收的溴的量(單位,毫克)。溴數(shù)值:溴數(shù)值是被100克樣品吸收的溴的量(單位,克)。催化劑:用于本
      發(fā)明內(nèi)容的催化劑組分可以選自本領(lǐng)域已知的任意催化劑,或者本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解的任意催化劑。催化劑促進(jìn)和/或?qū)崿F(xiàn)了反應(yīng)。因此,如本文所用,催化劑降低了化學(xué)過程的活化能(增加了速率),和/或改善了產(chǎn)物或中間體在化學(xué)反應(yīng)中的分布(例如,形狀選擇性催化劑)??梢员淮呋姆磻?yīng)的例子包括:脫水、脫氫、異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、芳化、脫羰、脫羧、醛醇縮合、分子裂解和分解,及其組合。催化劑組分可以是認(rèn)為是酸性、中性或堿性的,這會(huì)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。對(duì)于催化快速熱解,特別有利的催化劑包括含有根據(jù)孔徑選擇的內(nèi)部孔隙率的那些(例如,中孔性以及通常與沸石相關(guān)的孔徑),例如小于約100埃小于約小于約小于約小于約或者更小的平均孔徑。在一些實(shí)施方式中,可以使用平均孔徑約為的催化劑。在一些實(shí)施方式中,可以使用平均孔徑約為或者約為的催化劑。在一些情況下,可以使用平均孔徑約為或者約為的催化劑。在CFP的一些優(yōu)選實(shí)施方式中,催化劑可選自天然存在的沸石、合成沸石,或其組合。在某些實(shí)施方式中,催化劑可以是ZSM-5沸石催化劑,這是本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解的。任選地,該催化劑可以包括酸性位點(diǎn)。其他類型的沸石催化劑包括:鎂堿沸石、沸石Y、沸石β、絲光沸石、MCM-22、ZSM-23、ZSM-57、SUZ-4、EU-1、ZSM-11、(S)AlPO-31、SSZ-23等。在其他實(shí)施方式中,可以使用非沸石催化劑;例如,WOx/ZrO2、磷酸鋁等。在一些實(shí)施方式中,催化劑可以包括金屬和/或金屬氧化物。合適的金屬和/或金屬氧化物包括例如鎳、鈀、鉑、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鋅、銅、鎵和/或它們的任意氧化物等。在一些情況下,可以包含促進(jìn)劑元素,其選自稀土元素,即元素57-71、鈰、鋯或者它們的氧化物與它們組合,以對(duì)催化劑的活性或結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性。此外,在一些情況下,可以對(duì)催化劑的性質(zhì)(例如,孔結(jié)構(gòu)、酸位點(diǎn)的類型和/或數(shù)量等)進(jìn)行選擇,以選擇性地生產(chǎn)所需產(chǎn)物。用于氫化處理器的合適的氫化處理催化劑是已知的常規(guī)氫化處理催化劑,并且包括在高表面積支撐材料(優(yōu)選氧化鋁或氧化硅或者氧化鋁和氧化硅的混合物)上包含至少一種第VIII族金屬(優(yōu)選鐵、鈷和鎳,更優(yōu)選鈷和/或鎳)和至少一種第VI族金屬(優(yōu)選,鉬和鎢)的那些。其他合適的氫化處理催化劑包括沸石催化劑,以及貴金屬催化劑,其中,貴金屬選自銠、釕、銥、鈀和鉑。本文方法的范圍包括在同一反應(yīng)容器中使用不止一種類型的氫化處理催化劑。第VIII族金屬存在的量通常約為0.5-20重量%,優(yōu)選約為0.5-10重量%。第VI族金屬存在的量通常會(huì)約為1-25重量%,以及優(yōu)選約為1-12重量%。雖然上文描述了用于氫化處理的一些示例性催化劑,但是取決于特定的進(jìn)料和所需的流出物質(zhì)量,也可以使用其他氫化處理催化劑和/或加氫脫硫催化劑。烯烴:如本文所用術(shù)語“烯烴”或“烯烴化合物”(即,“烯烴類”)具有本領(lǐng)域的一般含義,用于表示含有通過雙鍵連接的一對(duì)或更多對(duì)的碳原子的任何不飽和烴。烯烴同時(shí)包括環(huán)烯烴和非環(huán)(脂族)烯烴,其中,雙鍵的位置分別在形成環(huán)(閉環(huán))或開鏈基團(tuán)的碳原子之間。此外,烯烴可以包括任意合適數(shù)量的雙鍵(即,單烯烴、二烯烴、三烯烴等)。具有兩個(gè)雙鍵的烯烴通常稱作二烯。烯烴化合物的例子包括但不限于,乙烯、丙烯、丙二烯(丙二烯烴)、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯(2甲基丙烯)、丁二烯和異戊二烯等。環(huán)烯烴的例子包括環(huán)戊烯、環(huán)己烯、環(huán)庚烯等。芳族化合物例如甲苯等不被認(rèn)為是烯烴;但是,含有芳族部分的烯烴被認(rèn)為是烯烴,例如,丙烯酸芐酯或苯乙烯。氧代物質(zhì):氧代物質(zhì)包括在其結(jié)構(gòu)中含有至少一個(gè)氧原子的任何有機(jī)化合物,例如醇類(甲醇、乙醇等)、酸類(例如,乙酸、丙酸等)、醛類(例如,甲醛、乙醛等)、酯類(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯等)、醚類(例如,二甲醚、二乙醚等)、具有含氧取代基(例如,酚、甲酚、苯甲酸等)、環(huán)醚、酸類、醛類和酯類(例如,呋喃、糠醛等)的芳族物質(zhì)等。熱解:如本文所用術(shù)語“熱解”和“熱分解”具有本領(lǐng)域常規(guī)含義,用于表示通過加熱(優(yōu)選沒有添加O2或者不存在O2的情況下),將化合物(例如,固體烴材料)轉(zhuǎn)變成一種或多種其他物質(zhì),例如揮發(fā)性有機(jī)化合物、氣體和焦炭。優(yōu)選地,熱解反應(yīng)室中存在的O2的體積分?jǐn)?shù)小于或等于0.5%??梢允褂没蛘卟皇褂么呋瘎﹣磉M(jìn)行熱解?!按呋療峤狻敝傅氖窃诖嬖诖呋瘎┑那闆r下進(jìn)行的熱解,可以包括如下文更詳細(xì)所述的步驟。催化熱解工藝的例子參見例如Huber,G.W.等人的“SynthesisofTransportationFuelsfromBiomass:Chemistry,Catalysts,andEngineering(來自生物質(zhì)的運(yùn)輸燃料的合成:化學(xué)品、催化劑和工程)”,Chem.Rev.106,(2006),第4044-4098頁所述?;厥章剩航M分的回收率是相比于存在于反應(yīng)器流出物流中的該組分的量與存在于回收產(chǎn)物流中的該組分的分?jǐn)?shù)(或百分?jǐn)?shù))。例如,如果在原流出物中存在10克的產(chǎn)物A,以及在回收的產(chǎn)物流中存在8.5克的產(chǎn)物A,則A的回收率是8.5/10或0.85(85%)。CFP反應(yīng)技術(shù):適用于CFP的設(shè)備和工藝條件的例子參見Huber等人的美國專利8,277,643以及Huber等人的美國專利申請(qǐng)2013/0060070A1所述,其通過引用結(jié)合入本文。生物質(zhì)的CFP的條件可包括如下一種特征或其任意組合(其并不旨在限制本發(fā)明的更寬泛的范圍):沸石催化劑、ZSM-5催化劑;包含如下一種或多種金屬的沸石催化劑:鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、鉑、鈀、銀、磷、鈉、鉀、鎂、鈣、鎢、鋯、鈰、鑭,及其組合;流化床、循環(huán)床或提升管反應(yīng)器;300-1000℃的運(yùn)行溫度;和/或固體催化劑-生物質(zhì)的質(zhì)量比為0.1-40。附圖說明圖1顯示將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成芳族物質(zhì)的工藝。圖2顯示用于從生物質(zhì)的CFP進(jìn)行BTX回收的回收和淬冷系統(tǒng)示意圖。圖3顯示BTX分離和純化工藝的示意圖。具體實(shí)施方式圖1顯示用于將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成芳族物質(zhì)(BTX)和其他組分(C9+)的示例性工藝。通過切碎、干燥、研磨或其他工藝(或其部分組分)將生物質(zhì)引入工段10并進(jìn)行制備。將經(jīng)制備的生物質(zhì)與再循環(huán)氣體或運(yùn)輸流體引入CFP反應(yīng)器。CFP反應(yīng)器時(shí)流化床催化反應(yīng)器,其通過一部分的再循環(huán)氣體或者其他流體流化。在一個(gè)或多個(gè)旋風(fēng)器中,來自CFP反應(yīng)器的產(chǎn)物與一部分的與流體物流一起的催化劑、礦物或木炭分離。來自旋風(fēng)器的催化劑以及從反應(yīng)器去除的其他催化劑在催化劑再生系統(tǒng)50中再生,其中,燃燒焦炭和木炭并返回到反應(yīng)器,或者簡(jiǎn)單地返回到反應(yīng)器。將流體原產(chǎn)物輸送到產(chǎn)物回收系統(tǒng)30,其中,液體產(chǎn)物苯、甲苯、二甲苯、萘、氧代物質(zhì)和其他有用產(chǎn)物被淬冷至降低的溫度,回收,并從不可冷凝氣體(即,CO、CO2、CH4、H2和輕質(zhì)烯烴和烷烴以及水、木炭、焦炭、灰和催化劑粉末)分離。吹掃一部分的氣體,以及任選地將一部分再循環(huán)用于CFP反應(yīng)器。BTX與其他產(chǎn)物的粗混合物在分離步驟40中分成各種餾分,產(chǎn)生水物流(其可以再循環(huán)或輸送到水處理系統(tǒng)或者任意其他方式利用),含有C9+、氧代物質(zhì)和其他材料的重餾分,以及苯、甲苯和二甲苯的各種餾分。可以通過氫化處理對(duì)已經(jīng)從C9+芳族物質(zhì)分離的一部分的粗BTX物流進(jìn)行純化,以去除含S、含N和含O化合物以及飽和烯烴和二烯。粗的C9+餾分可類似地通過氫化處理進(jìn)行純化,以去除含S、含N和含O化合物以及飽和烯烴和二烯。圖2表示通過從生物質(zhì)CFP工藝生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯、氧代物質(zhì)和C9+產(chǎn)物的淬冷和回收系統(tǒng)示意圖。在圖2中,CFP反應(yīng)器100在高溫產(chǎn)生產(chǎn)物流,其在熱交換器110中冷卻,并輸送至淬冷系統(tǒng)120,以降低溫度。在熱交換器110之前,原產(chǎn)物流出物通過至少一個(gè)旋風(fēng)器(參見圖1,20),其去除了混合物中的大部分固體。在一個(gè)選項(xiàng)中,將文丘里管洗滌器置于淬冷系統(tǒng)的上游,以去除額外微粒,包括木炭、焦炭、催化劑和灰。淬冷系統(tǒng)120使得水物流與氣體產(chǎn)物流接觸。該淬冷水可包括通過生物質(zhì)的熱解和催化轉(zhuǎn)化制得的反應(yīng)產(chǎn)物水。來自淬冷系統(tǒng)120的產(chǎn)物流包括:冷凝物流,其包含水和有機(jī)物(包括C9+芳族物質(zhì)、氧代物質(zhì)和其他化合物),和固體,以及氣體/蒸汽產(chǎn)物流,其包含苯、甲苯、二甲苯、CO、CO2、CH4、N2、H2、C2-C4烯烴和烷烴以及其他化合物。來自淬冷系統(tǒng)120的氣體/蒸汽通過壓縮機(jī)130和熱交換器131。熱交換器131冷卻了物流,并冷凝了可回收烴產(chǎn)物??扇芜x地通過空氣冷卻、水冷卻、或冷卻水冷卻交換器或其部分組合,來進(jìn)行該冷卻和冷凝。經(jīng)過壓縮和冷卻的產(chǎn)物流通過3相分離器140。來自140的氣體物流(物流14)輸送到吸收器150,其中,用混合二甲苯洗滌氣體,所述混合二甲苯含有來自BTX分離獲得的吸收液體物流或者回收自該工藝的其他液體物流,從而從氣體回收BTX。來自150的液體產(chǎn)物(物流15)任選地與來自140的液相(物流20)結(jié)合,并且可以將該結(jié)合產(chǎn)物流輸送到BTX分離單元200,如圖3更詳細(xì)所述?;蛘?,來自140和150的液體物流可分開輸送到圖3中的蒸餾單元210。來自吸收器150的氣流包括較輕組分和固定氣體(CO、CO2、H2、CH4、N2、C2-C4烯烴和烷烴等),其部分輸送回反應(yīng)器,使得催化劑流化,并提供反應(yīng)性烯烴源,其可以在存在生物質(zhì)的情況下發(fā)生反應(yīng)以產(chǎn)生額外的芳族產(chǎn)物。對(duì)于反應(yīng)器流化和烯烴反應(yīng)需求而言過量的任意氣體可以用于其他加工需求、燃燒或吹掃。將來自相分離器140的水性物流輸送到水吹掃物流。將來自淬冷系統(tǒng)120的水和高沸點(diǎn)組分輸送到水性/有機(jī)物分離器170。通過泵172泵送來自170的包含C9+芳族物質(zhì)的有機(jī)相(物流19),并輸送至儲(chǔ)存或者可以在該工藝中部分使用。來自170的水相(物流17)在泵171中泵送,以及將一部分的物流通過任選的空氣冷卻器180、熱交換器181并再循環(huán)回到淬冷系統(tǒng)。可以在分離器170后面或者流動(dòng)方案中的其他位置放置(未示出的)過濾器,以從有機(jī)物和水物流去除微粒、木炭和催化劑粉末。從系統(tǒng)吹掃余下的水并輸送至水處理。文丘里管洗滌器是本領(lǐng)域已知的,并且通常包括由三個(gè)區(qū)段組成的文丘里管洗滌器:匯聚區(qū)段、喉區(qū)段和分叉區(qū)段。進(jìn)口氣流進(jìn)入?yún)R聚區(qū)段,并且隨著面積減小,氣體速度增加。在喉部或者入口處將液體引入至匯聚區(qū)段。在小的喉區(qū)段被迫以極高速度移動(dòng)的進(jìn)入氣體從其壁剪切液體,產(chǎn)生大量非常小的液滴。隨著進(jìn)入氣體物流與小液滴霧混合,在喉區(qū)段發(fā)生顆粒和氣體去除。然后進(jìn)入物流通過分叉區(qū)段離開,在其中,被迫減速。在文丘里管下方收集液體和微粒,蒸汽離開到側(cè)面。作為一個(gè)非限制性例子,文丘里管系統(tǒng)如U.S.5,279,646所示,其通過引用結(jié)合入本文。表1顯示在各種加工物流中,烯烴、二烯、硫、氮和氧組分的典型分布。必須被去除從而符合苯、甲苯、二甲苯、BTX的混合流或者重芳族物流(C9+)的商業(yè)規(guī)格的物質(zhì)的含量和量不同于在通常工藝中通過氫化處理去除的雜質(zhì)混合物。表1:CFP工藝中(參見圖2)的加工物流中典型的組分濃度(ppmw)表2表示來自CFP工藝的產(chǎn)物流中表征的硫污染物質(zhì)的特性。由于生物質(zhì)含有較為適度的硫物質(zhì)濃度,并且大多數(shù)的生物質(zhì)升級(jí)工藝目的在于燃料生產(chǎn),去除這些物質(zhì)的工藝尚未建立。混合物含有潛在無法通過蒸餾從所需產(chǎn)物分離的物質(zhì),例如苯、甲苯、二甲苯或燃油。因此,需要對(duì)它們進(jìn)行去除的工藝,以生產(chǎn)可接受質(zhì)量的商業(yè)化學(xué)品。表2:來自CFP的BTX富集液體產(chǎn)物(物流20)中的典型硫物質(zhì)濃度(ppmw)在表3中,對(duì)比了CFP、石腦油重整和裂解(熱解汽油)中通常產(chǎn)生的BTX物流。組成是明顯不同的,因?yàn)镃FP粗混合物含有比石腦油重整油和熱解氣體更多的甲苯部分。CFP粗產(chǎn)物還具有比石腦油重整油高得多的苯含量,以及比熱解汽油高得多的二甲苯含量。CFP粗產(chǎn)物含有比石腦油重整油或熱解汽油少的C8(乙基苯加上苯乙烯)、比它們少的C9+芳族物質(zhì),以及比它們少的非芳族化合物。對(duì)于來自CFP工藝的粗BTX,必須去除以符合商業(yè)化學(xué)品規(guī)格的污染物混合物是明顯不同的,這對(duì)于物流的氫化處理提出了不同困難。石腦油重整油物流主要含有烯烴和二烯作為污染物,其通過粘土處理器的吸附或者通過選擇性氫化去除,而CFP產(chǎn)物含有烯烴和二烯,但是還額外地含有需要去除的硫、氮和氧烴物質(zhì)。相比于來自CFP的粗BTX,熱解汽油含有大量的含硫和含氧化合物以及非常高的二烯水平,CFP工藝物流含有熱解汽油基本不存在的氧代物質(zhì)。因此,來自CFP工藝的BTX粗物流的純化問題不同于石腦油重整油或熱解汽油,并且是更為復(fù)雜的問題。表3:CFP工藝生產(chǎn)的BTX物流(物流20)與來自常規(guī)工藝的BTX物流的主要物質(zhì)和雜質(zhì)圖3總結(jié)了用于從二甲苯(X)純化和分離苯與甲苯(BT)的初步純化和分離方案。將來自圖2中的回收系統(tǒng)的BTX混合物流(物流20)與來自圖2中的吸收器150的液流結(jié)合,任選地壓縮至升高的壓力,在熱交換器202中用熱的混合二甲苯產(chǎn)物加熱(或者任意其他方式加熱)以形成物流29,然后進(jìn)料到氫化處理器260。將含氫氣流也進(jìn)料到氫化處理器260。含硫和含氮化合物氫化產(chǎn)生H2S、COS和NH3,其部分作為物流30離開氫化處理器。氧代物質(zhì)也可在氫化處理器260中氫化以形成水。物流29中的烯烴和二烯也在氫化處理器260中氫化。在一個(gè)實(shí)施方式中,在兩個(gè)階段中進(jìn)行氫化處理。將來自氫化處理器260的液體產(chǎn)物進(jìn)料到蒸汽-液體分離器270。來自蒸汽-液體分離器的氣流32可以輸送到其他工藝,或者任選地在(未示出的)胺洗滌器中洗滌,以去除H2S、NH3和其他化合物,然后壓縮(未示出)并再循環(huán)回到氫化處理器260。任選通過熱交換或者其他方法冷卻來自蒸汽-液體分離器260的液體產(chǎn)物,調(diào)節(jié)壓力,然后經(jīng)冷卻和減壓的物流進(jìn)料到蒸餾柱210。通過用高壓蒸氣的離開物流的再沸騰來加熱蒸餾柱210,但是其他方法,例如天然氣燃燒爐的再沸騰也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。包括BT混合物的產(chǎn)物的輕餾分通過到冷凝器212,并在收集器230中收集冷凝液體??扇芜x地對(duì)該較輕餾分進(jìn)行空氣冷卻、水冷卻、或冷卻水冷卻或其部分組合。經(jīng)由泵240將一部分的冷凝液體返回到蒸餾柱210,將余下的BT物流輸送至儲(chǔ)存用于進(jìn)一步純化。來自BT冷凝的過頂蒸汽在CO爐鍋爐中燃燒以產(chǎn)生蒸氣,或者任選地輸送到燃?xì)廨啓C(jī)以在聯(lián)合循環(huán)方案中產(chǎn)生電力,或者輸送到熱氧化器或者閃光,或者可用于CFP工藝,或者用于其他地方。將在收集器230中收集的冷凝水性相輸送至水處理。通過泵220將一部分二甲苯富集的餾分從蒸餾柱210泵送至加熱進(jìn)入的BTX粗混合物,在熱交換器204中冷卻,以及輸送到圖2中的吸收器150。余下的二甲苯富集餾分輸送至儲(chǔ)存并進(jìn)一步純化。來自蒸餾柱210的底端(物流25)進(jìn)行熱交換至上升蒸氣(未示出),任選地冷卻,并通過泵250泵送至儲(chǔ)存或進(jìn)一步升級(jí)。來自圖2的物流19和來自圖3的物流25任選地結(jié)合,以及任選地輸送至第二氫化處理器,或者可分別單獨(dú)地氫化處理。圖2中的吸收器150可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)吸收器系統(tǒng)。吸收器可以是填料床吸收器。優(yōu)選的吸收器溶劑是混合的二甲苯物流。當(dāng)混合的二甲苯物流用作吸收器流體時(shí),吸收器運(yùn)行在較低運(yùn)行溫度,-20至50C,或者-5至30C,或者最優(yōu)選5至10C。吸收器運(yùn)行在提升的壓力,100-2000kPa,或者200-2000kPa,或者最優(yōu)選50-1500kPa。對(duì)于吸收器150,混合的二甲苯液體與蒸汽的進(jìn)料比可以是0.001至2,或者0.002至1,或者0.005至0.5,或者更優(yōu)選0.01至0.1,或者小于0.1,或者小于0.05,或者小于0.02,以摩爾計(jì),即混合的二甲苯的摩爾數(shù)除以蒸汽的摩爾數(shù)。蒸餾柱210可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)蒸餾柱,其含有至少5個(gè)或者至少10個(gè)或者至少20個(gè)或者至少30個(gè)或者至少50個(gè)理論塔板或蒸餾階段。在一些實(shí)施方式中,蒸餾柱210可以放置在氫化處理器260之前。圖3中的氫化處理器260可以是任意反應(yīng)器設(shè)計(jì),其在一定的溫度下有效地使得BTX原液體與氫在一起,并且持續(xù)一定的時(shí)間,該時(shí)間足以使得分子相互作用有效地增加烴飽和,降低含硫化合物的濃度,并且可以發(fā)生進(jìn)料物流的含氮化合物的濃度降低??梢栽跉庀嗷蛘咴诙嘞嗟瘟鞔卜磻?yīng)器中進(jìn)行氫化處理。用于加工的反應(yīng)條件會(huì)部分取決于選擇的特定反應(yīng)器設(shè)計(jì)和單個(gè)物質(zhì)的濃度,但是通常優(yōu)選約為20-350℃的反應(yīng)溫度以及約為5-100巴的氣壓。有利地,可以以大于0.1小時(shí)-1的液時(shí)空速進(jìn)行該接觸步驟。在反應(yīng)器運(yùn)行條件下,氫化處理器中的氣體-液體體積比(“G:L比”)可以約為0.1至20:1,更通常是0.1至10:1??梢杂镁哂幸粋€(gè)或多個(gè)氫化處理器反應(yīng)器容器的系統(tǒng)進(jìn)行本發(fā)明的工藝。在一些實(shí)施方式中,系統(tǒng)包括兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)連接的反應(yīng)器容器,從而使得來自上游容器的流出物進(jìn)料到下游容器。反應(yīng)器容器可以含有一個(gè)或多個(gè)含有催化劑的催化劑床。在一些實(shí)施方式中,反應(yīng)器容器可以含有兩個(gè)或更多個(gè)催化劑床,和或反應(yīng)器系統(tǒng)可以包括兩個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)器容器。通常來說,每個(gè)反應(yīng)器容器會(huì)包括一個(gè)或多個(gè)入口,例如,用于混合的BTX進(jìn)料或者來自上游反應(yīng)器容器的流出物以及用于含氫處理氣體。容器還會(huì)包括一個(gè)或多個(gè)出口,例如用于BTX產(chǎn)物(流出物)和/或處理廢氣。任選地,可以沿著反應(yīng)器長度隔開氣體注入端口,以控制溫度和改善混合。任選地,可以在氫化處理器的工段之間放置液體再分配固定設(shè)備,以改善液體再分配和氣液混合??梢愿鶕?jù)任意合適的模式,包括上流、下流或水平流動(dòng)配置來運(yùn)行氫化處理器催化劑床。此外,可以采用共流或逆流氣/液流動(dòng)來運(yùn)行催化劑床。在共流流動(dòng)中,氣體和液體以相同方向運(yùn)動(dòng),而在逆流流動(dòng)中,氣體和液體以相反方向運(yùn)動(dòng)。催化劑床配置和流動(dòng)形式的任意組合都是合適的,包括例如,具有獨(dú)立地以不同配置和流動(dòng)形式運(yùn)行的多個(gè)反應(yīng)器的系統(tǒng)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,工藝包括將含氫處理氣體的未反應(yīng)部分再循環(huán)回到氫化處理反應(yīng)器的能力,從而可以在氫化處理工藝中高效地利用未反應(yīng)的氫氣。因此,在一些實(shí)施方式中,反應(yīng)器具有允許氣體進(jìn)行再循環(huán)的入口閥和出口閥。在其他實(shí)施方式中,將再循環(huán)氣體添加到含氫處理氣體,之后注入反應(yīng)器容器中。通常來說,對(duì)再循環(huán)物流進(jìn)行洗滌以去除NH3、H2S、COS和其他不合乎希望的組分,之后被反應(yīng)器重新接納。用于氫化處理器的合適的氫化處理催化劑是任意已知的常規(guī)氫化處理催化劑,并且包括在高表面積支撐材料(優(yōu)選氧化鋁或氧化硅或者氧化鋁和氧化硅的混合物)上包含至少一種第VIII族金屬(優(yōu)選鐵、鈷和鎳,更優(yōu)選鈷和/或鎳)和至少一種第VI族金屬(優(yōu)選,鉬和鎢)的那些。其他合適的氫化處理催化劑包括沸石催化劑,以及貴金屬催化劑,其中,貴金屬選自銠、釕、銥、鈀和鉑。本文方法的范圍包括在同一反應(yīng)容器中使用不止一種類型的氫化處理催化劑。第VIII族金屬存在的量通常約為0.5-20重量%,優(yōu)選約為0.5-10重量%。第VI族金屬存在的量通常會(huì)約為1-25重量%,以及優(yōu)選約為1-12重量%。雖然上文描述了用于氫化處理的一些示例性催化劑,但是取決于特定的進(jìn)料和所需的流出物質(zhì)量,也可以使用其他氫化處理催化劑和/或加氫脫硫催化劑??梢詫?duì)催化劑和氫化處理?xiàng)l件進(jìn)行選擇,以實(shí)現(xiàn)氫化處理器的進(jìn)料中芳族物質(zhì)的芳族碳碳雙鍵的氫化小于5%或者小于2%或者小于1%。本文所述的淬冷系統(tǒng)對(duì)于從CFP工藝回收產(chǎn)物具有各種優(yōu)勢(shì)。淬冷冷卻了產(chǎn)物蒸汽并冷凝了反應(yīng)產(chǎn)物水以及重芳族物質(zhì)和氧代物質(zhì)。到達(dá)淬冷系統(tǒng)的整個(gè)產(chǎn)物進(jìn)口溫度可以是200-620C,或者400-550C,或者優(yōu)選425-500C。水與氣體進(jìn)料之比可以是0.1:1至100:1(重量計(jì)),或者0.5:1至20:1(重量計(jì))或者1:1至10:1(重量計(jì)),或者2:1至5:1(重量計(jì))。用水淬冷去除了很大部分的重C9+烴,氧代物質(zhì)例如酚和甲酚,通過冷卻實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步下游蒸汽加工,否則的話,由于C9+材料的部分組分的高熔點(diǎn)(例如,萘的熔點(diǎn)80℃),這是不可能的。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,來自圖2的淬冷系統(tǒng)120的過頂蒸汽物流12的溫度是10-200℃,或者20-150℃,或者30-100℃,或者40-80℃,或者50-70℃。來自淬冷系統(tǒng)的蒸汽物流的過頂壓力可以是100-2000kPa,或者150-1500kPa,或者200-1000kPa,或者300-700kPa。來自淬冷的過頂蒸汽含有大部分的芳族物質(zhì)。然后可以對(duì)該蒸汽進(jìn)一步加工來回收BTX和其他芳族化合物。淬冷還可以作為水洗去除延續(xù)自反應(yīng)器旋風(fēng)器的微粒材料,例如木炭、焦炭、灰和催化劑粉末??梢栽谝合嘀惺占@些顆粒,并且可以通過過濾或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他下游工藝步驟從系統(tǒng)中去除。收集的固體可任選地返回到催化劑再生步驟,或者可以收集用于分離和回收有價(jià)值組分。在水淬冷系統(tǒng)中去除細(xì)微粒保護(hù)其他下游設(shè)備(特別是再循環(huán)壓縮機(jī))免受損壞。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于,當(dāng)以穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),可以在工藝中產(chǎn)生淬冷所需的水,使得該工藝除了啟動(dòng)所需的水之外不依賴于水源。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式在產(chǎn)物回收中采用混合的二甲苯物流。另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式使用吸收劑流體(溶劑),其是工藝中已經(jīng)存在的物流,例如二甲苯、萘、C9+混合或其部分組合,從而不需要向工藝中引入新的溶劑。在另一個(gè)實(shí)施方式中,離開熱交換器131的壓縮且冷卻物流直接進(jìn)入吸收器150,而沒有使用分開的3相分離器140。在該情況下,吸收器150起了分離3相的作用以及起了將芳族物質(zhì)從蒸汽吸收進(jìn)入有機(jī)液相中的作用。來自BTX柱的物流,例如混合的二甲苯側(cè)流切(side-streamcut)可以起到產(chǎn)生溶劑的目的,或者其可以從C9+/水分離器回收,因此不需要溶劑萃取/回收系統(tǒng)。使用在工藝和回收方案中已經(jīng)存在的物流提供了巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)并且使得工藝除了啟動(dòng)之外不依賴于溶劑供給。任選地,除了圖2和3所示的二甲苯物流之外的溶劑可用于從淬冷產(chǎn)物蒸汽回收BTX產(chǎn)物。其他潛在的溶劑包括烴類化合物的混合物,例如,物流19、22或25或其部分,源自該工藝的任意溶劑,其沸點(diǎn)高于苯和甲苯并且溶解芳族物質(zhì),或者用于常規(guī)不飽和氣體工廠的重?zé)N類物流。氣體工廠溶劑包括在蒸餾范圍沸騰的烴類,并且可以包括生物柴油物流。CFP工藝可以在大于或等于400℃的溫度下進(jìn)行,并且來自圖1的100的產(chǎn)物流的溫度通常是300-650℃或者400-575℃或者500-550℃,以及壓力是100-1500kPa或者200-1000kPa或者300-700kPa或者至少200kPa或者至少300kPa或者至少400kPa。(壓力表述為絕對(duì)壓力)。來自100的原產(chǎn)物物流包含:芳族物質(zhì)、烯烴、氧代物質(zhì)、烷烴、H2、CH4、CO、CO2、水、木炭、灰、焦炭、催化劑粉末和許多其他化合物。以不含水和不含固體計(jì),原產(chǎn)物流可包含20-60%、或者25-55%或者30-50%、或者至少20%、或者至少25%、或者至少30%的CO,以質(zhì)量%計(jì)算。以不含水和不含固體計(jì),原產(chǎn)物流可包含10-50%、或者15-40%或者20-35%、或者至少5%、或者至少10%、或者至少15%、或者至少20%的CO2,以質(zhì)量%計(jì)算。以不含水和不含固體計(jì),原產(chǎn)物流可包含0.1-2.0、或者0.2-1.5或者0.3-0.75%、或者至少0.1%、或者至少0.2%、或者至少0.3%、或者小于10%、或者小于5%、或者小于1%的H2,以質(zhì)量%計(jì)算。以不含水和不含固體計(jì),原產(chǎn)物流可包含2-15、或者3-10或者4-8%、或者小于15%、或者小于10%、或者小于8%的CH4,以質(zhì)量%計(jì)算。以不含水和不含固體計(jì),原產(chǎn)物流可包含2-40、或者3-35或者4-30%、或者小于40%、或者小于35%、或者小于30%、或者小于20%的BTX,以質(zhì)量%計(jì)算。以不含水和不含固體計(jì),原產(chǎn)物流可包含0.1-10%、或者0.2-5%或者0.3-3%、或者小于5%、或者小于3%、或者小于2%的氧代物質(zhì),以質(zhì)量%計(jì)算。以不含水和不含固體計(jì),原產(chǎn)物流可包含1-15%、或者2-10%或者3-6%的C2-C4,或者可包含至少1%、或者至少2%、或者至少3%的烯烴,以質(zhì)量%計(jì)算。以不含水和不含固體計(jì),原產(chǎn)物流可包含蒸汽混合物,其中,CO和CO2之和為30-90或者40-85或者50-80%,以質(zhì)量%計(jì)算。淬冷水以-5至100℃、或者20至60℃、或者30至55℃、或者35至50℃的溫度進(jìn)入淬冷系統(tǒng)120。熱交換器110通常將原產(chǎn)物流冷卻至250-600℃、或者350-550℃或者400-500℃的溫度。來自圖1的熱交換器131的經(jīng)淬冷、壓縮、冷卻的產(chǎn)物流可以在相分離器140中分離,其保持在-30至60℃或者-15至40℃或者-5至30℃或者0至10℃的溫度,以及100-8000kPa或者500-4000kPa或者600-2000kPa的壓力。來自分離器140的有機(jī)蒸汽相在吸收器150中與二甲苯(或者其他溶劑)接觸,溫度是-30至60℃或者-15至40℃或者-5至30℃或者0至10℃,以及壓力是100-7000kPa或者300-4000kPa或者400-1000kPa。通過與圖3中的202的混合二甲苯物流的熱交換對(duì)粗BTX物流進(jìn)行加熱,其中,BTX物流進(jìn)入的溫度是-10至150℃、或者0至50℃、或者2-20℃,以及混合的二甲苯物流進(jìn)入的溫度是50-300℃、或者100-225℃、或者150-200℃,以待通過蒸餾步驟210。圖3中的粗BTX物流29可包含5-85%或者10-70%或者20-55%或者25-40%的苯,10-95%或者20-80%或者30-65%或者35-55%的甲苯,2-40%或者5-30%或者10-25%的二甲苯,乙苯、苯乙烯和其他芳族物質(zhì)分別小于5%或者小于3%或者小于1%,以及非芳族化合物小于10%或者小于5%或者小于3%,以重量%計(jì)。粗BTX物流29可包含至少1ppmw(每百萬份重量份數(shù))或者至少10ppmw或者至少50ppmw的含硫物質(zhì)。粗BTX物流29可含有小于20或者小于10或者小于5或者小于2ppmw的硫醇硫物質(zhì)。粗BTX物流29可包含至少100或者至少50或者至少20或者至少10或者至少2ppmw的噻吩硫物質(zhì)(噻吩和取代的噻吩)。粗BTX物流29可包含至少5或者至少10或者至少25ppmw的含氮有機(jī)物質(zhì)。粗BTX物流29可包含至少10以及至少50和至少100ppmw的氧代物質(zhì)。粗BTX物流29可包含至少50或者至少500或者至少1000ppmw的二烯,并且溴數(shù)值可以至少為1或者至少為2或者至少為3。圖3中的經(jīng)氫化處理的BTX物流29可包含5-85%或者10-70%或者20-55%或者25-40%的苯,10-95%或者20-80%或者30-65%或者35-55%的甲苯,2-40%或者5-30%或者10-25%的二甲苯,乙苯、苯乙烯和其他芳族物質(zhì)分別小于5%或者小于3%或者小于1%,以及非芳族化合物小于10%或者小于5%或者小于3%,以重量%計(jì)。經(jīng)氫化處理的BTX物流31可包含小于50ppmw(每百萬份重量份數(shù))或者小于10ppmw或者小于1ppmw的含硫物質(zhì)。經(jīng)氫化處理的BTX物流31可含有小于20或者小于10或者小于5或者小于1ppmw的硫醇硫物質(zhì)。經(jīng)氫化處理的BTX物流31可含有小于100或者小于50或者小于20或者小于10或者小于5或者小于1ppmw的噻吩硫物質(zhì)。粗BTX物流31可包含小于25或者小于10或者小于1ppmw的含氮有機(jī)物質(zhì)。經(jīng)氫化處理的BTX物流31可含有小于100、小于50、或者小于10、或者小于1ppmw的氧代物質(zhì)。經(jīng)氫化處理的BTX物流31可包含小于1000或者小于500或者小于100ppmw的二烯,并且溴質(zhì)數(shù)可以小于100或者小于50或者小于25。經(jīng)氫化處理的BTX物流31可含有小于1或者小于0.1或者小于0.01或者小于0.001重量%的酚物質(zhì)??梢酝ㄟ^常規(guī)方法,采用常規(guī)蒸餾設(shè)備例如托盤、泡罩或者填充柱等,來完成210中BTX富集物流的蒸餾。可以在低于大氣壓力或者大氣壓力或者更高壓力下進(jìn)行蒸餾。通常來說,進(jìn)行該蒸餾的壓力會(huì)是1-1000kPa、或者10-500kPa,優(yōu)選100-400kPa的壓力。苯和甲苯(統(tǒng)稱為BT)富集物流27是工藝的產(chǎn)物流。物流27可以包含至少80%、至少85%、至少90%、至少92%、或者80-99%、或者85-97%、或者90-95%的BT,以重量%計(jì)。物流27可以包含至少25%、或者至少30%、或者至少35%、或者25-70%、或者30-60%、或者35-50%的苯,以重量%計(jì)。物流27可以包含至少30%、或者至少35%、或者至少40%、或者30-80%、或者35-70%、或者40-60%的甲苯,以重量%計(jì)。物流27包含小于2%、或者小于1%、或者小于0.5%的氧代物質(zhì),以重量%計(jì),或者小于0.1%的氧代物質(zhì)。產(chǎn)物流28包括混合的二甲苯產(chǎn)物流。物流28可包括至少50%、或者至少60%、或者至少70%、或者50-95%、或者60-90%、或者70-85%的二甲苯(對(duì)二甲苯、鄰二甲苯和間二甲苯),以重量%計(jì)。產(chǎn)物流28可包含小于25%、或者小于20%、或者小于15%、或者小于12%、或者1-25%、或者3-20%、或者5-15%的苯+甲苯,以重量%計(jì)。產(chǎn)物流28可以包含小于20%、或者小于15%、或者小于10%、或者0.1-20%、或者1-15%、或者5-10%的萘,以重量%計(jì)。在下游的另一個(gè)分餾柱內(nèi)進(jìn)一步分離過頂混合的BT物流,或者如果配置允許的話(例如,如果是分隔壁柱的話),可以在該柱內(nèi)分離苯和甲苯。BTX分離柱210起到二甲苯汽提塔以及分流器的作用?;旌系亩妆诫x開柱底部進(jìn)一步分離成對(duì)二甲苯、間二甲苯和鄰二甲苯。用于分離二甲苯的異構(gòu)體的常規(guī)工藝是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。含有C9+芳族物質(zhì)和其他化合物的重?zé)N類物流可用作柴油摻混進(jìn)料、飛機(jī)摻混進(jìn)料或者汽油摻混進(jìn)料。任選地,含有C9+芳族物質(zhì)和其他化合物的重?zé)N類物流可加氫裂解成較輕餾分,分離并用作柴油摻混進(jìn)料、飛機(jī)摻混進(jìn)料或者汽油摻混進(jìn)料。表6顯示通過CFP生產(chǎn)并通過本發(fā)明工藝純化的典型氫化處理BTX物流的組成。令人驚訝的是,在CFP產(chǎn)物分離和純化工藝中,含硫化合物、含氮化合物和含氧化合物的濃度可以降低至非常低水平。還令人驚訝的是,在CFP產(chǎn)物分離和純化工藝中,苯、甲苯和二甲苯的濃度可以維持在非常高水平,而非芳族物質(zhì)維持在非常低水平,并且在CFP產(chǎn)物分離和純化工藝中苯、甲苯和二甲苯的濃度可以維持在非常高水平且溴指數(shù)維持在如此低的水平。表6:經(jīng)氫化處理的CPFBTX物流的組成表4:圖2的物流濃度(重量%)和性質(zhì)圖3中的物流標(biāo)簽1011121617181913201422155壓力,kPa44140137137137139137111019019011001850801溫度,C578475561151154011516455568H20.410.410.5100000.5100.58000.59CO36.1636.1645.10.070.070.070.0345.11.1551.501.0151.96CO225.4425.4431.630.440.440.440.3931.635.7835.4904.9435.53CH44.984.986.20.010.010.010.026.20.497.0600.487.1丙烷0.080.080.100000.10.060.1100.050.1乙烯2.082.082.590000.032.590.212.9500.322.96丙烯0.990.991.240000.021.240.551.3600.531.33C4-C7烯烴0.110.110.140000.010.140.620.0900.330.06C4-C7烷烴0.120.120.150.010.010.010.020.150.620.090.370.570.08苯2.512.513.130.01000.653.1327.130.4807.130甲苯3.743.744.630.01002.134.6344.510.2210.9611.450.07對(duì)二甲苯0.460.460.560000.940.565.540.0126.5821.80.05間二甲苯0.690.690.840.01001.450.848.30.0138.7431.840.07鄰二甲苯0.180.180.220000.580.222.19010.838.980.01乙苯0.070.070.090000.130.090.8704.23.460.01丙苯0000000.0200.0100.070.060枯烯0.060.060.070000.330.070.7403.773.1501,2,3-三甲苯0.050.050.020.01002.720.020.1600.760.640苯乙烯0.050.050.060000.20.060.5802.872.390苯并呋喃0.020.0200.060.060.060.3900.0400.20.170苯胺0.010.0100.030.030.030.2400.0200.080.060吲哚0.010.0100.030.030.030.35000000茚0.020.0200.01001.6700.0100.060.050萘0.80.800.230.010.0166.1300.0100.010.0102-甲基萘0.40.40.011.151.11.115.230.010.0700.020.020酚0.050.0500.230.230.230.5700.0300.150.120間甲酚0.170.170.010.530.510.515.20.010.100.330.280水20.3220.322.6997.1597.4897.480.582.690.160.0700.130.06總計(jì)100100100100100100100100100100100100100表5:圖3的物流濃度(重量%)和性質(zhì)圖4中的物流標(biāo)簽201523212425626272822壓力,kPa90185020130631542020120120111011101溫度,C5651351832425556060H200000000000CO1.151.010.110.720016.950.280.1100CO25.784.943.15.280063.571.993.1100CH40.490.480.130.37006.830.030.1300丙烷0.060.050.070.08000.380.10.0700乙烯0.210.320.060.19003.6300.0600丙烯0.550.530.520.66004.560.010.5200C4-C7烯烴0.620.330.960.94000.440.210.9600C4-C7烷烴0.620.570.820.80.370.010.460.320.820.370.37苯27.137.1338.837.46002.120.0738.8500甲苯44.5111.4554.4852.5210.960.130.810.0254.5510.9610.96對(duì)二甲苯5.5421.80.110.1126.584.93000.1226.5826.58間二甲苯8.331.840.490.4738.746.88000.4938.7438.74鄰二甲苯2.198.980.020.0210.833.53000.0210.8310.83乙苯0.873.460.020.024.20.77000.024.24.2丙苯0.010.06000.070.110000.070.07枯烯0.743.15003.771.860003.773.771,2,3-三甲苯0.160.64000.766.550000.760.76苯乙烯0.582.390.0102.870.81000.012.872.87苯并呋喃0.040.17000.20.850000.20.2苯胺0.020.06000.080.480000.080.08吲哚000000.5100000茚0.010.05000.061.270000.060.06萘0.010.01000.015.20000.010.012-甲基萘0.070.02000.0244.450000.020.02酚0.030.12000.150.320000.150.15間甲酚0.10.28000.3321.350000.330.33水0.160.130.220.27000.2296.950.100總計(jì)100100100100100100100100100100100當(dāng)前第1頁1 2 3 
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