CN101759511A - 利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法，属于轻烃芳构化技术领域，其特征是，包括如下步骤：低烯烃含量轻烃经杂质预处理后，经进料蒸发器气化后进入复合加热炉升温至450-570℃，然后自上而下进入固定床双反应器，在催化剂的作用下进行芳构化反应，反应温度500℃-600℃，压力0.1-0.4MPa，空速0.4-0.8h-1。本发明的工艺投资小，工艺简单，催化剂使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于轻烃芳构化技术领域，具体涉及一种利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法。
背景技术
目前，国外一些轻烃芳构化技术已进入工业应用阶段。国内在轻烃芳构化技术研究方面也取得了一些进展，如石油科学研究院(RIPP)考察了丙烷在ZRP分子筛和硅改性ZRP分子筛上的芳构化反应。在ZRP分子筛上，液体产物中的二甲苯异构体基本上呈热力学平衡分布，对位选择性差；在硅改性ZRP分子筛上，随SiO2含量的增加，ZRP分子筛外表面的活性中心被覆盖的程度增加，液体产物中二甲苯异构体对位选择性逐渐增加，从4.1％提高到13.3％。但未发现工业装置建设的报道。
齐鲁石化股份有限公司烯烃厂与北京石油科学研究院合作，自1993年即开始对抽余油芳构化的可行性进行研究，并于1993年3月进行了首次工业试验，1998年对工艺流程进行了适当改进后又进行了试验。抽余油是一种碳五至碳八的烷烃馏分，试验结果表明，抽余油作为生产芳烃的一种辅助原料在一定条件下是可行的，反应过程中不会对异构化的主体反应产生副作用，相反由于脱氢芳构反应为吸热反应抵消了异构化反应所放出的热量，在一定程度上加快了异构化反应的进行，但催化剂为含铂的贵金属催化剂，价格昂贵。试验结束后并没有进行大规模工业化生产，工艺上存在一定问题，主要是收率不高。
对研究投入较多精力的洛阳石化研究院对轻烃芳构化技术进行了较深入的研究，并开发了相关的催化剂，其试验装置采用的是近似催化重整的催化剂流化床技术，但尚没有工业化的装置生产出高纯度石油纯苯或甲苯的报道。
东明石化采用洛阳石化研究院技术建设一套5万吨/年液化石油气生产芳烃的装置，反应器采用流化再生技术，液相收率只有45％左右，效果一般，同时由于没有后续分离手段，无法产出国标的石油纯苯、甲苯，再加上干气无法充分利用，液相只能用来掺兑汽油，经济效益不高，处于停产阶段。
丹阳石化裂解碳五芳构化工艺适用原料范围相对较窄，使用含镓的高成本催化剂，单程反应时间短，三苯产品无法实现高纯度。
抚顺石油学院研究的低碳烃(C2-C5)芳构化工艺使用的催化剂成本低，但它与丹阳石化生产工艺一样采用固定床反应系统，催化反应与催化剂再生交替进行，需要切换时间，减弱了生产效率。也不能产出高纯国标石油苯、甲苯。
在现有技术的低碳烃芳构化工艺中，一般含有脱氢、缩聚、环化、裂解、异构化等混合反应，脱氢、裂解是吸热过程，齐聚、环化、异构化是放热过程。因而目前芳构化工艺研究设计的目标原料主要是针对烯烃含量相对较高、总体是放热反应的C3-C5特别是来源广泛的石油液化气，对低烯烃含量总体是吸热反应的轻烃原料适用性不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种工业化的轻烃生产芳烃的方法和装置，特别是一种利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法。
本发明具体采用如下技术方案：
一种利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法，其特征是，包括如下步骤：低烯烃含量轻烃经杂质预处理后，经进料蒸发器气化后进入复合加热炉升温至450-570℃，然后自上而下进入固床双反应器，在催化剂的作用下进行芳构化反应，反应温度500℃-600℃，压力0.1-0.4MPa，空速0.4-0.8h-1。
所述低烯烃含量轻烃是C3～C8轻质烃。
优选的是：所述低烯烃是凝析油，其组成按照百分比为：丁烷5.25％，碳五烷烃37.17％，碳五以上的烷烃57.58％。
所述的催化剂是山东齐旺达集团海仲化工科技有限公司生产的商品型号为DLP的轻烃芳构化催化剂。
所述的复合加热炉具有碳钢-有机非金属衬里。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)采用新型碳钢-有机非金属衬里复合材料加热炉，不仅成本低，热利用率比普通加热炉高出30％，耐低温露点腐蚀，安全有效，可以满足低烯烃含量轻烃供热需要，拓宽了低碳烃芳构化原料的适用范围；
2)本发明采用的DLP型催化剂成本低，活性高，适用原料范围宽，可使催化裂化、蒸汽裂解等炼化装置副产的石油液化气、各种石油液化气抽余物、裂解轻汽油、裂解碳五及其抽余物(精细碳五)、油田析凝油、直馏汽油(低芳潜石脑油)、重整拔头油和芳烃抽余油等轻质烃富余资源经过芳构化反应转化为高附加值轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯)，芳烃产率高达61％；
3)本发明的工艺投资小，工艺简单，催化剂磨损小，单程运转周期长，再生周期可达到600小时，再生次数少、时间短，延长了催化剂的使用寿命，降低了操作成本，反应-再生并行，可实现在线切换，避免手工切换，保证了生产效率。
具体实施方式
实施例：
生产流程采用Nano-forming工艺流程，具体是：经杂质预处理的凝析油经进料蒸发器气化后进入复合加热炉升温至450-570℃，然后自上而下进入固定床双反应器，在DLP型催化剂的作用下进行芳构化反应，反应温度500℃-600℃，压力0-0.4MPa，空速0.4-0.8h-1。其中大部分原料转化为苯、甲苯、二甲苯等芳烃组分，同时生成氢气、甲烷、乙烯、丙烷、丙烯等富烯烃干气。原料组成及反应效果见表1。
表1纳米ZSM-5型芳构化催化剂(DLP)针对低烯烃含量轻烃的主要性能指标
Claims (5)
1.一种利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法，其特征是，包括如下步骤：低烯烃含量轻烃经杂质预处理后，经进料蒸发器气化后进入复合加热炉升温至450-570℃，然后自上而下进入固床双反应器，在催化剂的作用下进行芳构化反应，反应温度500℃-600℃，压力0.1-0.4MPa，空速0.4-0.8h-1。
2.根据权利要求1所述的利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法，其特征是，所述低烯烃含量轻烃为C3～C8轻质烃。
3.根据权利要求2所述的利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法，其特征是，所述低烯烃是凝析油，其组成按照百分比为：丁烷5.25％，碳五烷烃37.17％，C5～C8的烷烃57.58％。
4.根据权利要求1所述的利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法，其特征是，所述的催化剂是山东齐旺达集团海仲化工科技有限公司生产的商品型号为DLP的轻烃芳构化催化剂。
5.根据权利要求1所述的利用低烯烃含量轻烃生产芳烃的方法，其特征是，所述的加热炉是复合加热炉，具有碳钢-有机非金属衬里。
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| 邱纯书: "我国增产三苯的工艺路线评述", 《化工进展》 * |
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