CN1660724A - 液化气芳构化生产三苯工艺 - Google Patents
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Abstract
液化气芳构化生产三苯工艺,属于石化领域轻烃芳构化技术,主要解决三苯生产途径问题。液化石油气经脱水、换热后,经原料加热炉加热,以气相状态与DLC-2催化剂一起由底部进入流化床反应器,在催化剂的作用下,直接转化为气态混合芳烃。气态混合芳烃经冷却分馏得到苯、甲苯、二甲苯等产品。前述DLC-2催化剂为微颗粒催化剂,在反应器中呈流动状态,催化剂自反应器引出进入再生器,在N2保护下利用高温空气再生(N2起保护作用以防温度过高),再生后的催化剂连续进入反应器;整个反应过程、再生过程是同时、连续进行的。本工艺方法三苯的一次转化率高达65%,对中小型炼油企业实现化工转型起到积极的推动作用。
Description
技术领域
本发明涉及石化领域轻烃芳构化技术,具体是液化气芳构化生产三苯工艺方法。
背景技术
目前,国内三苯生产主要利用直镏汽油、石脑油经催化重整,抽提分离的生产工艺,因原料供应不足,苯及其衍生物的产量受到很大程度的限制。我国近几年轻纺工业发展很快,每年需要大量进口苯的下游衍生物产品。苯、甲苯、二甲苯通称三苯,进口量增长很快,寻求新的三苯生产途径非常重要。
为解决上述问题,中国专利申请89105117公开了一种以C4烃为原料生产芳烃的低碳烃芳构化工艺,其技术方案是:利用固定床反应器,生产混合苯与催化剂再生是交替进行的,其不足之处是生产周期短,操作费用高,不利于大规模化。
发明内容
本发明的目的是提供一种催化剂的再生与芳构化反应是同时、连续进行的液化气芳构化生产三苯工艺,以实现三苯的高收率。
本发明的技术方案是:液化气芳构化生产三苯工艺,其特征是,由气分装置提取丙烯后的液化石油气,经脱水后,经原料加热炉加热以气相状态与DLC-2催化剂一起由底部进入流化床反应器,在催化剂的作用下,直接转化为混合芳烃,此为反应过程;混合芳烃油气经冷却分馏得到包括苯、甲苯、二甲苯产品。
前述DLC-2催化剂为微颗粒催化剂,在反应器中呈流动状态,反应油气从顶部出反应器后,进入冷却分离系统;催化剂自反应器引出进入再生器,在N2保护下利用高温空气再生(N2起保护作用以防温度过高),再生后的催化剂连续进入反应器;此为再生过程。
整个反应过程、再生过程是同时、连续进行的。
本发明进一步的技术方案在于,反应部分采用流化床反应器;自装置外来的原料经脱水、换热,经原料加热炉加热至420-520℃与催化剂一起由底部进入流化床反应器,在催化剂的作用下,直接转化为液态混合芳烃,此为反应过程;在反应器顶部实现油气与催化剂分离,催化剂去再生系统;富含芳烃的油气冷却后去气液分离罐进行分离,富气进催化装置吸收稳定系统;液体产物进精馏系统分离出苯、甲苯、二甲苯等。反应温度420-520℃,反应压力0.1-0.5Mpa、反应质量空速:0.3-0.35/h。
芳烃分离不用溶剂抽提,直接采用精馏分离。
本发明的效果是:本发明采用DLC-2催化剂,反应部分采用流化床反应器,整个反应过程、再生过程是同时、连续进行的。催化剂具有良好的流动性,且活性高,反应条件温和、使用寿命长达3年;三苯的一次转化率可达65%,为工业化生产三苯提供了实用的工艺方法。液化气芳构化生产三苯技术,可以充分利用液化气资源,提高新产品附加值,弥补传统工艺生产三苯原料的不足,对中小型炼油企业实现化工转型起到积极的推动作用。
附图说明
图1为本发明的主要流程方块图;
图2为本发明的反应部分简图;
图3为本发明的精馏部分简图。
具体实施方式
液化气生产三苯工艺技术总体方案是:
(1)原料:经气分装置提取丙烯后的催化裂化液化石油气。
(2)产品方案;生产苯、甲苯、二甲苯及少量混合重芳。
(3)装置工艺方案:反应部分采用流化床反应器,连续操作。
(4)催化剂:DLC-2催化剂,是一种新型改性催化剂,具有反应温度低、活性强、使用寿命长、三苯收率高等优点。
本发明主要流程如图1所示。
1、反应部分
由气分装置提取丙烯后的液化石油气,经脱水后,经原料加热炉加热至420~520℃,和再生后的催化剂一起进入反应器下部的分布器。在分布器中,液化气与催化剂充分混合,向上快速运动,通过整个反应器,催化剂是靠液化气的流速保持运动状态形成流化床。液化气在上升过程中与催化剂密切接触,有效地促使芳构化反应的完成。反应器的高度、反应物上升速度影响芳构化反应程度的深浅。
在反应器顶部设有旋风分离器,实现催化剂和油气的分离。分离出的催化剂进催化剂再生器,以恢复其活性。反应油气与原料液化气换热、冷却后,进气液分离罐;气相部分自顶部出气液分离罐去催化装置的吸收稳定系统,副产液化气、干气;液化气可以回炼,也可以作为产品销售。富含芳烃的液态产物自气液分离罐底部抽出,送至芳烃精馏系统。
废催化剂从反应器底部抽出,并及时补充新鲜催化剂。补入的新鲜催化剂与再生催化剂在进入分布器前汇合。反应部分见简图2。
2、精馏系统
芳烃蒸馏的任务,是将混合芳烃分离成符合要求的苯、甲苯、二甲苯、C9+重芳烃。芳烃精馏系统采用三塔精馏流程,芳烃液体原料在一定的温度下由中下部进入苯蒸馏塔T201,塔顶回流控制塔板温度并抽出产品苯;塔底重组分换热后进甲苯蒸馏塔T202,T202顶部出甲苯;甲苯蒸馏塔底组分进二甲苯蒸馏塔T203,分别分离出二甲苯、C9+重芳烃馏分。其简易流程图见图3。
3、催化剂再生
经过芳构化反应以后,催化剂因表面及孔隙生焦积炭造成活性下降,需要及时烧焦再生。催化剂再生是在高温下(400-530℃)一定氧含量的氮气闭路循环系统中来完成的,再生温度由加热炉和循环气体中氧含量共同控制。
反应后的催化剂由顶部进入再生器;一定氧含量的氮气经再生加热炉加热至400-530℃,从底部入再生器;上行的高温气体与下降的催化剂逆向运动,充分接触,将催化剂表面及孔隙中的焦炭烧掉;催化剂活性得以恢复,实现再生;再生后的催化剂逐渐沉降至再生气底部的收集装置,通过管道通向再生气底部分布器,在原料液化气的抽提作用下进入反应器。
主要工艺参数
反应温度:420-520℃
反应压力:0.1-0.5Mpa
催化剂再生温度:400-530℃
一次催化剂用量:50吨。
催化剂使用寿命:3年以上(全部换新时间)。
Claims (2)
1、液化气芳构化生产三苯工艺,其特征是,由气分装置提取丙烯后的液化石油气,脱水、换热后,经原料加热炉加热以气相状态与DLC-2催化剂一起由底部进入流化床反应器,在催化剂的作用下,直接转化为气态混合芳烃,此为反应过程;气态混合芳烃经冷却分馏得到苯、甲苯、二甲苯等产品;
前述DLC-2催化剂为微颗粒催化剂,在反应器中呈流动状态,反应油气从顶部出反应器后,进入冷却分离系统;催化剂自反应器引出进入再生器,在N2保护下利用高温空气再生,再生后的催化剂连续进入反应器;此为再生过程;
整个反应过程、再生过程是同时、连续进行的。
2、根据权利要求1所述的液化气芳构化生产三苯工艺,其特征是,反应部分采用流化床连续操作;自装置外来的原料脱水后与反应产物换热,经原料加热炉加热至420-520℃,从底部与催化剂一起进入芳构化反应器,在催化剂上发生芳构化反应;在反应器顶部实现油气与催化剂分离,催化剂去再生系统;富含芳烃的油气冷却后去气液分离罐进行分离,富气进催化装置吸收稳定系统;液体产物进精馏系统分离出包括苯、甲苯、二甲苯的物质;反应温度420-520℃,反应压力0.1-0.5Mpa;芳烃分离不用溶剂抽提,直接采用精馏分离。
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