重芳烃轻质化技术和前景浅析_刘毅
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Chenmical Intermediate
当代化工研究
2017·06
40
技术应用与研究
重芳烃轻质化技术和前景浅析
*刘毅 王金玲
(中海石油舟山石化有限公司 浙江 316015)
摘要:重芳烃是指催化重整、歧化、异构化反应生成油及乙烯裂解加氢汽油中副产的C9以上的单环及双环烷基芳烃,通过轻质化技术可
以生产高辛烷值汽油组分及BTX物质。本文概述了目前国内外重芳烃轻质化技术的现状以及发展前景,并对主要的技术进行了对比,分析其自身的优势和不足。最后对该技术的前景和现状进行综合分析,提出了一些建议。关键词:重芳烃;轻质化;技术
中图分类号:T 文献标识码:A
Analysis on the technology and Prospect of heavy aromatics
Liu Yi, Wang Jinling
(CNOOC Zhoushan Petrochemical Co.Ltd, Zhejiang, 316015)
Abstract :Heavy aromatics refers to the catalytic reforming, disproportionation, isomerization reaction to produce oil and ethylene cracking
hydrogenated gasoline in the production of C9 above the monocyclic and bicycloalkyl aromatic hydrocarbons, through the light of the technology can produce high octane gasoline group Points and BTX substances. This paper summarizes the current situation and prospects of heavy aromatics technology at home and abroad, and compares the main technology to analyze its own advantages and disadvantages. Finally, the paper analyzes the prospect and present situation of the technology and puts forward some suggestions.
Key words :heavy aromatics ;lightening ;technology
1.前言
重芳烃一般指催化重整、歧化、异构化反应生成油及乙烯裂解加氢汽油中副产的C 9以上的单环及双环烷基芳烃。其中,在我国的一些石化企业当中, 大量副产的重芳烃通常来自于石脑油蒸气乙烯裂解和催化重整的装置中, 我国每年重芳烃的潜在量约30万吨以上。目前重芳烃烃主要以低价燃料在国内出售,近期也用一部分生产溶剂油或作为汽油的调合组分。重芳烃轻质化主要是使C 9以上的单环及双环烷基芳烃通过烷基转移、芳烃侧链上的烷基断裂及加氢转化的方式获取附加值较高的轻质芳烃类物质及石油液化气等的技术。目前,在合成材料迅速发展的状态下, 对芳烃的结构调整及供需矛盾变化产生了巨大的挑战,所以,重芳烃轻质化技术的开发能够应对该挑战。它不仅能够生产大量的轻质芳烃,满足市场的需求,同时,也可以对大量存在的重芳烃资源进行整合和利用,从而获取巨大的经济效益,对调整产品结构和资源的利用具有积极的现实意义。
2.国内外目前水平和发展情况
早在20世纪70年代人们已开始关注重芳烃轻质化的工作,当时主要采用热解法和催化脱烷基法制取轻芳烃,缺点是反应温度高、压力大、空速低、氢耗大。自80年代末国内外报道了许多低温低压下重芳烃轻质化研究进展。总的来说,重芳烃的加氢脱烷基工艺主要包括热加氢脱烷基和催化加氢脱烷基工艺。其中对于热加氢脱烷基工艺,其特点在于不需要催化剂、反应温度较高并且反应产物比较单一,主要为苯、甲苯及轻质芳烃。在高温下容易发生重芳烃的脱氢缩合反应等。而对于加氢脱烷基工艺而言,其应用比较广泛,在催化剂的作用下,能够降低脱烷基的反应温度,同时也能控制其反应的程度,从而生成更多BTX类(苯、二甲苯和二甲苯)的基本石化产品。目前催化加氢脱烷基工艺的研究重点是工业化催化剂的改进和新型催化剂的开发。
(1)国外重芳轻质化技术
①Toray TAC9 重芳烃生产混合二甲苯技术
Toray TAC9 工艺出现于1995 年,用于选择性转化C 9–C 10芳烃,生成混合二甲苯。该技术使用丝光沸石为催化剂活性成分,重整或热裂解汽油中的C 9–C 10芳烃,经蒸馏后作为本工艺的原料,原料中C 9+含量50%以上,总转化率约50%。
TAC9使用临氢固定床反应技术,临氢操作一是为了防止结焦;二是氢气参加芳烃加氢脱烷基反应以及非芳烃的裂解反应。为了确保高的混合二甲苯收率,反应生成的苯和甲苯经脱庚烷塔分离后返回到反应器进料中。
该技术的混合二甲苯收率受到三方面的影响,即总的甲基与苯基的比及甲基与乙基比、C 9和C 10芳烃异构体的分布、进料中C 9/C 10芳烃的比值。新鲜进料中甲基与乙基比越高,二甲苯收率越高。对于纯C 9芳烃进料,产物中混合二甲苯的收率在75%(W)左右,其轻馏分的收率为21%(W)左右。随着进料中C 10芳烃的增加,混合二甲苯的收率下降。
②ATA-11重芳烃脱烷基及烷基转移技术
ATA-11技术于1999年在韩国首次实现工业应用,该技术所用的活性组分为负载贵金属的组合分子筛,在C 9+芳烃加氢脱烷基反应中实用性强,反应性能好。该技术适宜的反应工艺条件是:反应温度为360℃,空速为2.3h -1,氢烃比为3.6,反应压力为2.6MPa,混二甲苯收率低于35%,重芳烃处理能力较低,催化剂比较容易失活。
③TransPlus工艺
该工艺1997年首次在中油公司应用,采用典型的气相固定床反应,以甲苯和C 9重芳烃为原料生产二甲苯,β沸石为催化剂活性组元。液态原料与循环氢经预热后一起进入加热炉加热至反应温度后进入反应器,反应器中发生的主要反应有烷基芳烃脱烷基、烷基转移和歧化反应。主要产物