轻烃芳构化技术介绍

Ⅷ、ⅡB、ⅢB族 金属（Zn）改性 ZSM-5
－－
C1-C2-- 24.1
C3--42.7，C4--36.8， LN--34.1
芳烃收率
－－
轻石脑油－54.9％ B-12.2％；T-21.9％； X-12.5％；其他-8.3 ％
49.0
C3--53.9，C4--60， LN--63.1 8
技术的开发
含量，w% 55.3 26.1 18.1 0.5 86.9 4.9 8.0 0.2
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轻烃芳构化干气组成
缓和方案 组分 甲烷 乙烯 乙烷 苛刻方案
含量，w% 31.8 9.7 58.5 38.8 6.1 55.1
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投资和加工费用
• 20万吨/年的移动床连续芳构化装置，建设 投资1.0亿，催化剂装量40吨。 • 加工能耗68Kg标油/t（不含BTX分离）， 含分离BTX能耗106Kg标油/t，加工成本 260元/吨。
C 2H 4， C 3H 6， C 4H 8， C 5H 10
聚合 酸性
C 6H 12， C 7H 14， C 8H 16， C 9H 18 环 化
CH3
酸 性
CH3 CH3 CH3
CH3
CH3
脱 氢
CH3
金 属
CH3 CH3 CH3
CH3
CH3
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轻烃芳构化现有技术
工艺 项目 开发机构 工艺流程 原料
• 1997年，第一代芳构化催化剂RF-1的开发
– 1998年，抚顺催化剂厂，催化剂中试放大
– 2000年，乌鲁木齐石化，芳构化中试评价试 验，催化剂单程运转周期十四天 • 2006年，开发第二代芳构化催化剂RF-2 – 采用新的分子筛提高芳烃收率 – 加入新改性组元降低积炭 – 应用于固定床反应、单程运转周期延长到一 个月
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谢 谢 大 家
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移动床连续芳构化反再系统
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芳构化原料组成
组分 碳三 异丁烷 正丁烷 丁烯 组成，w％ 0.5 45.3 14.0 39.8
碳五
0.4
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移动床碳四芳构化结果
产物收率， w% 氢气 干气 缓和方案 380 ℃ 0.9 4.5 苛刻方案 520 ℃ 3.2 15.8
液化气
液相产物
67.2
27.4
石油液化气中的丙 烷、丁烷
M2-forming CYCLAR工艺 （未有工业报 （工业示范装置） 道）
UOP与BP公司 移动床连续循环再 生 Mobil公司 循环式操作 裂解汽油，催化 裂化不饱和气， 焦化汽油、LPG
Aroforming工艺
IFP and Salutec 多个等温固定床管 式反应器
-process （已工业化）
日本Sanyo 公司 固定床绝热反应器， 切换再生 含烯烃30-80%的轻 烃 热裂解C4、C5馏 分 480-600℃，0.5 MPa，WHSV＝2.8
Z-forming （工业示范装置）
三菱石油与千代田 两组切换的四段固 定床反应器 LPG，预加氢轻石 脑油 500-600℃，0.3-0.7 MPa ，LHSV＝0.52.0 Ⅷ、ⅡB、ⅢB族金 属改性沸石催化剂
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技术的开发
• 2010年，开发出第三代移动床芳构化催化剂 –选用新型载体制备出球型催化剂 –加入新改性组元降低干气产率 –采用新制备方法提高催化剂强度 –应用于移动床，保证循环再生100次以上 –已进行工业应用
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移动床连续芳构化技术的应用
• 与洛阳瑞泽石化工程公司合作开发了移动床连续 芳构化技术； • 2011年4月在山东华龙公司20万吨/年碳四移动 床连续芳构化装置上一次开车成功。 • 采用石科院开发的球型芳构化催化剂LCA-1，性 能达到设计要求。 • 采用移动床连续反应循环再生工艺，目前装置已 连续平稳运行近9个月，催化剂反应性能和循环 性能表现良好。
25.8
53.6
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轻烃芳构化液相产物组成
缓和方案
组分 C5 C6 B 27.8 5.3 4.8
苛刻方案
0.2 0.1 21.7
含量， w%
T
EB X A9+
24.3
3.2 20.7 13.9
44.8
2.1 21.1 10.0
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源自文库
轻烃芳构化液化气产品组成
缓和方案 组分 丙烷 异丁烷 正丁烷 丁烯 苛刻方案
石科院轻烃芳构化技术
石油化工科学研究院
内容
• 背景 • 技术特点
• 技术开发和工业应用
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技术背景
• 我国碳四、碳五等轻烃资源丰富，利用率 较低。
• 芳烃紧缺，价格走高。
3
技术特点
• 原料：
轻烯烃和碳3以上烷烃，括炼厂气、 液化气、混合C4、裂解C5、油田轻烃 等。
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技术特点 • 产品:
液相产品芳烃含量98%以上， 其中苯、甲苯、二甲苯占90%以上， 副产为氢气、优质液化气、燃料气。
轻石脑油，LPG
反应条件
两种方案 低压、高压
425-575 ℃
催化剂特 点 干气产率
含Ga沸石催化剂
C3：5.9％H2+ 31％C1-C2 C4： 5.2％H2+28.9 ％C1-C2 C3—63.1％ C4—65.9％
Zn、Ga改性 ZSM-5
金属氧化物改性沸 石分子筛催化剂 轻石脑油－ 2.9％H2+27.4％C1C2+14.8％C3
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技术特点
• 反应条件:
– 不临氢
– 温度范围500~550℃
– 低压，0.2~0.4 MPa
– 空速，0.5~1.5 h-1
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轻烃芳构化反应原理
裂解 C H 3C H 2C H 2C H 2C H 3 酸性 脱氢 C 5H 10 金属 C H 4， C 2H 6， C 2H 4， C 3H 6， C 3H 8， C 4H 8