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重芳烃轻质化技术的分析

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重芳烃轻质化技术的分析

发布日期:2017-05-22 作者: 点击:

   20世纪70年代人们就已经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,缺点就是反应温度高、压力高、空速低、氢耗大。从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,主要是通过加氢脱烷基对重芳烃进行轻质化,生成附加值较高的苯、二甲苯和二甲苯等基本石油化工产品,再分离出其中不能转化的均四甲苯等。重芳烃加氢脱烷基工艺包括热加氢脱烷基和催化加氢脱烷基工艺。催化加氢脱烷基具有反应效率高、氢耗低、转化率高、选择性好、操作温度低以及液体收率高等特点,现在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。

    国外重芳轻质化技术

  (1)Toray 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C9–C10 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C9–C10 芳烃,经蒸馏后作为本工艺的原料,原料中C9+ 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、C9和C10 芳烃异构体的分布、进料中C9/C10 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C9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。

  (2)ATA-11重芳烃脱烷基及烷基转移技术

  ATA-11技术1999年在韩国首次工业应用,采用负载贵金属的组合分子筛为活性组分,适用于C9+芳烃加氢脱烷基反应。该技术适宜的反应工艺条件是:360℃,空速2.3 h-1,氢烃比3.6,压力2.6 MPa,混二甲苯收率低于35%,重芳烃处理能力较低,催化剂容易失活。

  (3)TransPlus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C9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。主要产物为苯、C8芳烃,富制氢气混合循环回反应器,未转化的甲苯和C9芳烃进反应器循环。反应温度385~500℃,反应压力2.1~2.8MPa,氢烃比为1~3,空速为2.5~3.5h-1,转化率45%~50%。

   国内重芳轻质化研究进展

  目前,国内对于重芳烃的利用,以轻质化生产高价值BTX为主。代表性技术是北京石油化工科学研究院(RIPP)的重芳烃轻质化技术和上海石油化工研究院(SRIPT)的甲苯与重芳烃歧化及烷基转移技术。

  (1)RIPP的重芳烃加氢轻质化技术

  该技术采用绝热反应器,在反应温度360~460℃、反应压力1~3MPa、重时空速1~3h-1,氢油体积比500~1500:1的条件下,将重芳烃转化为BTX等轻质,收率在30%左右,同时C9和C10芳烃分布发生变化。重芳烃加氢轻质化技术液收只有85%左右,烷基损失较大,乙基、丙基断裂加氢生成了乙烷和丙烷。该工艺比较致命的缺陷是:为保证液收并不过多饱和芳环,所压力较低,因此原料以C9和C10为主,C11及以上原料转化率较低。

  (2)SRIPT的甲苯与重芳烃歧化及烷基转移技术

  该技术主要是以甲苯与C9、C10芳烃为原料生产苯和二甲苯,副产C5及其以下轻烃和C10及其以上重芳烃。已有多个牌号催化剂工业应用成功,占据了国内大多市场。该技术所工业化的催化剂采用改性的丝光沸石或者β沸石处理重芳烃,受孔道空间限制,重芳烃处理量偏低。如果通过提高反应温度来提高C10芳烃转化率,C9的转化又会受到限制。

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