芳构化技术文档

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1、芳构化技术一、芳构化技术的诞生轻质芳怪（苯、甲苯、二甲苯）是最基本的石油化工原料之一，随着合成橡胶、合成纤维、合成树脂三大合成材料的迅猛发展及国民经济对其它精细化学品需求的不断增长，轻质芳坯的需求急速增长。另外，燃料油市场对高辛烷值汽油的需求量也在不断增长，轻质芳坯正是高辛烷值清洁汽油的重要调合组份，我国绝大多数的清洁汽油中芳桂含量远低于国家标准对芳坯含量的要求，因此，开发新的芳烧来源和生产技术显得越来越重要。目前，催化重整技术是炼油企业获得优质石油芳怪或高辛烷值汽油调合组分的最主耍手段。催化重整反应的重要特征是将直憾石脑油中的环烷姪经脱氢等过程转化为芳姪。所以，无论早期的半再

2、生重整工艺还是经催化剂及工艺改进后的连续重整工艺，均要求原料具有一定的芳桂潜含量（主要指环烷桂含量）。对原料组成的要求事实上限制了由催化重整*产芳姪的原料资源。轻姪芳构化技术是近二十年来发展的一种新的石油加工技术，其特征是利用改性的沸石分子筛催化剂将低分子的姪类直接转化为苯、甲苯和二甲苯等轻质芳坯。轻桂芳构化技术与目前炼厂采用的重整工艺相比，具有以下优点：（1）使用的分子筛催化剂具有很好的抗硫、抗氮能力，原料无需深度加工；（2）芳坯产率不受原料油芳坯潜含量的限制，原料不需预分簡（3）低压、非临氢操作，其基本建设投资少，操作费用低；（4）通过改变催化剂配方及芳构化反应工艺条件，可

3、在一定范围内调整产品分布，以适应市场需耍；（5）芳构化反应产生的干气富含氢气，可以作为加氢装置的氢源。随着现代工业的发展，作为基础化学工业原料和高辛烷们汽油组分的轻质芳桂的需求量不断增加，而石油资源却日益短缺，因此，立足现有石油资源，利用芳构化工艺过程來拓宽生产芳姪的原料资源、增加芳坯产量具有很强的现实意义。二、轻姪芳构化技术概况二十世纪70年代初，美国Mobil公司合成出了ZSM-5型硅铝沸石，并将其应用于催化剂研究中，进而开发出纶产芳桂的催化剂和T艺，使得从其它途径生产芳坯成为可能。轻坯分子在HZSM-5分子筛催化剂上的反应较为复杂，一般认为包括裂化、齐聚、环化和脱氢四个主

4、要步骤。炷分子首先裂化成低分子“碎片”，这些“碎片”再经过正碳离子反应机理“连接”成环，通过脱氢或氢转移生成芳姪。由于受分了筛结构和反应历程的限制，不同姪分了在HZSM-5沸石上的芳构化产品分布相近。金属改性的HZSM-5分子筛上烷姪芳构化的途径如图1所示。烷坯芳坯氮气甲烷，乙烷，乙烯(副产物)图1金属改性HZSM-5分子筛上烷桂芳构化途径ZSM-5分子筛由于其特殊的择形性、良好的水热稳定性和抗积碳能力强，得到了广泛地工业应用。在ZSM-5沸石为主要活性组分的催化剂上，低分子烷坯或烯怪可以直接转化成芳坯，并对原料的芳怪潜含量没有要求。利用这一特性，国内外相继开发了多项由不同工艺

5、、不同原料直接生产苯、甲苯、二甲苯(BTX)等轻质芳姪或高辛烷值汽油调合组分的轻坯芳构化工业技术。由UOP公司与BP公司联合开发的Cyclar工艺是世界上最早实现工业化的芳构化工艺技术。该工艺是用一步法将液化石油气(丙烷和丁烷)选择性地转化为高附加值的轻质芳姪(BTX),并联产大量氢气。采用该工艺的4.0万吨/年工业示范装置于1989年9月在苏格兰GrangemouthBP公司炼油厂开工，第一套40万吨/年工业化装置于1990年1月在同地投产。由于应用了移动床反应器、催化剂连续再生和未转化G、G回炼等技术，芳坯收率很高。但正是由于采用了以上技术，造成投资增加很多，因此该工艺比较

6、适合于大规模装置，小规模装置的建设不宜采用该工艺。H本三菱石油和千代田公司联合开发了由LR那I轻石脑油生产BW坯和氢气的Z^omiin^W技术。该工艺的8200"工业验证装置于1990年11月投运,1991年11月完成试验验证。目的产品为芳怪、高纯度氢气和燃料气。M^omiingl艺是80年代屮期美国M)bil公司提出的有别于传统催化重整过程生产芳姪的工艺。该工艺在固定床上，以Z345单功能催化剂，将单一低碳姪或工业原料如石脑油、C畀留份油、轻质裂解汽油等芳构化用于生产芳坯。该工艺过程催化剂在线操作吋间短，再生频繁。徳国鲁齐(Lurgi)公司开发的直憾石脑油生产高辛烷值汽油技

7、术(Zeofomingl艺)是利用俄罗斯科学院西伯利亚分部催化剂研究所开发的高活性分子筛芳构化催化剂，将石脑油在固定床反应器上转化为高辛烷值汽油。利用该工艺(Zeofomin^建成的4.0万吨舛工业装置于1997年在波兰投产。催化剂在线操作周期300小时左右。在Z^ofolining工艺过程中，直懈石脑油芳构化所得到的产品为：11嵋勺燃料气、269的液化石油气、6绷高辛烷值汽油和珑勺溶剂油。中国石化集团洛阳石化工程公司工程研究院开发的劣质汽油芳构化改质技术—GAP工艺于1998年8月完成了工