轻烃芳构化技术介绍.ppt

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 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。 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。 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。 轻烃芳构化反应原理 轻烃芳构化现有技术 技术的开发 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 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 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。 移动床连续芳构化反再系统 芳构化原料组成 移动床碳四芳构化结果 轻烃芳构化液相产物组成 轻烃芳构化液化气产品组成 轻烃芳构化干气组成 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。 * 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 轻石脑油－54.9％ B-12.2％；T-21.9％；X-12.5％；其他-8.3％ 轻石脑油－ 2.9％H2+27.4％C1-C2+14.8％C3 金属氧化物改性沸石分子筛催化剂 轻石脑油，LPG 多个等温固定床管式反应器 IFP and Salutec Aroforming工艺 三菱石油与千代田 日本Sanyo 公司 Mobil公司 UOP与BP公司 开发机构 C3--42.7，C4--36.8，LN--34.1 C1-C2-- 24.1 －－ C3：5.9％H2+ 31％C1-C2 C4： 5.2％H2+28.9％C1-C2 干气产率 C3—63.1％ C4—65.9％ 含Ga沸石催化剂 两种方案 低压、高压 石油液化气中的丙烷、丁烷 移动床连续循环再生 CYCLAR工艺 （工业示范装置） Ⅷ、ⅡB、ⅢB族金属改性沸石催化剂 Ⅷ、ⅡB、ⅢB族金属（Zn）改性ZSM-5 Zn、Ga改性ZSM-5 催化剂特点 C3--53.9，C4--60， LN--63.1 49.0 －－ 芳烃收率 500-600℃，0.3-0.7 MPa ，LHSV＝0.5-2.0 480-600℃，0.5 MPa，WHSV＝2.8 425-575 ℃ 反应条件 LPG，预加氢轻石脑油 含烯烃30-80%的轻烃 热裂解C4、C5馏分 裂解汽油，催化裂化不饱和气，焦化汽油、LPG 原料 两组切换的四段固定床反应器 固定床绝热反应器，切换再生 循环式操作 工艺流程 Z-forming （工业示范装置） ?-process （已工业化） M2-forming （未有工业报道） 工艺 项目 45.3 异丁烷 0.4 碳五 39.8 丁烯 14.0 正丁烷 0.5 碳三 组成，w％ 组分 53.6 27.4 液相产物 25.8 67.2 液化气 15.8 4.5 干气 3.2 0.9 氢气 苛刻方案 520 ℃ 缓和方案 380 ℃ 产物收率，w% 苛刻方案 缓和方案 13.9 20.7 3.2 24.3 4.8 5.3 27.8 含量， w% 组分 0.1 C6 10.0 21.1 2.1 44.8 21.7 0.2 X A9+ EB T B C5 苛刻方案 缓和方案 0.5 18.1 26.1 55.3 8.0 正丁烷 4.9 异丁烷 0.2 丁烯 86.9 丙烷 含量，w% 组分 苛刻方案 缓和方案 58.5 9.7 31.8 6.1 乙烯 55.1 乙烷 38.8 甲烷 含量，w% 组分 * * *