乙苯脱烷基型碳八芳烃异构化催化剂工业侧线实验

选用异构化反应原料,在反应温度为375℃,反应压力为1.6 MPa,质量空速为8 h-1,氢气/异构化反应原料（摩尔比）为4的条件下,对乙苯脱烷基型C8芳烃异构化催化剂进行了工业侧线实验,同时对再生催化剂的性能进行了评价。结果表明:在上述最佳评价条件下,二甲苯异构化率达到23.5%,乙苯转化率大于60%,二甲苯收率大于97%,催化剂性能良好;采用原位烧焦法对催化剂进行再生,再生催化剂具有较高的乙苯转化率与二甲苯异构化率,芳烃损失率较低。     

国内外二甲苯异构化催化剂性能的比较

通过对中国石化天津分公司芳烃联合装置条件一致性的考察,对所使用的国内外二甲苯异构化催化剂的性能进行了对比。工业运转数据表明,国内的新一代乙苯转化型异构化催化剂RIC-200的活性和选择性比国内SKI-400系列催化剂均有大幅度的提高,二甲苯异构化率(即反应产物中对二甲苯在总二甲苯中的质量分数)大于23%,与国外的OPARIS PLUS催化剂性能相当;而乙苯转化率和C8烃收率分别为22.3%和97.64%,略高于OPARIS PLUS催化剂。说明RIC-200催化剂的性能已达到国际先进水平。采用RIC-200催化剂,对二甲苯产量显著增加,装置的经济效益明显提高。     

脱乙基型催化剂上二甲苯异构化反应动力学研究

采用微型固定床反应装置研究在SKI-210脱乙基型C₈芳烃异构化催化剂(简称SKI-210催化剂)上二甲苯异构化反应动力学。反应网络包括3种二甲苯异构体之间的异构化主反应以及二甲苯的歧化副反应,以Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW)方程模拟反应速率,使用gPROMS软件拟合得到反应动力学参数,建立了一级反应动力学模型并对模型进行检验。结果表明：在SKI-210催化剂上3种二甲苯相互转化的反应网络符合实验数据;该模型能预测二甲苯异构化反应的产物分布,模型对产物摩尔分数的预测标准偏差在0.0002～0.0152,模型预测值与实测值吻合良好。利用该模型进行模拟分析,考察了反应条件对对二甲苯(PX)收率和选择性的影响,发现在反应温度380℃、反应压力0.6 MPa、质量空速15 h^-1下,PX收率可达24.6%,为工业反应器的操作优化奠定了动力学模型基础。     

二甲苯异构化工业过程中副反应的控制

以海南炼油化工有限公司600 kt/a对二甲苯大型国产化芳烃联合装置中的RIC-200型C8芳烃异构化催化剂的工业应用数据为基础,对乙苯转化型二甲苯异构化过程中的副反应进行了分析,并提出了工业装置上控制二甲苯异构化副反应的操作方法。分析结果表明,在二甲苯异构化催化剂上,副反应的发生与催化剂的酸性功能和操作条件密切相关。大部分副反应主要是由乙苯的转化过程引起的,优化反应温度与压力的匹配、控制适宜的乙苯转化程度是减少副反应的关键。     

用裂解加氢汽油抽余油增产芳烃

利用小型临氢装置对裂解加氢汽油抽余油掺兑二甲苯异构化原料的反应进行了研究,考察了正常异构化原料、配制模拟油和抽余油在二甲苯异构化催化剂上的反应性能,进行了工艺条件和稳定性实验,并对简化工艺进行模拟核算。实验结果表明,环烷烃可以在二甲苯异构化催化剂上脱氢转化为芳烃,为抽余油的利用提供了新途径。     

新型C_8芳烃异构化催化剂 Ⅰ.乙苯转化能力的研究

选用具有独特结构的分子筛材料为酸性组元,制备了新型C8芳烃异构化催化剂,并对该催化剂的乙苯转化能力进行了研究。选取目前工业用催化剂作为对比催化剂,采用相同的反应原料,在各自最佳的反应条件下,与新型催化剂进行了比较。实验结果表明,随着原料中乙苯质量分数的增加(10.07%～99.32%),新型C8芳烃异构化催化剂的乙苯转化率增加(26.02%～39.24%),乙苯有效转化率最高为75.88%,远高于对比催化剂。同对比催化剂相比,新型催化剂具有较高的乙苯转化为二甲苯的能力,同时具有较高的选择性,能在较高的空速下运行。     

硅-金属氧化物改性ZSM-5分子筛对碳八芳烃异构化反应性能的影响

采用硅-金属氧化物对ZSM-5分子筛的结构与酸性进行了组合改性,制备出高选择性碳八芳烃脱烷基异构化催化剂,利用X射线衍射法、氨气吸附-程序升温脱附法等对制备催化剂的性质进行了表征,考察了氧化硅、氧化镁、氧化镧的负载量对碳八芳烃脱烷基型异构化反应中乙苯转化率、二甲苯收率、异构化率等的影响。结果表明:负载物均未影响改性ZSM-5分子筛催化剂的晶型结构,且分散均匀;金属氧化物的加入有助于调节催化剂的酸量,同时可降低催化剂表观活化能,使反应更易进行,降低芳烃损失;当氧化硅、氧化镁负载质量分数分别为2.5%,1.0%时,异构化反应中的二甲苯收率、异构化率、乙苯转化率依次为97.4%,24.4%,78.3%,改性催化剂综合性能最优。     

新型C_8芳烃异构化催化剂Ⅱ.工艺条件的研究

选用具有独特结构的十二元环中孔分子筛为酸性组元,制备了新型C8芳烃异构化催化剂,研究了工艺条件对催化剂性能的影响,并考察了该催化剂的稳定性。实验结果表明,该新型C8芳烃异构化催化剂具有较高的活性和选择性,能在较高的空速下运行。优化的工艺条件为:反应压力0.75～0.85MPa,反应温度375～385℃,重时空速4.0～5.0h-1,氢油摩尔比3.8～5.0。在该工艺条件下,经过1000h的长周期运行考察,该催化剂的稳定性良好。稳定性实验的平均结果为:产物中对二甲苯(PX)平衡浓度(即PX在二甲苯中的质量分数)23.54%,乙苯转化率28.21%,C8烃收率98.38%。     

C8芳烃异构化催化剂RIC-270的应用特点

新型RIC-270催化剂是由中国石化石油化工科学研究院开发的新一代二甲苯异构化催化剂,其活性、选择性和稳定性均较上一代催化剂有所提高。RIC-270催化剂于2020年1月在中国石化金陵分公司芳烃联合装置上进行工业应用,采用密相装填技术,催化剂上部采用新型RKJ-1软质导流帽罩替代折流挡板。工业应用结果表明：RIC-270催化剂初期应用的异构化活性（对二甲苯/二甲苯质量比）达到23.2%,乙苯转化率为30%,C8芳烃损失为2.4%。RIC-270初期反应温度和压力较低,具备长周期平稳运行潜力。     

氢型沸石上乙基环己烷的异构化

对乙苯转化型C8芳烃异构化催化剂及工艺中乙苯转化为二甲苯的中间体--乙基环己烷的异构化进行了研究,结果表明,乙基环己烷异构化反应所需的固体酸组元中,丝光沸石适宜的硅铝比为10.0～12.3,适宜的交换度为69%～82%;对比考察的ZSM-5沸石、SAPO-11和β沸石不适于作为异构化的活性组元;乙基环己烷异构化反应主要是通过五元环的中间体进行异构化,乙基环己烷异构为五元环为控制步骤.     

I-350型C8芳烃异构化催化剂工业应用

福建联合石油化工有限公司芳烃联合装置异构化催化剂原采用某乙苯转化型催化剂,为扩能需要将催化剂更换为环球公司研制的乙苯脱乙基型催化剂I-350（I-350催化剂）.介绍了I-350催化剂的性质、异构化反应器改造和催化剂装填及钝化情况,并对I-350催化剂进行了标定.结果表明：I-350催化剂的乙苯转化率为66.8％,异构化率为23.1％,C8芳烃环损失为1.5％,说明该催化剂具有良好的乙苯转化能力、异构化性能和选择性能.催化剂更换后,吸附分离进料中的对二甲苯含量、对二甲苯和苯的产量、脱庚烷塔顶干气量均得到显著提高,实现了芳烃联合装置的扩能降耗目标.最后分析了催化剂异构化率低于保证值的原因,提出了增加1条抽余液塔顶到重整油分离塔的管线、降低压缩机转速、优化脱庚烷塔操作、停用高分罐底泵、改造干气流程、优化供氢流程等优化措施.     

二甲苯异构化催化剂性能对芳烃联合装置运行的影响

采用迭代分析算法,对比分析不同工艺运行条件下催化剂性能对芳烃联合装置运行的影响。通过调整二甲苯异构化反应器操作条件,控制催化剂处于不同性能,考察了催化剂异构化活性、乙苯转化能力以及产物收率等性能指标对芳烃联合装置回路的影响程度。计算结果表明,新鲜原料的组成对装置的收率、负荷等运行参数的影响最大,歧化料普遍优于重整料,转化型工艺适应原料能力较强,脱烷基型工艺则应首选歧化料。脱烷基型工艺回路更稳定,催化剂的异构化活性、乙苯转化能力以及产物收率对回路迭代结果的影响均很小,在所考察的范围内,回路波动幅度均低于3%。转化型工艺受催化剂乙苯转化能力的影响更大,装置各项参数约有8%左右的波动,而异构化活性的波动幅度只有3%左右。     

SKI-110型C8芳烃异构化催化剂的工业应用

介绍了石油化工科学研究院新开发的SKI-110乙苯脱乙基类型的C8芳烃异构化催化剂在大型工业装置中应用的情况。结果表明,SKI-110型催化剂的活性和选择性良好,二甲苯异构化活性达到23.41%,乙苯转化率达到59.18%,单程二甲苯损失1.54%,达到预期值,满足优化产品结构、降低对二甲苯生产成本、控制联合装置操作能耗等方面的使用需求。     

C8芳烃异构化技术的选择研究

阐述了乙苯脱乙基型和乙苯转化型C8芳烃异构化催化剂在反应活性、工艺条件、产品分布和处理量等方面的技术特点，结合上海石化新建600 kt/a芳烃联合装置项目情况，从催化剂的性能、联合装置物料平衡的测算结果、对二甲苯产出率等方面对不同技术路线进行了比较分析，在充分考虑原料特点的前提下，确定上海石化新建芳烃联合装置选择使用脱乙基型C8芳烃异构化催化剂。经济分析结果表明，所选技术路线具有装置投资省、目标产品生产成本相对较低的特点。     

新型歧化和异构化催化剂在PX装置的工业应用

金陵分公司0.60 Mt/a对二甲苯(PX)联合装置经过两年多的运行,异构化SKI-400催化剂存在副反应比例大、PX和乙基苯转化能力不足,C8芳烃损失多等问题;歧化单元HAT-096催化剂存在C10芳烃利用率较低的问题。装置改用新型异构化催化剂Oparis-Plus和歧化催化剂HAT-099后,C8芳烃损失由原来的5%以上下降到2.15%,乙苯转化率由21.1%提高到23.1%,C10芳烃转化率由50.66%提高到65.66%,装置吸附分离进料中PX质量分数上升1.055个百分点,乙苯质量分数下降1.065个百分点,PX联合装置能耗由换剂前的25.51 GJ/t降低至换剂后的23.47 GJ/t,达到了增加高附加值产品PX产量,显著提高经济技术指标和经济效益的目的。     

脱乙基型C_8芳烃异构化技术的研发进展及应用

综述了脱乙基型C8芳烃异构化催化剂及工艺技术的研发进展和应用现状,基于各专利商开发的脱乙基型催化剂的性能和应用分析认为,这一类型的催化剂具有适于高空速、低氢烃比下使用的工艺特点和异构化活性高、乙苯转化能力强的性能特征;同时发现,因装置能力和运行能耗等方面的优势,近十年来,该类型催化剂的市场占有率逐步增加,得到更多用户重视。