基于分子管理石脑油5A分子筛液相模拟移动床吸附分离工艺的优化

在已有固定床工艺的基础上,提出基于分子管理的液相模拟移动床吸附分离工艺以实现石脑油中的正构烷烃与非正构烷烃的分离。考察了模拟移动床工艺的操作温度、切换时间、进料流速、脱附剂流速以及脱附油抽出流速对分离效果的影响,也考察了后续脱附剂精馏回收过程。结果表明,优化的工艺操作条件为操作温度170℃、切换时间900s、进料流速5 mL/min、脱附剂流速20 mL/min、脱附油抽出流速10 mL/min。经过模拟移动床吸附分离工艺,脱溶剂脱附油中正构烷烃质量分数达到98%,脱溶剂吸余油中非正构烷烃质量分数也达到92%。与原料石脑油相比,脱溶剂脱附油作为乙烯裂解原料时,乙烯收率可以提高约17百分点;脱溶剂吸余油的芳烃潜含量提高了约10百分点,其研究法辛烷值提高了约20个单位。     

1.2Mt/a石脑油吸附分离装置运行状况分析

中国石化扬子石油化工有限公司1.2 Mt/a石脑油吸附分离装置于2013年1月23日一次开车成功。装置采用模拟移动床吸附分离技术，将石脑油中的正异构烷烃分离，正构烷烃用作蒸汽裂解原料，非正构烷烃用作催化重整原料。装置标定结果表明，以正构烷烃质量分数为26.25%的石脑油为吸附分离装置原料，抽出液产品正构烷烃质量分数达到94.83%，正构烷烃吸附收率达到87.02%。相比以石脑油作原料，抽出液作蒸汽裂解原料时乙烯收率提高14.10百分点，抽余液作重整装置原料时芳烃潜含量提升11.20百分点。对装置出现的抽余液塔周期性波动、解吸剂消耗量高和抽出液塔液泛等问题进行了原因分析，并提出了解决措施     

基于分子管理的模拟移动床吸附分离石脑油中的正构烷烃

基于分子管理的理念,以5A分子筛为吸附剂,分离石脑油中的正构烷烃和非正构烃。考察了模拟移动床（SMB）中分子筛对正构烷烃的吸附分离规律以及循环比、分配比、脱附剂比等因素对分离效果的影响。在操作压力2.0 MPa、操作温度170 ℃、石脑油质量空速0.024 h-1、切换时间900 s的条件下,优化的模拟移动床操作条件为：循环比2.25、分配比3.00、脱附剂比4。对于正构烷烃质量分数为31.95%的石脑油,经SMB液相吸附分离后,脱附油中正构烷烃质量分数达到87.76%,吸余油中非正构烃质量分数达到97.83%。与石脑油原料相比,以脱附油作为裂解原料时的乙烯收率提高13.1百分点;吸余油研究法辛烷值提高19.2个单位,芳烃潜含量提高10.2百分点。     

5A和ZSM-5分子筛吸附分离石脑油中烷烃组分的研究

为了提高石脑油生产乙烯和芳烃的利用效率，采用5A分子筛和ZSM-5分子筛对石脑油进行连续吸附分离研究，分别得到脱正构烷烃吸余油（简称脱正构油）和脱单甲基异构吸余油（简称脱烷烃油）；采用氮气对分子筛进行脱附得到富含烷烃组分油（简称脱附油）。试验结果表明：脱烷烃油中正构烷烃质量分数为0.1%，单甲基异构烷烃质量分数为3.8%，芳烃潜含量为53.4%，可作为优质的催化重整原料；脱附油的烷烃质量分数可达到84%以上，可作为裂解制乙烯的优质原料。     

固定床双塔并联吸附分离石脑油中正构烷烃

在固定床单柱吸附分离研究的基础上,通过程序控制的5A分子筛固定床双塔并联吸附分离试验装置,对中国石化上海高桥分公司石脑油中正构烷烃吸附/脱附分离过程进行连续操作,考察了多周期运转的吸附分离效果,并对工艺条件进行考察。研究结果表明,吸余油中正构烷烃含量经过5个吸附/脱附周期后趋于稳定,优化的吸附分离操作条件为：石脑油原料体积空速153.4 h-1,吸附/脱附温度270 ℃,吸附/脱附切换时间30 min,脱附气体体积空速127.5 h-1,中间油切割时间2 min。在该工艺条件下,稳定操作的吸余油中正构烷烃质量分数小于3%,芳烃潜含量比石脑油提高12.31百分点;脱附油中正构烷烃质量分数大于95%,作蒸汽裂解制乙烯原料时,与石脑油相比,乙烯收率提高约14百分点。     

分离石脑油馏分组成优化乙烯原料

为了改进乙烯原料,提高乙烯收率,分别选取正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃为裂解原料,考察模型化合物的蒸汽裂解产物分布,并分别采用分子筛吸附分离和溶剂萃取两种工艺,提出了可以适应三种目的烯烃产品不同比例需求的裂解制乙烯原料分子生产路线。在典型的裂解工艺条件下石脑油中的正构烷烃对裂解产物中乙烯的贡献最大,异构烷烃是产生丙烯的主要来源,而环烷烃主要生成丁二烯,芳烃很难裂解生成烯烃。通过吸附分离工艺富集石脑油中的正构烷烃,富含正构烷烃的脱附油蒸汽裂解制乙烯收率与不富集石脑油原料相比可提高13%。通过溶剂萃取将芳烃和环烷烃从石脑油中萃出,萃余油蒸汽裂解制乙烯和丙烯收率与未萃取石脑油原料相比分别提高3.0%和1.5%。分子筛吸附分离和溶剂萃取工艺相结合可以显著提高裂解烯烃收率。     

5A和ZSM-5分子筛吸附分离石脑油中烷烃组分的研究

为了提高石脑油生产乙烯和芳烃的利用效率,采用5A分子筛和ZSM-5分子筛对石脑油进行连续吸附分离研究,分别得到脱正构烷烃吸余油（简称脱正构油）和脱单甲基异构吸余油（简称脱烷烃油）;采用氮气对分子筛进行脱附得到富含烷烃组分油（简称脱附油）。试验结果表明：脱烷烃油中正构烷烃质量分数为0.1%,单甲基异构烷烃质量分数为3.8%,芳烃潜含量为53.4%,可作为优质的催化重整原料;脱附油的烷烃质量分数可达到84%以上,可作为裂解制乙烯的优质原料。     

尿素络合法测定脱硫后天然气凝析油中的正构烷烃含量

研究了利用尿素络合技术来测定脱硫之后的天然气凝析油中的正构烷烃含量,对络合过程中的影响因素如尿素用量、反应温度、反应时间及对活化剂的选择进行了较深入的比较,在最佳条件下测得脱硫后的天然气凝析油中的正构烷烃含量为31.67%.     

梯度冷却尿素络合法分离费-托合成油中正构烷烃

以费-托合成馏分油为原料，采用梯度冷却尿素络合法对正构烷烃进行分离，生产煤基费-托合成液体石蜡，考察了降温速率和络合反应条件对正构烷烃分离效果的影响，并采用气相色谱-质谱联用仪、详细烃组成分析等方法对产物的组成进行分析，结果表明：当反应体系的温度由45 ℃以1 ℃/min的速率下降至25 ℃，尿素异丙醇水溶液与油的质量比为10:1，尿素、异丙醇、水的质量比为38:40:22时，经馏分切割得到的重质液体石蜡中正构烷烃质量分数为93%左右，其各项性质满足NB/SH/T 0416-2014质量标准要求；与传统冷却尿素络合法相比，梯度冷却尿素络合法的液体石蜡产品纯度和正构烷烃回收率均大幅提高。     

超声尿素包合法分离测定重质油中的正构烷烃

选用大庆减压馏分油为原料，通过超声尿素包合法准确地分离了其中的正构烷烃和非正构烷烃组分，得到了纯度较高的正构烷烃。采用GC／MS进行了分析验证，测得正构烷烃的碳数范围为C20～C38。研究了活化剂、溶剂、尿素用量、温度、超声时间等因素对正构烷烃分离效果的影响，确定了最佳反应条件。在选定的反应条件下。2g大庆减压馏分油，加入15mL异丙醇，3g尿素，正构烷烃的平均收率为42．51％。该方法准确度高，重复性好，正构烷烃定量分离的相对标准偏差为0．54％。     

提高石脑油综合利用效率的措施及优化方案

作为生产芳烃和烯烃产品的重要原料,石脑油馏分的综合利用是优化炼化一体化加工方案的重中之重。通过分析石脑油的族组成及轻、重石脑油的组成变化对芳烃和烯烃生产的影响,优化石脑油的加工方案,为进一步提高石脑油资源综合利用水平提供思路。用关键组分来控制分离精度,代替传统的馏程控制,将石脑油进行烷烃正构、异构分离,特别是将轻石脑油进行烷烃正构、异构分离,正构轻石脑油送至乙烯装置作原料对乙烯及总烯烃收率的提高更为有利。调整重整装置的进料组成,提高芳烃收率,实现增产芳烃产品的目的。上述措施对优化炼化一体化原油加工方案、提高石脑油资源综合利用更为有效。     

蒸汽裂解原料的评价

对齐鲁石化公司烯烃厂使用的裂解原料石脑油进行物性测试和模拟裂解评价 ,得到了多种石脑油的裂解性能数据 ;通过考察正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃含量对石脑油裂解性能的影响 ,确定了外购石脑油的质量指标     

尿素包合法分离测定微晶蜡中的正构和非正构烷烃

选用微晶蜡为样品 ,采用尿素包合法不仅能够准确测定微晶蜡中正构烷烃和非正构烷烃的含量 ,而且能够得到纯度较高的正构烷烃与非正构烷烃组分 ,为进一步研究微晶蜡中正构烷烃和非正构烷烃的性质提供样品。实验考察了包合用活化剂、稀释剂、尿素用量、温度、时间等对正构烷烃测定结果和正构烷烃与非正构烷烃分离效果的影响。结果表明 ,该方法准确度高 ,重复性好 ,相对标准偏差为± 2 .2 % ,测定结果与气相色谱法进行比较 ,两者的一致性较好。     

分离石脑油中单甲基异构烷烃吸附剂的制备及吸附性能研究

采用水热合成法制备用于分离石脑油中单甲基异构烷烃的ZSM-5分子筛吸附剂,以2-甲基戊烷/环己烷溶液为吸附体系,考察不同合成条件对分子筛吸附性能的影响。结果表明：在硅铝比为80、25 ℃、陈化时间为36 h、晶化时间为48 h的条件下,以正丁胺为模板剂,合成ZSM-5分子筛吸附剂对2-甲基戊烷吸附量为2.39 g/(100 g),比参比ZSM-5分子筛对2-甲基戊烷吸附量高约20%;采用合成ZSM-5分子筛对石脑油进行吸附分离,吸附组分中正构烷烃和单甲基异构烷烃质量分数为97.47%;吸余油的芳烃潜含量从23.19%提高到34.21%;通过合成ZSM-5分子筛吸附分离可以将石脑油中质量分数约为30%的正构烷烃和约12%的单甲基异构烷烃分离出来。     

石脑油脱芳烃-FCC汽油耦联脱硫的实验研究

根据酸-碱相互作用理论,对石脑油脱芳烃-FCC汽油耦联脱硫工艺进行实验研究。在无水AlCl3与石脑油质量比为0.06、反应温度为70 ℃、反应时间为60 min、络合脱芳烃助剂L与石脑油质量比为0.011的条件下,石脑油的芳烃质量分数可以从8.15%降至0.46%,脱芳烃率为94.36%。将石脑油络合脱芳烃生成的芳烃络合物MTS-1作为FCC汽油的络合脱硫剂,在反应温度为35 ℃、反应时间为3 min、剂油质量比为0.05的条件下,FCC汽油中的硫化物与络合物中的芳烃发生络合置换,脱硫率为72.24%,汽油质量收率为99.81%,汽油硫质量分数从526 μg/g降至146 μg/g,达到国Ⅲ排放标准对车用汽油硫含量的要求。     

基于常规物性的石脑油组成预测方法

建立了利用物性数据对石脑油组成进行预测的方法,根据对石脑油样本的整理,选取正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃4个族的54个真实组分来表示石脑油的组成,利用密度、折射率、族组成数据（PIONA值）以及恩式蒸馏曲线等物性数据建立方程组,对该方程组求解得到54个组分的质量分数。选择典型直馏石脑油样品,根据以上方法建立方程组并求解,得到石脑油中各组分的质量分数,并与实测结果进行对比,结果表明,正构烷烃、异构烷烃及环烷烃含量的计算平均误差分别为6.6%,8.5%,5.9%,其中,石脑油中含量较高的C6~C11组分中正构烷烃、异构烷烃和环烷烃含量的计算平均误差分别为3.2%,5.2%,4.4%,说明所建立的模型基本可以反映直馏石脑油的烃类组成分布情况。     

尿素络合纸层析法分离支链—环烷烃和正烷烃

正烷烃和支链-环烷烃的分离,一般采用5埃分子筛吸附法和尿素络合法。5埃分子筛吸附法能把正烷烃比较完全地吸附,但操作麻烦,时间较长,仅回流就需要半天至一天的时间;尿素络合法是尿素在活化剂——甲醇存在的情况下,与正烷烃及其衍生物络合,虽络合时操作简便,但络合后的分离很费时,且不能将正烷烃和支链-环烷烃截然分开。      

液体石蜡分离技术在费-托合成油中的应用研究进展

介绍了液体石蜡分离技术在费-托合成油生产中的应用研究进展,并对国内几种现有的液蜡分离技术进行了对比。以石油基油品为原料,采用异丙醇-尿素脱蜡法生产的液体石蜡产品中正构烷烃的质量分数稍高于90%;分子筛脱蜡法生产的产品中正构烷烃的质量分数达96%以上;采用5A分子筛脱蜡、10X分子筛精制联合工艺,能够生产出优质的重液蜡产品,产品纯度可达95%;NWA-Ⅲ等新型吸附剂生产的产品纯度大于98.5%,正构烷烃回收率一直保持在96%以上。费-托合成产物具有正构烷烃含量高的特点,将费-托合成产物中的液体石蜡(C_(10)~C_(18)正构烷烃)分离出来,不仅可以生成高端的液体石蜡产品,还能联产高端低凝柴油。最后对液蜡的生产工艺技术、产品质量、综合利用等方面提出了发展建议。     

石脑油分离技术进展与应用前景探讨

直馏石脑油主要由正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳香烃构成,其中正构烷烃是理想的乙烯裂解原料;异构烷烃是理想的清洁汽油调和组分;环烷烃和芳香烃是理想的催化重整原料。根据不同用途对石脑油烃族组成的需求,结合石脑油分离技术的发展现状,以及国内石脑油的性质和利用现状,分析了从石脑油中分离出正构烷烃的技术在国内的应用前景。通过对石脑油中的正构烷烃与非正构烷烃分离,把正构烷烃作为乙烯裂解原料,非正构烷烃作为重整原料,可大幅提高石脑油利用价值,以实现乙烯原料和重整原料的双目标优化,将进一步提升炼油化工一体化企业的整体竞争力。     

石脑油的调和与优化

石脑油是以原油或其它原料加工生产的用于化工原料的轻质油,作为生产乙烯及其它化工品的原材料,其质量指标的控制尤为重要,正构烷烃含量和硫含量是石脑油的2个重要质量指标,根据中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司的石脑油调合组分情况,在保证装置满负荷安全生产的条件下,通过优化调合组分和调合方案,调入部分正构烷烃含量低的芳烃抽余油和硫含量高的直馏石脑油,不仅可以满足石脑油出厂质量指标要求,还可以实现石脑油的效益最大化。