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。     

RIC-270型C8芳烃异构化催化剂的工业应用性能特点

介绍了中国石化石油化工科学研究院研制开发的RIC-270乙苯转化型C8芳烃异构化催化剂的特点。结合在中国石化扬子石油化工有限公司2号对二甲苯装置的工业应用情况，分析了RIC-270催化剂对该对二甲苯装置高乙苯原料的适应性。应用结果表明：RIC-270型催化剂异构化活性（对二甲苯/二甲苯质量比）达到23.3%以上，乙苯转化率达到36.5%，C8芳环损失率为1.7%。RIC-270型催化剂在高负荷、高转化率的苛刻操作条件下，平均C8芳烃损失率为2.5%，提温和提压速率低，具有高活性和选择性、良好的稳定性，产生的经济效益显著。     

提高对二甲苯产量的方法

介绍了提高对二甲苯产量的一些方法,如:改变二甲苯异构化催化剂类型,更换对二甲苯吸附分离吸附剂,改造连续重整装置反应器,新增甲苯歧化装置,增加间二甲苯、乙苯分离装置等.认为提高对二甲苯产量的方法很多,可以通过优化装置操作、改造现有装置和新建装置来实现,生产厂家可以根据自己的实际情况进行选择.     

不同硅铝比Hβ沸石对二甲苯异构体吸附动力学的研究

通过静态吸附实验,测定了常温下对二甲苯和间二甲苯在不同硅铝比(SiO2与Al2O3的摩尔比)Hβ沸石上的吸附动力学数据。实验结果表明,Hβ沸石对对二甲苯和间二甲苯的平衡吸附量均随对二甲苯和间二甲苯初始浓度的增加而升高,相同条件下对二甲苯在Hβ沸石上的吸附量和吸附速率均大于间二甲苯;对二甲苯/间二甲苯在硅铝比为25和280及全硅Hβ沸石上的平衡分离系数分别为4.1,1.7,1.6,硅铝比为25的Hβ沸石吸附分离对二甲苯/间二甲苯的效果最好。对二甲苯在Hβ沸石上的吸附过程符合二级吸附动力学方程,间二甲苯在Hβ沸石上的吸附动力学数据与颗粒内扩散模型有较好的相关性。     

模拟移动床吸附分离对二甲苯开工过程研究

考虑吸附剂床层内和床层之间空体积内液相的轴向扩散,基于实验得到的吸附平衡参数和传质系数,建立了模拟移动床吸附分离对二甲苯过程的模型,模拟结果与工业装置数据吻合较好。研究了预饱和组分、操作参数等对模拟移动床吸附分离对二甲苯开工过程的影响。结果显示:降低预饱和组分中乙苯、间二甲苯和邻二甲苯含量有利于缩短开工周期;对于工业装置预饱和吸附原料和解吸剂的开工过程,提高吸附进料量和提纯区循环流量有利于缩短开工周期。     

提高对二甲苯产量的优化措施及效果

分析中国石化齐鲁分公司烯烃厂芳烃装置吸附单元生产运行中存在的问题,提出改进措施。通过优化吸附进料组成,提高对二甲苯与乙苯的比值,从而提高对二甲苯产量。     

用中孔沸石从C8芳烃分离对二甲苯和乙苯

发现中孔ZSM-5沸石能极好地从C_4芳烃中分离对二甲苯和乙苯.它们吸附对二甲苯的容量和选择性都很高. 在最佳的SiO_2/Al_2O_3比700时,对二甲苯的选择性与乙苯的选择性之比βp/e为5.5.用一种模拟重整产物得到的对二甲苯的竞争吸附容量为120mg/g.当对二甲苯吸附量分别达到50mg/g和90mg/g时,βp/e急剧增加,随后达到平衡. 对二甲苯的高选择性及其随对二甲苯吸附量而变的现象,据信与对二甲苯在晶体孔穴中的独特的填充方式有关.     

低铂脱乙基型C_8芳烃异构化催化剂的工业应用

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的降低贵金属Pt负载量的SKI-110乙苯脱乙基型C8芳烃异构化催化剂的工业应用情况。结果表明,降低Pt含量后,SKI-110催化剂的对二甲苯异构化率达到23.04%,单程乙苯转化率达到70.40%,单程二甲苯收率大于98%。该催化剂满足工业装置产品需求、有效降低对二甲苯生产成本,实现了联合装置操作中降低能耗的目标。     

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。     

凹凸棒土的改性及其对二甲苯异构体的吸附性能

采用酸化处理和十六烷基三甲基溴化铵对凹凸棒土进行改性,利用N₂吸附-脱附和FT-IR对所得凹土样品进行表征,并通过静态吸附实验研究了它们对二甲苯异构体的吸附行为,考察了初始质量分数、处理方式等对其吸附性能的影响。结果表明,凹土对二甲苯异构体的平衡吸附量随着异构体初始质量分数的增大而增大,相同条件下间二甲苯在凹土上的吸附量大于其他异构体;经过酸化处理和有机物改性后的凹土对二甲苯异构体的吸附性能优于原土,对间二甲苯的吸附量可达到74.06 mg/g。二甲苯异构体在凹凸棒土上的吸附符合Langmuir方程。     

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。     

C_8芳烃临氢异构化催化剂的研制

介绍用于C_8芳烃临氢异构化的铂-氧化铝-氢型丝光沸石催化剂的制备;考察了催化剂的稳定性、再生性、及工艺条件等。试验结果表明,该催化剂对C_8芳烃异构化及乙苯转化为二甲苯皆具有良好的活性、选择性、稳定性及再生性能。在反应温度为380—390℃,压力7.5—8.0公斤/厘米~2,空速2.0时~(-1)(重)左右时,反应产物中的对二甲苯含量达到热力学平衡浓度的95％左右;乙苯转化率达30％以上;C_8烃的收率在96％以上。     

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.     

低铂脱乙基型C8芳烃异构化催化剂的工业应用

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的降低贵金属Pt负载量的SKI-110乙苯（EB）脱乙基型C8芳烃异构化催化剂的工业应用情况。结果表明,降低Pt含量后,SKI-110催化剂的对二甲苯（PX）异构化率达到23.04%,单程乙苯转化率达到70.40%,单程二甲苯收率大于98%。该催化剂满足工业装置产品需求、有效地降低了PX生产成本,实现了联合装置操作中降低能耗的目标。     

国产RAX-2000A型对二甲苯吸附剂小型模拟移动床实验

分别以齐鲁石化和扬子石化吸附分离装置混合二甲苯为原料、对二乙苯为解吸剂,对国产RAX-2000A型对二甲苯吸附剂进行3.2L小型模拟移动床评价实验。通过调整装置区域回流比,优化操作工艺参数,考察RAX-2000A型对二甲苯吸附剂的吸附分离性能和各区回流比操作范围。实验结果表明,在100%进料负荷下,以齐鲁石化高乙苯含量的混合C8芳烃为原料时,对二甲苯产品的纯度大于等于99.6%,收率大于92%;以扬子石化混合C8芳烃为原料时,对二甲苯产品的纯度大于等于99.7%,收率大于97%。国产RAX-2000A型对二甲苯吸附剂的性能能够满足工业运行要求。     

乙苯和对二甲苯在ZSM-5分子筛上吸附的蒙特卡罗模拟

采用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟方法研究了高温条件下乙苯和对二甲苯在不同硅铝比ZSM-5分子筛上的吸附行为,并结合工业样品的催化反应进行了验证。GCMC模拟结果表明：在不同硅铝比ZSM-5上乙苯的吸附能均高于对二甲苯,乙苯和对二甲苯的吸附位在两种孔道的交叉处,随Al含量的增加,吸附状态多样化;温度623 K下,压力在200 kPa左右时吸附量已达到平稳。催化反应评价结果表明,乙苯生成苯的反应比对二甲苯生成甲苯的反应更容易进行,与吸附扩散的规律一致。     

BaX型分子筛上对二甲苯吸附选择性影响因素研究

为获得较高的对二甲苯选择性,采用脉冲实验对BaX分子筛进行评价,系统研究了分子筛骨架硅铝比、钠离子交换度和含水率对分离系数的影响规律。结果表明：分子筛骨架硅铝比从2.01增加至2.53时,对二甲苯相对于间二甲苯（βP/M）、邻二甲苯（βP/O）的分离系数均先增大后减小,骨架硅铝比为2.2~2.4时二者达到最高点;对二甲苯相对于乙苯（βP/E）的分离系数呈线性减小趋势;钠离子交换度越高,分离系数βP/E,βP/M,βP/O随之增大,钠离子交换度大于94.3%时三者达到最大值;BaX分子筛的含水率从2.0%增加至8.2%时,分离系数βP/E,βP/M,βP/O均先增大后减小,含水率为4.0%~5.0%时选择性最佳;在二元混合体系下通过静态吸附平衡测定对二甲苯相对于对二乙苯（βPX/PDEB）的分离系数,较高骨架硅铝比BaX分子筛的βPX/PDEB随对二甲苯质量分数的变化较小,且更接近于1.0。     

影响乙苯异构化催化剂性能的因素研究

针对乙苯转化为二甲苯反应过程开展研究，考察了催化剂的金属分散度、载体物化性质、B酸强度等因素对乙苯异构化反应的影响。结果表明：金属铂分散度在7.1%时，乙苯转化能力达到最佳；载体颗粒大小对金属分散影响较大，随着载体颗粒变小，金属分散度提高，乙苯转化率上升；不同结构分子筛的乙苯转化能力不同，氨脱附温度在350～450 ℃ 时B酸量增多，乙苯转化率提高。基于上述研究，中国石化石油化工科学研究院研制开发了RIC-270新型C8芳烃异构化催化剂，工业应用结果表明，与原RIC-200催化剂相比，RIC-270催化剂的乙苯转化能力明显提高，乙苯转化平衡达成率达到81.7%，并维持较低的C8非芳烃含量，可有效提高反应产物中的对二甲苯含量。     

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。     

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。