芳烴聯(lián)合裝置歧化異構(gòu)化技術(shù)探討

宋聞慧

（中國(guó)石化天津石化化工部，天津 300270）

芳烴聯(lián)合裝置歧化異構(gòu)化技術(shù)探討

宋聞慧

（中國(guó)石化天津石化化工部，天津 300270）

目前芳烴的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)使用的是芳烴聯(lián)合裝置，甲苯歧化、烷基轉(zhuǎn)移、二甲苯異構(gòu)化是芳烴生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)，因此主要對(duì)這三項(xiàng)技術(shù)原理進(jìn)行了探討，介紹了芳烴聯(lián)合裝置的組合工藝流程。

芳烴聯(lián)合裝置；甲苯歧化；烷基轉(zhuǎn)移

芳烴是重要的石油化工基礎(chǔ)原料，在芳烴化合物中，苯、甲苯、二甲苯的產(chǎn)量和規(guī)模巨大，在石油化工和紡織工業(yè)應(yīng)用廣泛。芳烴通過(guò)芳烴聯(lián)合裝置進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)流程中涉及的技術(shù)有催化重整、芳烴抽提、甲苯歧化、烷基轉(zhuǎn)移、二甲苯異構(gòu)化等。

1 甲苯歧化

1.1 傳統(tǒng)歧化技術(shù)

我國(guó)在20世紀(jì)90年代末由上海石油化工研究院開(kāi)發(fā)了S-TDT生產(chǎn)工藝，S-TDT工藝使用HAT高效催化劑，能夠處理原料中含的C10A，生產(chǎn)裝置節(jié)能效果好，物耗較低，目前該工藝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)芳烴生產(chǎn)中。傳統(tǒng)的歧化技術(shù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，不斷提高進(jìn)料空速，降低輕烴比例，同時(shí)不斷提高催化劑性能，提升對(duì)重質(zhì)芳烴的處理效果，增加二甲苯的產(chǎn)量。

重芳烴苯環(huán)上的甲基只有轉(zhuǎn)移到甲苯上才能生成二甲苯，其他的多碳側(cè)鏈烷基需要通過(guò)脫烷基反應(yīng)去除掉。因此，為了最大化增產(chǎn)二甲苯，需要保護(hù)重芳烴苯環(huán)上的甲基，最大限度的脫除乙基、丙基、丁基等多碳側(cè)鏈烷基。為了提高脫烷基效率，使用分子篩如ZSM-5、ZSM-12等作為甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移的催化劑活性成分，為進(jìn)一步提升催化劑的脫烷基效率及性能穩(wěn)定性，可使用Pt、Re、Ni、Mo等金屬改進(jìn)分子篩性能。

1.2 甲苯選擇性歧化

甲苯選擇性歧化能夠大幅降低PX分離的成本，通過(guò)擇形歧化技術(shù)提高甲苯轉(zhuǎn)化率、對(duì)位選擇性和PX收率，降低生產(chǎn)二甲苯的能耗，減少物料損耗。

2 重芳香烴輕質(zhì)化

為提高重芳烴的利用率，通常將重芳香烴轉(zhuǎn)化成高附加值的BTX芳烴，同時(shí)使苯環(huán)和甲基達(dá)到理想比例。上海石油化工研究院開(kāi)發(fā)研制的重芳烴輕質(zhì)化催化劑HAT-plus，使用大孔納米分子篩為活性劑，采用貴金屬改性，納米分子篩表面積大，具有豐富的二次孔，能夠極大的方便芳烴的擴(kuò)散，生成的二甲苯能夠在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散出去，避免出現(xiàn)深度脫甲基反應(yīng)，顯著提升重芳烴的轉(zhuǎn)化率。

重芳烴輕質(zhì)化催化劑HAT-plus性能優(yōu)越，不同工況下能夠有效轉(zhuǎn)化重芳香烴，C9+A含量達(dá)54%以上的原料也能有效的轉(zhuǎn)化。分子篩的酸性影響催化劑的性能，強(qiáng)酸中心能夠提升多碳側(cè)鏈烷基的脫基反應(yīng)，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致深度脫烷基和積碳反應(yīng)，使得二甲苯的收率降低。為進(jìn)一步提升重芳烴的擴(kuò)散速度，可對(duì)微孔分子篩進(jìn)行擴(kuò)孔處理，能夠顯著提高重芳烴的轉(zhuǎn)化率。

3 二甲苯異構(gòu)化

二甲苯異構(gòu)化能夠提高二甲苯的收率，從而提高芳烴聯(lián)合裝置的經(jīng)濟(jì)性。目前常用的二甲苯異構(gòu)化工藝有兩種：一種方法是使乙苯向二甲苯轉(zhuǎn)化，即乙苯轉(zhuǎn)化型異構(gòu)化；另一種方法是使乙苯脫烷基生成苯，即乙苯脫烷基異構(gòu)化。乙苯轉(zhuǎn)化型異構(gòu)化工藝由于受到熱力學(xué)平衡影響，轉(zhuǎn)化率相對(duì)降低（不到30%），生成工藝的吸附分離和異構(gòu)化單位負(fù)荷較大，導(dǎo)致二甲苯損失嚴(yán)重。乙苯脫烷基異構(gòu)化工藝不受熱力學(xué)平衡影響，生成工藝空速高，二甲苯轉(zhuǎn)化率較高，且生成的苯產(chǎn)品可迅速分餾出去，解決了吸附分離單元和結(jié)晶分離單元的瓶頸限制，有利于芳烴生成裝置的大型化設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段，C8A芳烴異構(gòu)化技術(shù)發(fā)展迅速，在乙苯轉(zhuǎn)化率、二甲苯收率及原料處理能力等方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。

4 芳烴聯(lián)合裝置

由上述介紹可知，甲苯選擇性歧化工藝生產(chǎn)的二甲苯中PX質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，但是該工藝不能有效利用C9+A，且產(chǎn)物中苯含量較高。因此，在芳烴聯(lián)合裝置中不能簡(jiǎn)單的使用選擇性歧化工藝取代傳統(tǒng)歧化工藝。國(guó)內(nèi)上海石油化工研究院采用將部分甲苯進(jìn)行選擇性歧化，另一部分甲苯和C9+A進(jìn)行歧化與烷基轉(zhuǎn)移工藝流程，這種生產(chǎn)工藝既使用了甲苯選擇性歧化工藝，也能有效利用C9+A資源，但是甲苯選擇性歧化應(yīng)用不夠充分。

為了進(jìn)一步優(yōu)化工藝流程上海石油化工研究院研發(fā)了選擇性歧化和烷基轉(zhuǎn)移組合工藝流程，該工藝流程將苯與C9+A

進(jìn)行烷基轉(zhuǎn)移，生成甲苯和C8芳烴，生成的甲苯和重整生成油中的甲苯進(jìn)行選擇性歧化反應(yīng)，最后生成的混合二甲苯具有較高的PX濃度。采用該生產(chǎn)工藝使用相同的原料，PX產(chǎn)量增加，能夠有效降低生產(chǎn)成本，提高效益。使用新工藝對(duì)傳統(tǒng)芳烴聯(lián)合裝置改造時(shí)，關(guān)鍵是新建選擇性歧化裝置，改造成本較低。使用BAT-1001苯和C9烷基轉(zhuǎn)移催化劑能夠進(jìn)一步提升效率?？傊M合工藝汲取各單項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，取得了較好的綜合效益。

[1] 孔德金，楊為民.芳烴生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2011，30（1）：16-25.

Discussion on Disproportionation and Isomerization Technology of Aromatics Combination Unit

Song Wen-hui

At present，the industrial production of aromatics is the use of aromatics combination unit，In this paper，the three technical of toluenedisproportionation，alkyl transfer and xylene isomerization are discussed，and the combined process flow of aromatics combination unit is introduced.

aromatics combination unit；toluene disproportionation；alkyl transfer

TQ221.211

B

1003–6490（2017）05–0105–01

2017–04–10

宋聞慧（1988—），女，天津人，助理工程師，主要研究方向?yàn)榉紵N裝置歧化異構(gòu)化。