芳烃转化部分(PX)工艺培训ppt课件

1、芳烃转化单元工艺培训2021年1月 芳烃转化单元工艺培训 芳烃结合安装通常包括加氢、重整、芳烃抽提、芳烃分馏、歧化与烷基转移二甲苯异构化 吸附分别或结晶分别七个操作单元，二们之间的关系如图。2芳烃转化单元工艺培训歧化与烷基化工艺二甲苯异构化工艺二甲苯分别工艺脱烷基工艺3催化重整及芳烃抽提工艺培训歧化与烷基化工艺歧化与烷基化工艺概述歧化与烷基化工艺的原料及产品歧化与烷基化的反响机理概述歧化与烷基化工艺开展及现有不同工艺技术的原那么流程主要操作条件4催化重整及芳烃抽提工艺培训歧化与烷基化工艺概述 第二次世界大战以后，合成纤维、合成树脂和合成橡胶工业开展迅速，对苯和二甲苯的需求增长较快，显得供不应求

2、，而甲苯和C9A却未得到充分利用。甲苯歧化与烷基转移工艺的目的就是将用途较少、相对过剩的甲苯和C9A经过甲苯歧化或甲苯与C9A烷基转移反响生成用途广泛、供应缺乏的苯和二甲苯，满足市场需求。 因此，甲苯歧化与烷基转移工艺本质上是芳烃间相互转化的一种技术，经过这种技术来调理苯、甲苯、二甲苯和C9A之间的供求平衡关系。5催化重整及芳烃抽提工艺培训歧化与烷基化工艺的原料及产品 歧化与烷基化工艺的原料主要是甲苯和C9A 歧化与烷基化工艺的产品除苯、二甲苯、乙苯等目的产物外，还生成一些C5以下的轻组分副产物，和四甲苯、二乙苯、C10+A等重组分副产物。 歧化与烷基化工艺的主反响都是烷基转移反响，从实际上讲

3、是不耗费氢气的，但由于伴随着加氢脱烷基、芳烃裂解等副反响呵斥了氢气耗费，但因副反响较小，故实践上歧化与烷基化工艺中的氢气耗费量是很少的。6催化重整及芳烃抽提工艺培训歧化与烷基化的反响机理概述歧化：烷基转移：反响方程式甲苯选择歧化反响机理： 是基于对二甲苯分子尺寸较小，采用沸石分子筛择行催化的一个典型例子，也是MSTDP工艺技术的关键。7催化重整及芳烃抽提工艺培训歧化与烷基化工艺开展及现有不同工艺技术的原那么流程Xylene-Plus法Tatoray法MSTDP法T2BX法8催化重整及芳烃抽提工艺培训Xylene-Plus法 Xylene-Plus法是由Sinclair石油公司进展开发研讨任务。

4、1968年6月Atlantic Richfield公司(ARCO大西洋富田公司，在美国体斯顿初次用于工业消费的。工艺流程图：9催化重整及芳烃抽提工艺培训Xylene-Plus法 XylenePlus法阅历了30多年的工业运转的考验证明是综台利用甲苯和C9A的有效途径之一。在ARCO原有消费芳烃流程根底上增添XylenePlus安装后提高了芳烃消费的灵敏性，可增产二甲苯，提高经济效益。然而由于采用挪动床，带来了一些缺陷主要是：1催化刹延续栘动呵斥催化刑磨耗量较大， 般每天损耗约占催化利息装量的0.12%-0.20%，因此每天都要补充新颖催化剂；2为维持催化剂延续挪动、循环和再生，这就添加了附属设

5、备使系统复杂化，增大了设备投资，添加了能耗添加了操作酌繁琐性；3本工艺甲苯转化率较低，约为30%，生成苯和C8A选择性亦较低，在92.5%以下，通常只需83%-85%。其优点主要有：1采用非临氢操作，不需求氢循环的设备，没有氢气的工厂也可建厂；2反响压力低，接近常压。而且又不临氢，反响温度还不太高因此对反响器及反响系统设备材质无特殊要求 XylenePlus法是工业最早的曱苯歧化工艺但转置数目较少，开展速度较慢。 10催化重整及芳烃抽提工艺培训Tatoray法 1962年日本东丽公司开场研讨任务，美国UOP公司参与Tatoray法的研讨。70年代后期， Tatoray工艺的答应证都由UOP公司

6、发放。工艺流程图：11催化重整及芳烃抽提工艺培训Tatoray法特点： 1对原料顺应性强。 该法采用的催化剂主体是丝光沸石，甲苯和C9A均可以进入沸石孔内发生反响。 2能最大限制消费二甲苯。 3工艺成熟，操作稳定。本工艺具有高的单程转化率，可达40-48%，具有高的选择性，纯甲苯反响，选择性高达97%以上。催化剂运转周期长，目前催化剂再生周期大于1年，寿命在3年以上。12催化重整及芳烃抽提工艺培训MSTDP法 1972年Mobil公司开发胜利新型的择形分子筛ZSM-5沸石后不久，即努力亍开发甲苯选择性歧化制对二甲苯工艺(Mobil Selective Toluene Disproportion

7、ation Process，简写MSTDP)，对ZSM-5沸石的合成和改性做了大量任务，以期找到高对位选择性的催化剂，使反响直接得到苯和高纯度的对二甲苯产品。1988年MSTDP，工艺实现工业运用。 工艺流程图：13催化重整及芳烃抽提工艺培训MSTDP法 MSTDP工艺工业化至今已十余年，其主要特点是：以择形沸石分子筛改性的ZSM-5为催化剂；反响产物为苯和非热力学平衡组成的混合二甲苯对二甲苯占二甲苯的82%-90%，这就减轻了二甲苯异构化安装和吸附分别安装的操作负荷，某些没有吸附分别安装的工厂，只需有深冷结晶分别设备加上MSTDP也可消费对二甲苯从这个意义上看，无疑，MSTDP的出现是甲苯歧

8、化工艺的一次飞跃 然而，MSTDP法目前存在一些缺乏之处：一是转化率较低仅为30%左右这就呵斥循环量大的缺陷；二是PX选择性还不够高大家知道，用于消费对苯二甲酸时，PX的纯度应大干99.2%，而目前MSTDP反响产物中对二甲苯占二甲苯的82%-90%，尚未到达上述要求，仍需二甲苯异构化安装和吸附分别安装的配合；三是MSTDP只能以甲苯为原料，不能利用C9A 这是沸石分子筛择形催化反响原理所决议的因此，这一缺陷是MSTDP工艺永远无法防止的。从利用C9A作反响原料这个角度来说，MSTDP无法与Tatoray法相互竞争。14催化重整及芳烃抽提工艺培训T2BX法 菲纳石油和化学公司(Fina&Che

9、mical Co在达斯拉的分公司-科斯顿化学公司(Cosden Chemical Co开发了一种称为T2BX的甲苯歧化新工艺。1978年开场研讨1984年开发胜利T2BX法1985年第一套工业安装廾车；该安装采用了一种专利的摧化剂，是SiO2/Al2O3摩尔比(简称硅铝比，下同，大于30的丝光沸石。此催化荆有两点改良：1原料甲苯含水量允许高达250mgkg，而普通工艺要求含水量低于lOmgkg；2氢耗低用量力14.2m3/m3 。由于所需没备对温度、压力的要求不大苛刻，因此可将重整安装或加氢脱烷基安装改造为T2BX安装。工艺流程图： 15催化重整及芳烃抽提工艺培训T2BX法 T2BX法的工艺流

10、程反响条件与Tatoray法比较接近，其特点在于采用了一种专利的催化剂。这种催化剂允许原料甲苯中含水量高达250mgkg而Tatoray法的催化刑要求原料含水量在15mgkg以下；第二个特点是反响压力较高，在4.2 MPa压力下操作，而Tatoray法普通是在3.0MPa下操作。与常规的甲苯歧化工艺相比， T2BX工艺氢牦降低50%，产生的重组分副产减少5%-10%，催化剂寿命延伸1倍。 16催化重整及芳烃抽提工艺培训主要操作条件反响温度反响压力空速的影响临氢与否以及氢烃比中途停顿输入甲苯的影响反响原料的影响原料杂质的影响17催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化工艺二甲苯异构化工艺概述二甲苯

11、异构化工艺的原料及产品二甲苯异构化的反响机理概述二甲苯异构化的催化剂简介二甲苯异构化工艺方法简介及现有不同工艺技术的原那么流程主要操作条件18催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化工艺概述 二甲苯为对二甲苯PX间二甲苯MX、邻二甲苯OX三种异物体混合物的总称。从石油馏分中获得的C8芳烃除二甲苯外，尚包括同系物乙基苯BE。乙基荤 用于消费苯乙烯。邻二甲苯 绝大多数是用于消费苯酐间二甲苯 用于消费间苯二甲酸，间苯二腈，后者为杀虫刑原料。间苯二甲酸是不饱和聚酯树脂的根底原料。对二甲苯 是目前二甲苯中最重要的一个异构体，几乎全部都用于消费对苯二甲酸与乙二醇制得聚酯，即今天被广泛运用的涤纶聚酯。涤纶聚酯

12、多用于消费合成纤维。19催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化工艺概述C8芳烃的物理性质20催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化工艺的原料及产品 C8芳烃的主要来源是催化重整，热裂解汽油，其次是甲苯歧化或烷基转移，及煤焦油等。 各种来源的C8芳烃组成见下表 各种来源的C8芳烃组成，基奉处于平衡形状，而大量需求的对二甲苯在原C8芳烃中约占20%，为此，增产对二甲苯便是当务之急。21催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化工艺的原料及产品 当C8芳烃经过分别方法分别出对二甲苯，对、邻二甲苯或间二甲苯后，其他异构体可经过二甲苯异构化方法将非平衡组成的C8芳烃混合物转化为平衡组成，这是增产对，邻或间二

13、甲苯的有效手段。增产方法如流程图。该图所示为二甲苯吸附分别和异构化的结合系统，由图可见经过抽余液循环可将二甲苯全部转化为目的产物对二甲苯，邻二甲苯或间二甲苯。22催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化的反响机理概述二甲苯异构化反响乙苯转化异构化副反响23催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化的催化剂简介1酸性催化剂 酸性催化剂的活性组元，包括固体酸的无定形硅-铝、沸石及卤索等。这类摧化剂根本不含贵金属，但为了改善选择性，近年亦有沸石催化剂参与少量贵金属者。酸性催化剂的主反响是二甲苯异构化，转化乙苯是经过歧化、脱烷基等反响生成重芳烃和苯除去，保证乙苯在循环料液中不产生累积。固体酸型催化刑卤素型催

14、化剂2双功能催化剂 双功能催化刑的组成包含铂氧化铝及酸性组元。该催化剂不仅能使二甲苯异构化，同时能将乙苯转化为二甲苯，故可提高目的产物对二甲苯，邻二甲苯或间二甲苯收率。 由于双功能催比利能有效的将乙苯转化为二甲苯。能最大限制的提供目的产物对资源短缺的工厂，是一个有效增产对、邻或间二甲苯的好方法。因此国际上对双功能催化剂的研讨报道依然不少，目的都在于提高对二甲苯或邻二甲苯的择形性能。24催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化工艺方法简介及现有不同工艺技术的原那么流程 二甲苯临氢异构化工艺流程如下图。假设为非临氢反响，那么除去氢气循环系统。该工艺包括加热炉、换热器、反响器、气液分别器、精馏塔、氢气

15、紧缩机等没备。 异构化原料来自目的产物如村二甲苯或间二甲苯分别后的抽余液，与循环氢和补充氢混台后。经换热器进入加热炉加热至反响温度入反响器与催化刑接触，进展异构化反响，将非平衡组成的混合：甲苯，转化为平衡组成，反响产物经换热器、冷凝器进入分别器进展气液分别，氢气从顶部排出，大部分氢气经氢压机送回反响器循环运用，少量排出安装。液体产物从底部排出，经换热器加热送至脱轻组分精馏塔，脱除反响生成的轻组分，塔底的二甲苯和反响生成的C9+A重组分，送至二甲苯塔切除C9+A重组分，二甲苯馏分即为分别目的产物对二甲苯(或间二甲苯或邻二甲苯的原料。25催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化工艺方法简介及现有不同

16、工艺技术的原那么流程工艺流程图26催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯异构化工艺方法简介及现有不同工艺技术的原那么流程二甲苯异构化工业方法一览表27催化重整及芳烃抽提工艺培训主要操作条件1反响温度 当空速，压力一定时，提高反响温度有利于产物中对二甲苯到达热力学平衡浓度但C8烃的损失亦随对二甲苯接近平衡程度的添加而添加2反响压力 反响温度一定时，随着压力升高，有利于乙苯向热力学平衡浓度转化，但产物中的C8环烷亦随之添加，假设继续提高压力，环烷迅速添加，而乙苯转化因受平衡限制提高甚微 在实践上业操作中，温度与压力是同时思索的，为坚持安装运转恒定，在提高反响温度时必项同时提压。 温度与压力在反响中直接控

17、制了产物中对二甲苯浓度、乙苯转化率和C8烃收率，三者关系可关联为以下图。即提高产物中对二甲苯浓度， C8烃损失添加，乙苯转率亦随之提高，不同乙苯含量的原料油，正反响产物中对二甲苯浓度相当时，不影响C8 烃收率，而只对乙苯转化率有影响。操作中三者必需控制在一个合理范围内。28催化重整及芳烃抽提工艺培训主要操作条件续3空速影响 空速对工业安装是个不变量，设计时已根据产量，催化剂装量决议了空速，但在实践操作中，因种种缘由空速却会产生变化，如原料缺乏，或者限产使空速降低。降低空速虽有利于对二甲苯到达平衡及乙苯转化，但C8烃损失添加；反之提高空速，对二甲苯浓度及乙苯转化率下降因此当空速产生变化时，必需随

18、即凋节反响温度和压力，以保证乙苯转比率和对二甲苯收率故空速不是一个独立操作参数。4氢烃比 氢烃比系指氢与原料油之比，氢烃比与反响压力，氢纯度共同决议了反响的氢分压。氧烃比高可减少催化利结焦，改善选择性，延伸运用周期。但能耗亦高，普通氢烃比选择在4-6。29催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯分别工艺二甲苯分别工艺概述二甲苯分别工艺的主要原料及产品二甲苯分别工艺原理概述二甲苯分别工艺方法简介二甲苯吸附分别工艺主要操作条件30催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯分别工艺概述 二甲苯分别又称C8芳烃分别，是指一个分子中有8产碳原子的各芳烃异构体之间的分别技术。这些异构体包括：邻二甲笨(OX)、间二甲苯(MX

19、)、对二甲苯(PX)和乙基苯(EB)。 C8芳烃是石油化工的主要根底原资料，但C8芳烃需求分别成单一组分芳烃才好进步加工利用。 石油馏分的催化重整生成油、裂解汽油以及煤焦油经过溶剂抽提获得的产品是一种芳烃混合物，主要含有苯、甲苯和C8芳烃由于苯、甲苯的沸点要比C8芳烃沸点低得多，所以可以采用精馏技术把C8芳烃与苯、甲苯分开。但是由于C8芳烃各异构体之间的沸点很接近，采用精馏技术分开它们就很困难了。 C8芳烃主要分别技术有：吸附分别、结晶分别、络合分别及膜分别技术。31催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯分别工艺的主要原料及产品 原料：C8芳烃混合物 产品：邻二甲笨(OX)、间二甲苯(MX)、对二甲

20、苯(PX)和乙基苯(EB)的单一组分。32催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯分别工艺原理概述1、固定床吸附分别 这是最简单的吸附分别工艺。吸附剂床层在吸附分别塔内固定不动，原料和解吸剂分批交替切换，送入吸附分别塔内。此方法设备投资的操作费用较高，消费效率较低。2、挪动床吸附分别 为了抑制上述固定床艺间歇操作的效率低问题，开发了延续操作的挪动床吸附分别工艺。其构思是：在吸附分别塔内吸附剂颗粒靠重力自上而下延续挪动，构成挪动床移到塔底后，再提升到塔顶呵斥吸附剂的不断循环。同时液体物料用循环泵自下而上不断保送，构成与吸附剂逆流接触，呵斥另一个循环。 挪动床和固定床在吸附分别工艺主要差别在于：固定床中各

21、组分的浓度谱带不断向下挪动。而挪动床中吸附剂与解吸剂都处于稳定的流动形状，但床层中各组分的浓度不因时间变化而改动。33催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯分别工艺原理概述3、模拟挪动床吸附分别 为汲取固定床工艺和挪动床工艺各自的优点，防止它们各自的缺陷开发了模拟挪动床吸跗分别工艺，其主要构思是：吸附剂床层在塔内固定不动。为了呵斥像挪动床那样：吸附剂不断交替进入吸附段和解吸段，就要定期同时挪动物料进出口的位置，构成吸附剂与物料相对逆流流动的效果。物科进出口同时挪动时，其相对位置不变，与移功床工艺一样：原料入口与吸余液之间床层为吸附段，解吸剂入口与吸出液出口之间床层为解吸段。物料进出口的同时挪动，就使

22、固定的吸附剂床层的各部分先后分别进入吸附段的解吸段。这种新的工艺，具有固定床工艺优点(吸附剂床层固定不动，防止吸附剂磨损、堵塞，物料沟流、短路，又具有挪动床优点吸附剂交替进入吸附段和解吸段，有高的分别效率，是模拟挪动床操作的固定床，故命名为模拟挪动床工艺34催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯分别工艺原理概述模拟挪动床吸附分别表示流程图 35催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯分别工艺方法简介36催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯吸附分别工艺主要操作条件1操作温度 从吸附动力学分析传质主要受颗粒相分散控制。提高操作温度有利于提高传质速度包括吸附速度和解吸速度，缩短操作循环时间，增大设备处置才干。但提高操

23、作温度可使吸附剂的吸附容量、活性和运用寿命下降，并添加物料加热所需能耗。确定操作温度时，除上述要素外还需思索原料和解吸剂的沸点。2旋转阀转速 提高24通道旋转阀的转速可缩短切换时间。提高设备处置才干。当转速提高到一定程度之后再进一步提高转速时，因受吸附剂吸附和解吸速度的限制以及流体速度分布等要素的制约，使分别才干或效率反而下降。普通情况下旋转阀28-30min旋转一周，完成一个吸附、精制、解吸的循环周期。床层管线切换一次所间隔的时通常为lmin左右。37催化重整及芳烃抽提工艺培训二甲苯吸附分别工艺主要操作条件续3流量参数 1 A/FA 选择性进料比，即吸附剂的循环速率A与进料中C8芳烃流量FA之比。A/FA=0.82-1.25 2 L2/A 一精段回流比，即在一精段回流量L2与A之比L2/A=0.6-1.0 3 L3/A 解析段回流比L3/A=1.5-2.3 4 L4/A 二精段回流比L4/A=-0.2-0.2338催化重整及芳烃抽提工艺培训脱烷基工艺脱烷基工艺概述脱烷基工艺的原料及产品不同脱烷基技术及原理概述脱烷基工艺技术的原那么流程主要操作条件39催化重整及芳烃抽提工艺培训脱烷基工艺概述 石化工业对苯BTX的需求量及各种芳烃的比例是随市场对产品不同需求而变化的因此各