乙苯转化型C_(8)芳烃异构化催化剂及工艺技术(AIIT)

中石化石油化工科学研究院有限公司在乙苯转化型C_(8)芳烃异构化(AIIT)技术领域,具有50年的应用和研发经验。随着催化材料、改性技术和制备工艺的不断进步,陆续开发了一系列催化剂。催化剂的活性高、乙苯转化能力强、C_(8)芳烃损失率低。技术特点&技术指标AIIT工艺具有适合不同乙苯含量的原料、氢烃比可调范围大、操作压力低等技术特点,该工艺技术可用于增产对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)。催化剂采用密相装填方法装填,上部采用专有技术的软质内构件进行密封。催化剂具有活性高、选择性和稳定性好、可再生的特点。

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。

水热处理ZSM-5沸石对乙苯转化型二甲苯异构化催化剂性能的影响

对ZSM-5沸石进行水热处理,将其按一定比例与丝光沸石复配制备了乙苯转化型二甲苯异构化催化剂(简称MZ催化剂);在连续流动固定床反应器中评价了MZ催化剂的异构化性能;考察了ZSM-5沸石的水热处理温度、处理时间和水蒸气用量对MZ催化剂异构化性能的影响。实验结果表明,较适宜的水热处理条件为:温度450～500℃,时间4～6 h,水蒸气用量18～36 g/h。在该条件下水热处理的ZSM-5沸石制备的MZ催化剂,在反应温度370℃、压力0.60 MPa、重时空速3.5 h^(-1)、n(H_2):n(原料油)为5.0的反应条件下,异构化活性达23%以上,乙苯转化率保持在38%左右,C_8芳烃收率在96%以上。

RIC-270二甲苯异构化催化剂的乙苯转化性能研究

通过优化分子筛性质、改善贵金属负载技术等对RIC-270催化剂进行了性能优化,对比了进口催化剂、RIC-200催化剂、RIC-270催化剂和优化后RIC-270催化剂的性能及工业应用情况。试验结果表明,与其他催化剂相比,优化后的RIC-270催化剂乙苯转化率可达36.6%,工业装置的操作压力低,中间过渡物C8非芳烃含量低,产物中乙苯含量低、对二甲苯含量高,优化了吸附分离装置的进料组成,提高了工业装置的对二甲苯产量。

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:金属铂分散度为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,氨脱附温度为350~450℃时的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C_8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C_8非芳烃含量,可有效提高反应产物中的对二甲苯含量。

LH-365M型乙苯脱氢催化剂的开发及工业应用

通过采取调整催化剂中铁、钾、铈、钼、镁等组分组成,在配方中引入新的选择性助剂、结构稳定剂等成分及改进催化剂工业生产工艺等措施,研制出LH-365型乙苯脱氢催化剂的改进产品LH-365 M型催化剂。LH-365 M型催化剂与LH-365型催化剂相比,其性能改进显著:堆积密度由1.15 g/mL增大到1.35 g/mL,比表面积由2.7 m2/g增大到4.0 m2/g;小试评价乙苯转化率大于70.0%,苯乙烯选择率高于95.5%;在低温低水油比条件下的催化性能较好。在轴径向两段绝热乙苯脱氢装置上进行了催化剂的工业应用,其中一段反应器用Styrom ax-5型催化剂代替LH-365型催化剂,二段反应器用LH-365 M型催化剂代替LH-365型催化剂,结果表明:一段反应器乙苯转化率上升4%,二段反应器乙苯转化率上升2%。

新型乙苯脱氢催化剂PED-06的制备与性能评价

以氧化铁红、K_2CO_3、草酸铈、钼酸铵、CaO,MgO等为原料,采用干混捏合法制备出乙苯脱氢催化剂PED-06。在100 mL等温装置上,考察了主活性相铁酸钾(K_2Fe_(22)O_(34))的焙烧温度、钙源种类及主要助剂组分MgO,K_2O含量对催化剂性能的影响,并在4 L绝热负压侧线装置上进行了催化剂性能评价。结果表明:在等温装置上,于主活性相的焙烧温度为750℃,以CaO为钙源,催化剂中MgO,K_2O质量分数分别为1.5%,14.0%的条件下,乙苯转化率为81.50%,苯乙烯选择性为96.00%;在绝热负压侧线装置上,于第1、第2反应器入口温度分别为610,615℃,乙苯液体空速为0.42 h^(-1),水与乙苯质量比为1.5,第2反应器出口压力为40 kPa的条件下,催化剂连续运行1 000 h后,乙苯转化率大于68.00%,苯乙烯选择性高于97.00%。

高活性低水比乙苯脱氢催化剂

低水比乙苯脱氢催化剂的最佳配方(份,质量,下同)为:氧化铁70~72,碳酸钾13,草酸铈8~10,钼酸铵1~2,氧化镁1~2,氧化钙1~2,氢氧化钠1。在此配方下,各化合物混合1 h后加入200 m L去离子水,捏合约1 h可制备外径为2.8~3.2 mm,长度为6~8 mm,堆密度为(1.35±0.05)g/m L,侧压强度为25~30 N/mm的低水比乙苯脱氢催化剂。在等温装置和4 L绝热负压侧线装置上,分别对催化剂的主组成、活性及稳定性进行了评价。结果表明:于等温装置上,在碳酸钾用量为13份,以氢氧化钠为钠源(1份,焙烧后加入)的条件下,与碳酸钠相比,前者催化剂活性较高,乙苯转化率达到79.0%,苯乙烯选择性为96.5%;于绝热负压侧线装置上,在低水比为1.05下连续运行500 h时,采用自制低水比乙苯脱氢催化剂的乙苯平均转化率保持在66%以上,苯乙烯平均选择性在97%以上,催化剂表现出良好的活性和稳定性。

浅析温度对苯乙烯装置中乙苯原料转换率和选择性的影响

本文通过实验对比,分析12万t/a苯乙烯装置的脱氢反应器R3001/3002在不同温度下乙苯转换率、乙苯选择性、副产物含量的影响。针对脱氢反应器R3001/3002在催化剂不同活性周期内适宜的温度进行的调整方案。

脱乙基型C_(8)芳烃异构化催化剂及工艺技术(AIDT)

中石化石油化工科学研究院有限公司开发的脱乙基型C_(8)芳烃异构化催化剂及工艺(AIDT)技术,采用了独特的MFI型分子筛,催化剂在使用过程中无需注水、注氯,可在常规径向反应。已经推出三代催化剂,并实施了工业应用,其催化剂的二甲苯异构化活性高、乙苯转化能力强、选择性良好、稳定性优良。

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,乙苯转化型工艺适应原料能力较强,乙苯脱烷基型工艺则应首选歧化料。乙苯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%。乙苯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。

生产对二甲苯的异构化技术发展趋势

综述了国内近年来对二甲苯装置运行状况,对未来几年内的行业发展趋势进行了预测。从增产对二甲苯的异构化工艺的现状与发展来看,乙苯脱烷基型异构化工艺具有处理能力大、乙苯转化率高的优势,预计将占据更多的市场份额。对原有转化型二甲苯异构化装置改造为脱烷基型工艺的实例进行了初步分析,尽管实施效果不如新建装置,但消除瓶颈、优化操作工艺等措施是现有装置扩能改建的有效技术途径。此外,还对芳烃生产技术前沿开展的创新研究与探索进行了展望。

C_8芳烃异构化催化剂在大型装置上的工业应用

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的新一代C8芳烃异构化催化剂RIC-200在中国石化扬子石化公司芳烃厂2#大型芳烃联合装置上的工业应用情况。工业应用标定结果表明,RIC-200催化剂具有活性高、选择性高和开工过程简单的特点。在重时空速4.0 h-1的条件下,RIC-200催化剂的标定结果为异构化活性23.10%、乙苯转化率32.76%、C8芳烃收率98.06%。与国内外同类催化剂相比,RIC-200催化剂具有乙苯转化能力强、C8芳烃收率高和增产对二甲苯显著的优势。

新型二甲苯异构化催化剂RIC-270的工业应用

新型二甲苯异构化催化剂RIC-270是由中国石化石油化工科学研究院在RIC-200催化剂的基础上研制开发的,异构化活性、乙苯转化率和稳定性有所提高。RIC-270催化剂于2016年10月在中国石化天津分公司化工部大芳烃装置上进行工业应用,采用密相装填,催化剂上部采用新型软质密封材料RKJ-1型导流帽罩替代原不锈钢材质的折流挡板。工业标定数据表明,RIC-270催化剂在保持高异构化活性的前提下,乙苯转化能力明显提高,乙苯平衡达成率达80%以上,C_8芳烃损失仅为2.2%,说明RIC-270催化剂的性能有新的突破,密相装填和RKJ-1型导流帽罩效果良好。

SKI-400型二甲苯异构化催化剂的工业应用

介绍了镇海炼化芳烃PX装置异构化单元所采用的SKI- 4 0 0型催化剂的技术指标、反应性能、首次装填、预处理、投料试车及六个月来的运行情况 ,并对该催化剂的应用进行特性分析 ,指出了SKI - 4 0 0型催化剂完全适用于缺少歧化的芳烃联合装置 ,具有高活性、高乙苯转化率的特点。

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。

二甲苯异构化催化剂研究进展

本文综述了近年来乙苯转化型和脱乙基型二甲苯异构化催化剂的研究进展。重点介绍了乙苯转化型和乙苯脱乙基型两种技术路线的技术特点,分别介绍了两种催化剂的研究以及工业应用情况,展望了未来催化剂技术的发展。

二甲苯异构化工艺及工业催化剂研究进展

二甲苯异构化装置是芳烃联合装置的重要组成部分,其主要作用是将C8混合芳烃转化为市场上最需要的对二甲苯（PX）。分为乙苯转化型和乙苯脱乙基型两种技术路线,这两种技术本身并无优劣之分,芳烃联合装置可依据自身的原料特点、产品需求及投资情况来确定采用哪种途径。分析了RIPP、UOP、Exxon Mobil、壳牌等几个国内外机构的二甲苯异构化催化剂的性能、工业应用情况。从目前公开的数据来看,UOP公司和Exxon Mobil公司的脱乙基型催化剂的性能很有特点,国内用户满意度较高。乙苯转化型催化剂的主要专利商包括RIPP、壳牌以及UOP公司,从技术发展看,三家公司的催化剂进步都体现在不断提高的原料处理能力、不断提高的乙苯转化率和乙苯接近平衡率、不断提高的PX接近平衡率;在选择性方面,则体现在C8芳烃损失不断下降。展望未来催化剂技术的发展趋势,如何研究开发新的分子筛载体,是二甲苯异构化催化剂研发的重中之重。

对二甲苯生产装置异构化反应工艺条件优化研究

介绍了中国石油辽阳石化分公司25万t／a对二甲苯装置异构化反应工艺流程。采用PAI-01乙苯转化型异构化催化剂代替原I-300乙苯脱烷基型催化剂，简单介绍了催化剂的组成、性能及异构化反应机理。考察了反应温度、反应压力、催化剂质量空速（WHSV）和氢烃摩尔比等工艺条件对PAI-01异构化催化剂性能的影响，对异构化反应工艺条件进行了优化。在催化剂质量空速4．0．4．5h-1、进料中乙苯质量分数10．5％～13．5％、氢烃摩尔比4．0～5．0的工艺条件下，综合考虑对二甲苯的平衡浓度、乙苯转化率和c。芳烃损失3个方面的结果，提出催化剂运行中期比较适宜的工艺条件是反应温度376℃、反应压力1．26MPa。

对二甲苯生产装置异构化反应工艺条件优化研究

伴随经济、科学技术的飞速发展,化学工业的运用越发广泛,且相关科学技术也已步入成熟。对二甲苯作为聚酯工业的重要原料,越来越受到相关学者与企业的重视,将其逐步运用于各个领域,如纤维、树脂、胶片等材料的制备,是必不可少的合成纤维和塑料的原料。尤其是在如今新技术逐步渗透的时代,使得对二甲苯的生产装置在其生产工艺中的重要性更为突出。本论文正是基于此背景,以对二甲苯异构化为研究对象。通过文献参阅法、定性定量分析法,了解二甲苯异构化的催化剂类型以及异构化工艺的反应机理,为本文奠定理论基础;随后探讨工艺流程,并提出针对性的优化措施,分别从进料组成、反应温度、空速三个方面加以探讨,旨在为读者提供浅要观点,望可提出针对性意见或建议,以便于及时更正。