一種烴類疊合芳構化工藝中延長催化劑使用周期的方法與流程
2023-06-14 13:36:31
本發明涉及一種烴類疊合芳構化工藝中延長催化劑使用周期的方法。
背景技術：
烴類疊合芳構化工藝過程為含少量烯烴的碳四組分經加熱爐加熱送入疊合反應器在酸性催化劑（如OIL-1催化劑）作用下反應，其中的烯烴和部分烷烴生產芳烴和液化氣，從而提高碳四組分中烯烴的利用率，同時伴隨少量的副產物產生。因外購原料工藝不同，若原料呈鹼性會導致催化劑交換容量降低，烯烴轉化率下降，影響疊合產物收率。且鹼性物質的存在加劇了催化劑的積碳，縮短催化劑使用周期，長時間OIL-1催化劑在鹼性物質作用下會中毒失活。
技術實現要素：
本發明的目的是對現有烴類疊合芳構化工藝進行改進，提供一種烴類疊合芳構化工藝中延長催化劑使用周期的方法。
為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：
一種烴類疊合芳構化工藝中延長催化劑使用周期的方法，包括將碳四原料送入疊合反應器在酸性催化劑作用下反應生產芳烴和液化氣，其特點在於，向疊合反應器中加入甲醇。
優選地，按碳四原料重量的2-3%，向疊合反應器中加入甲醇。
優選地，所述碳四原料中的烯烴類組分含量為5-6wt%。
優選地，甲醇先與碳四原料混合，再送入疊合反應器。
優選地，碳四原料和甲醇預熱至350-480℃後，再送入疊合反應器。
優選地，反應時，疊合反應器壓力為1.05-1.6MPa。
改造後原料與甲醇混合進料，甲醇反應產物顯弱酸性，酸鹼中和放熱。中和了原料弱鹼性，解決了催化劑中毒問題，同時延長了催化劑的使用周期，節省了運行費用。甲醇反應產生水蒸汽，保護了催化劑活性中心，提高了產品收率。
通過此改造，催化劑使用周期延長，加快了再生速率，避免了催化劑中毒失活，保護了催化劑。只需要配置甲醇進料管線，投資費用少且操作簡單，同時保證了系統安全、穩定、長周期運行提供了保障。
附圖說明
附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中：
圖1是烴類疊合芳構化工藝裝置示意圖，其中，1-加熱爐，2-疊合反應器，3-分液罐，4-穩定塔，10-預熱器，11-第一進料換熱器，12-第二進料換熱器，41-空冷器，42-回流罐，43-冷凝器，44-回流泵。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。
實施例1
改進前
碳四原料經預熱器預熱後，依次進入第一進料換熱器、第二進料換熱器與疊合反應器出來的反應產物進行換熱，換熱後的混合原料再經加熱爐進一步提溫至350℃-480℃後進入疊合反應器，疊合反應器壓力控制在1.05-1.6MPa，在OIL-1催化劑（購自上海石化）的作用下進行反應；反應產物從疊合反應器底部出來進入依次進入第二進料換熱器、第一進料換熱器與混合原料進行換熱，然後進入穩定塔，穩定塔壓力控制在0.6-1.5MPa，底溫控制在105-185℃，在穩定塔精餾的作用下將產物分為芳烴、液化氣；穩定塔塔頂的液化氣經空冷器、冷凝器和回流罐後，部分採出，部分返回穩定塔；穩定塔塔底的芳烴部分通過回流泵返回穩定塔，部分送預熱器與混合原料換熱後採出。
工藝條件及催化劑使用情況如下：
碳四原料進料量20噸，其中，碳四原料中烯烴組分的含量為5-6wt%，通過加熱爐提溫控制穩定塔液化氣的烯烴含量，反應初期穩定塔液化氣中烯烴含量為0.8-0.9wt%，反應中期烯烴含量為1.0-1.2wt%，反應後期烯烴含量為1.2-1.5wt%。催化劑使用周期15天，再生時間 4 天。若因原料鹼性物質存在導致催化劑中毒，即使提高加熱爐溫度進料中烯烴基本上不反應。
改進後
碳四原料與甲醇混合後經預熱器預熱後，依次進入第一進料換熱器、第二進料換熱器與疊合反應器出來的反應產物進行換熱，換熱後的混合原料再經加熱爐進一步提溫至350℃-480℃後進入疊合反應器，疊合反應器壓力控制在1.05-1.6MPa，在OIL-1催化劑的作用下進行反應；反應產物從疊合反應器底部出來進入依次進入第二進料換熱器、第一進料換熱器與混合原料進行換熱，然後進入分液罐，分離夾帶的水，再進入穩定塔，穩定塔壓力控制在0.6-1.5MPa，底溫控制在105-185℃，在穩定塔精餾的作用下將產物分為芳烴、液化氣；穩定塔塔頂的液化氣經空冷器、冷凝器和回流罐後，部分採出，部分返回穩定塔；穩定塔塔底的芳烴部分通過回流泵返回穩定塔，部分送預熱器與混合原料換熱後採出。
其中，甲醇的用量控制在碳四原料質量的2-3%，碳四原料中烯烴含量為5-6wt%，通過加熱爐提溫控制穩定塔液化氣的烯烴含量，反應初期穩定塔液化氣中烯烴含量為0.7-0.8wt%，反應中期烯烴含量為1.0-1.1wt%，反應後期烯烴含量為1.1-1.5wt%。催化劑使用周期30天，再生時間3.5 天。解決了因原料鹼性物質存在導致催化劑中毒問題，催化劑使用周期延長。
改造後，甲醇反應產生的水蒸汽會導致產物中有可能帶水，因此在進入穩定塔前可先用分液罐分離夾帶的水，可基本解決產品帶水問題。
碳四原料的成分如下（wt%）：甲烷 0.19，乙烷0.248，乙烯 0.016，丙烷5.888，丙烯0.430，異丁烷14.337，正丁烷73.425，反丁烯2.275，丁烯-1 1.241，異丁烯0.362，順丁烯1.246，1,3-丁二烯0，碳五0.342。
液化氣的成分如下（wt%）：甲烷 0.068，乙烷0.296，乙烯0.066，丙烷14.433，丙烯0.364，異丁烷15.650，正丁烷68.342，反丁烯0.206，丁烯-1 0.055，異丁烯0.327，順丁烯0.117， 1,3 丁二烯0， 碳五0.076。
芳烴的成分如下(wt%)： 硫0.0003，C4 3.522， C5 33.919， 苯0.833， 甲苯7.717，乙苯1.202， 二甲苯5.589， C9 0.751，C10 2.753， C11 4.108， C12 1.111， C13 0.596 其他37.899，密度：0.698，顏色：淡黃。
最後應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。