一種C10+芳烴吸附分離的方法與流程
2023-07-15 08:36:36 3
本發明涉及一種C10+芳烴吸附分離的方法。
背景技術：
：C10+是指含有直鏈烷烴、環烷烴、單環芳烴及多環芳烴的化合物，其沸點大於200℃，主要來源於煉廠催化重整裝置、PX裝置及乙烯裝置，C10+芳烴的氫碳比低，影響汽油幹點，十六烷值低，影響柴油質量，而且還是汽柴油燃燒尾氣中產生有害氣體的主要原因。現有C10+芳烴利用的方法主要有重芳烴輕質化和重芳烴加氫裂解技術。CN104447159A公開了一種C10+重芳烴輕質化的組合工藝方法，C10+重芳烴首先通過烷基轉移反應器在非臨氫條件下進行單環重芳烴與輕質芳烴的烷基轉移反應，最大限度實現單環重芳烴輕質化，烷基轉移產物中≥178℃的餾分進入加氫反應器進行加氫輕質化，最終實現多產高附加值混二甲苯和C9芳烴餾分的目的。該方法具有較高的C10+重芳烴轉化率、液收、混二甲苯選擇性和C9芳烴餾分選擇性等特點。CN104357083A公開了一種C10+重芳烴加氫輕質化方法。重芳烴原料經過加熱爐預熱與氫氣進行油氣混合後，依次通過兩臺串聯反應器分別進行預加氫飽和與加氫裂解反應；反應產物經一步精餾分離出苯、甲苯及低碳烷烴混合物，塔底物料再經精餾分離出C8～C9芳烴粗產品或205℃前輕質餾分用於高辛烷值汽油調和組分，塔底重餾分循環反應。該方法可用於處理煉廠重整裝置或蒸汽裂解裝置副產的C10+重芳烴，增產高附加值的輕質芳烴或高辛烷值汽油調和組分。本發明提供的方法在工藝上具有重芳烴轉化活性高，催化劑穩定性好，產品靈活的特點。CN104383961A公開了一種用於重芳烴加氫裂解生產高純芳烴的催化劑，該催化劑的載體由無定形矽鋁、HZSM-5分子篩、HY或USY型分子篩和氧化鋁組成，活性組分為鉑金屬、稀土和過渡金屬；該發明催化劑能在臨氫條件下處理C10+重芳烴，並具有較高的C10+重芳烴轉化率、較高的BTX芳烴收率和選擇性。C10+芳烴利用的另一種有效方法是C10+芳烴直接分離技術。CN101318874A公開了一種由C10重芳烴原料聯產芳烴溶劑、石油萘和均四甲苯系列產品的方法，屬於C10重芳烴的綜合利用
技術領域：
。它包括以下步驟：(1)C10重芳烴原料分離；(2)均四甲苯富集液的冷凍結晶；(3)萘富集液的冷凍結晶；(4)均四甲苯氣相催化氧化；(5)由粗品PMDA製備工業級PMA、工業級PMA和電子級PMDA。其優點能將C10重芳烴原料聯產得到芳烴溶劑、石油蔡和均四甲苯系列產品，從而使重芳烴原料得到了充分利用，有利於節約資源。現有C10+芳烴利用的方法以輕質化、加氫裂解和直接分離為主，輕質化和加氫處理能耗高，設備投資高，而直接分離法需要經過多級冷凍結晶和蒸餾分離，工藝流程長，過程能耗較高，現有處理技術導致C10+芳烴利用率較低。技術實現要素：本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種C10+芳烴吸附分離的方法，能夠有效吸附分離芳烴和非芳烴。本發明提供一種C10+芳烴吸附分離的方法，包含以下步驟：將C10+芳烴進入模擬移動床吸附裝置，所述的模擬移動床各個吸附柱並排首尾相連，通過循環泵連接形成閉合環路，裝置分為四個區域，順著物料流動方向依次為吸附區、精製I區、解析區和精製Ⅱ區，每個區域至少分配1個吸附柱；其中吸附區採用吸附劑用以吸附芳烴，得到非芳烴，精製I區回流比為負，起到隔離吸附區和解析區的目的，解析區經過解吸劑再生得到芳烴組分，再生後的吸附劑經過精製I區再次循環使用，精製Ⅱ區對非芳烴具有精製提純作用；所述的模擬移動床每個吸附床層含有五股進出料管線以及程序控制閥門，對應C10+芳烴原料、解吸劑、芳烴組分、非芳烴組分、循環物料，周期性切換進出料閥門可以實現模擬移動床連續吸附-再生工藝過程，分離產物經過精餾回收解吸劑，最終得到芳烴和非芳烴；所述吸附劑採用金屬改性吸附劑，載體採用無定型矽酸鋁，所述的無定型矽酸鋁中氧化鋁含量為28～32wt％，氧化鐵含量為0.8～1.7wt％，氧化鎂含量為0.7～2wt％，剩下的為氧化矽，比表面積為400～550m2/g，孔容為0.9～1.4cm3/g，平均孔徑為4～30nm；所用改性金屬為Li、Ag、Mg、Ca、Ba、Cu、Zn、Fe、Cr、V中的幾種，含量為1.5～2wt％；所述解吸劑為甲苯、甲基環己烷、乙苯中的一種或幾種。本發明所述的C10+芳烴吸附分離的方法，其中周期性切換閥門實現模擬移動床連續吸附分離，切換時間優選為350～1000s。本發明所述的C10+芳烴吸附分離的方法，其中所述模擬移動床吸附裝置中，優選吸附劑床層溫度為50～70℃，吸附壓力為0.4～0.8Mpa；C10+芳烴原料與解吸劑質量流速比例為1:1.5～1:2.5，C10+芳烴原料與循環量的體積流速比例為1:2～1:3.5。與目前已有的重芳烴輕質化和C10+芳烴直接分離技術相比，本工藝具有以下優點：1)本發明採用模擬移動床工藝屬於一種高效環保的技術，可以吸附分離C10+中芳烴與非芳烴；2)本吸附分離技術在非臨氫的低壓低溫下對C10+中的芳烴與非芳烴進行分離，採用工藝為多塔串聯工藝，具有環保無汙染、反應條件溫和、投資少，能耗低、易控制等特點；3)本吸附分離技術以較低的成本和簡單的工藝實現芳烴與非芳烴的高效分離，芳烴組分中芳烴含量90％以上；4)本吸附分離技術分離出的芳烴不僅可以作為重芳烴輕質化技術的原料，生產BTX等輕質芳烴，還能作為芳烴溶劑油進行銷售，其中非芳烴組分可以調入柴油，作為清潔柴油組分，也可以作為非芳溶劑油銷售。附圖說明附圖1為模擬移動床C10+芳烴吸附分離的工藝流程圖；圖中：Z1～Z8為吸附柱；D-解吸劑；AB-原料C10+芳烴；AD-芳烴組分；BD-非芳烴組分；RP-循環泵；空心閥門代表本次程序切換閥門開啟狀態，虛線閥門是下一次切換時間開啟閥門的位置，虛線箭頭代表切換方向。具體實施方式本發明C10+芳烴吸附分離的方法中，包括金屬改性吸附劑和模擬移動床吸附分離C10+芳烴工藝參數，所述金屬改性吸附劑，載體採用無定型矽酸鋁，所用改性金屬為Li、Ag、Mg、Ca、Ba、Cu、Zn、Fe、Cr、V中的幾種。本發明所述的C10+芳烴吸附分離工藝屬於模擬移動床工藝，可以是按照本發明所述條件方法運行，也可以是按照現有經典模擬移動床技術的工藝參數，例如專利US5177295、CN200710022902.5所述的模擬移動床技術，但優選為本發明提供的工藝參數。為了進一步說明本發明的模擬移動床吸附分離芳烴的方法，下面結合附圖說明。如圖1所示，原料AB進入模擬移動床Z1吸附柱，與吸附劑接觸脫除芳烴，脫除芳烴後的組分即為非芳烴組分BD，BD採出後經精餾裝置分離為非芳烴組分和解吸劑，吸附劑所吸附的芳烴在解吸劑D衝洗下從吸附劑上脫附，即為芳烴組分AD，AD經精餾分離後得到芳烴和解吸劑，解吸劑D可以循環使用。下面的實施例子將對本發明作進一步說明。實施例中所用C10+芳烴原料組成見表1，模擬移動床工藝條件見表2。C10+芳烴收率＝產品C10+芳烴質量/進料C10+芳烴質量×100％芳烴組分芳烴含量＝芳烴組分芳烴質量/芳烴組分總質量×100％非芳烴組分非芳烴含量＝非芳烴組分非芳烴質量/非芳烴組分總質量×100％實施例1(1)吸附劑採用金屬改性吸附劑，改性金屬為Li、Mg、Cu，其中Li2O的含量為0.5wt％，MgO的含量為0.5wt％，CuO的含量為1wt％；載體採用無定型矽酸鋁，其中氧化鋁含量為30wt％，氧化鐵含量為1.6wt％，氧化鎂含量為0.9wt％，剩下的為氧化矽，比表面積為480m2/g，孔容為1.2cm3/g，平均孔徑為12nm，解吸劑採用20％甲苯和80％甲基環己烷。(2)原料C10+芳烴與解吸劑體積流速比例為1:1.5，原料C10+芳烴與循環量的體積流速比例為1:2。(3)經過模擬移動床吸附分離得到含有解吸劑的芳烴組分和非芳烴組分，由於解吸劑與芳烴組分和非芳烴組分的沸點相差較大，利用精餾塔可以將其分離，最後得到的芳烴不僅可以作為重芳烴輕質化技術的原料，生產BTX等輕質芳烴，還能作為芳烴溶劑油進行銷售，其中非芳烴組分可以調入柴油，作為清潔柴油組分，也可以作為非芳溶劑油銷售。(4)原料組成分析見表1，C10+芳烴吸附分離工藝條件見表2，評價結果見表3。實施例2(1)吸附劑採用金屬改性吸附劑，改性金屬為Li、Mg、Ca，其中Li2O的含量為0.5wt％，MgO的含量為0.5wt％，CaO的含量為1wt％，載體採用無定型矽酸鋁與實施例1相同，解吸劑採用50％甲苯和50％甲基環己烷。(2)原料C10+芳烴與解吸劑體積流速比例為1:2，原料C10+芳烴與循環量的體積流速比例為1:2.4。(3)原料組成分析見表1，C10+芳烴吸附分離工藝條件見表2，評價結果見表3。實施例3(1)吸附劑採用金屬改性吸附劑，改性金屬為Fe、Cr，其中Fe2O3的含量為1wt％，Cr2O3的含量為0.8wt％，載體採用無定型矽酸鋁與實施例1相同，解吸劑採用50％甲苯和50％乙苯。(2)原料C10+芳烴與解吸劑體積流速比例為1:2.2，原料C10+芳烴與循環量的體積流速比例為1:3。(3)原料組成分析見表1，C10+芳烴吸附分離工藝條件見表2，評價結果見表3。實施例4(1)吸附劑採用金屬改性吸附劑，改性金屬為Fe、V，其中Fe2O3的含量為1wt％，V2O5的含量為0.8wt％，載體採用無定型矽酸鋁與實施例1相同，解吸劑採用100％甲苯。(2)原料C10+芳烴與解吸劑體積流速比例為1:2.4，原料C10+芳烴與循環量的體積流速比例為1:3.4。(3)原料組成分析見表1，C10+芳烴吸附分離工藝條件見表2，評價結果見表3。表1C10+芳烴原料組成表2模擬移動床吸附分離工藝條件表3評價結果實施例1234C10+芳烴收率85.6482.7985.0783.20芳烴組分芳烴含量88.2589.6890.2591.41非芳烴組分非芳烴含量95.0796.0796.4598.26當前第1頁1 2 3