《OTA25催化剂液化气低温芳构化生产高辛烷值汽油的性能.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《OTA25催化剂液化气低温芳构化生产高辛烷值汽油的性能.doc（3页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、石 油化 工PETROCHEMICAL TECHNOLOGY2004年第33卷增刊OTA一25催化剂液化气低温芳构化生产高辛烷值汽油的性能刘盛林1，安杰1，谢素娟1，钱新华2，张士博2，徐龙伢1(1中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连116023；2中国石油抚顺石化分公司，辽宁抚顺113008)謇乏，r摘要fl在流化床反应装置上对kg级制备的OTA一25上液化气芳构化进行了反应性能评价，在反应温度370，空速08 h1的条件下，OTA一25催化剂上C4烯烃转化率大于95，液体和液化气收率大于98，液体产物中芳烃含量大于50，烯烃含量低于20。、失活后的催化剂空气气氛下可再生。关键词】液化气；
2、芳构化；汽油；再生【中图分类号rQ 1162 文献标识码A随环保意识的增强和WTO竞争，人们对汽油 烷基化反应生成异辛烷等高品质清洁汽油馏分，从 的质量要求越来越严格。我国80以上的汽油为 而得到品质优良的、富含非苯芳烃和异辛烷的高辛 催化裂化汽油，其中烯烃含量高达50一55，芳 烷值组分，用作汽油调和剂。另外，若液化气中碳四 烃含量只有10左右。为了使催化裂化汽油达到 烯烃转化率高于95，那反应尾气中的烯烃含量小 使用标准，目前主要采用加入烷基化汽油(异辛烷) 于5是优质的车用液化气LPG。因而，通过该新 或重整汽油(富含芳烃馏分)等高辛烷值、环境友好 过程可在生产高辛烷值汽油组分调和剂的同
3、时，副 的清洁汽油组分进行调和，其中烷基化汽油是通过 产优质的车用液化气LPG。H：SO。或HF液体酸使异丁烷与丁烯烷基化反应，1实验部分而重整汽油的生产是采用贵金属催化剂和移动床反应工艺，由于烷基化汽油造成的设备腐蚀和环境污本实验蚝级高结晶度(大于95)的MCM22 染相当严重，重整汽油的生产成本昂贵，目前，许多 ZSM35共结晶分子筛是在10 L釜中优化合成 石化企业的烷基化和重整汽油的生产装置开工不正 的，将一定量的粘接剂和分子筛调和，喷雾成型得 常。为改进烯烃含量高、芳烃含量低的催化裂化汽 到kg级的催化剂OTA一25，磨损指数小于2。原料 油质量，石化企业一直在寻求开发新的技术生产高
4、液化气的质量组成为()：丙烷317；丁烷4992； 辛烷值汽油调和剂，例如：通过异丁烯双聚加氢生产 丁烯4691。在流化床反应装置上进行催化剂的反 异辛烷，对催化裂化汽油进行调和，已经取得很大的 应性能评价。催化剂的装填量为80 g，在一定的温 进展。 度，压力和空速的条件下进行反应，反应后的产物经 另一方面，我国“西气东送”计划和民用天然气冷却器冷却进行气液分离。气体用在线103色谱分 管道工程的实施，使本来就过剩的炼油厂液化气进 析，9 m角鲨烷填充柱，氢气作载气，热导池检测，岛 一步积压，急需寻找出路，尤其其中所含50左右 津2R微处理器处理数据。分析氢气用102色谱分 的碳四烯烃用量更
5、小。此外炼厂液化气中高含量烯析，碳分子筛填充柱，氩气作载气，大连化学物理研 烃的存在还影响车用液化气LPG的生产(车用液化 究所江申工作站进行数据处理。液体产物用Varian 气LPG的QJDSH7121999标准要求烯烃含量小 3800色谱系统分析组成，采用PONA毛细管柱，氢 于5)，因而，如何优化利用这些炼油厂液化气资 焰检测器。分析结果归一化，得到干气，液化气和液 源是我国石油和石化行业面临难题之一。 体产物组成。在液体产物中又进行详细分析和归一为此本文提出将炼厂液化气中碳四烯烃在低温化等。下进行芳构化以生产富含非苯芳烃的高辛烷值汽油，具有很强的创新性和实用性。由于反应温度低， 作者简
6、介刘盛林(1969一)，男，江西省南康市人，博士，电话 反应液体收率高，液化气中碳四烯烃进行芳构化反041184379279，电邮slliudicpaccn。 应生产非苯芳烃的同时，部分碳四烯烃与丁烷发生 基金项目国家973项目(2003CB615802)。增刊 刘盛林等OTA一25催化剂液化气低温芳构化生产高辛烷值汽油的性能含量大幅度提高，烯烃含量变化不大。这和纯丁烯或2结果与讨论丁烷芳构化的情形存在明显的区别旧j。在这液化气低温条件下获得液化气芳构化高反应性能的关 芳构化的反应中，除了纯丁烯或丁烷芳构化反应，还 键在于催化剂的开发，通过对200多个催化剂的精心 发生部分异丁烷与丁烯的烷基化
7、反应等，这些反应产 筛选，找到了35个系列性能优良的分子筛试样。 物的综合导致表1的实验结果。分子筛催化剂上烃 在此基础上，进一步考察了催化剂的磨损情况和再类化合物芳构化反应是一个复杂的平行、顺序反应， 生，特别是1 L釜到10 L釜共结晶分子筛合成(埏 接触时间越长，越有利于芳构化”j。提高反应空速 级)的放大效应，发现OTA一25分子筛催化剂是一最 (表1)，液化气中丁烯转化率，反应尾气中的干气以 佳选择。反应条件对该催化剂反应性能的影响如表 及反应液体产物中芳烃含量都稍有下降，烯烃含量显1所示。随着反应温度的升高，液化气中丁烯转化率 著增加。在所考察的范围内，液化气和液体的收率大 变化不
8、明显，干气产生量增加，反应液体产物中芳烃 于98，液体产物中的烯烃含量小于20。表1 反应温度和空速对OTA一25催化剂上液化气芳构化反应性能的影响催化剂装填量80 g，反应时间2 h。nP表不正构烷烃；iP表不异构烷烃；Ole表不烯烃；cP表不环烷烃；Ar表不芳烃。在370 oC、08 h、01 MPa，和流化床的反应 响j。利用适当的方式将失活催化剂上的积碳消 条件下，对OTA一25催化剂的稳定性进行了考察， 除就可使催化剂再生。在空气气氛中(A)550 oC再 连续经过11 h反应，催化剂的C。烯烃转化率一直 生h；(B)580 oC再生2 h；(C)640再生05 h；(D) 维持在9
9、5以上，干气产生量小于1，反应液体产 670 oC再生05 h；(E)700 oC再生02 h等都可使失 物中芳烃含量大于50，其中芳烃中苯含量小于 活的催化剂OTA一25获得很好的再生性能。表2080，烷基化产物和芳构化产物的比例在110左 是催化剂的再生性能比较，。从表2可看出，该催化右，辛烷植(RON)为973981。这表明OTA一剂具有良好的再生性能，连续再生19次，催化剂的25催化剂确实同时具有芳构化和烷基化功能。反 反应性能变化不明显，丁烯的转化率一直在95以 应尾气中的烯烃小于5是一优质的车用液化气上，干气含量小于1，反应液体产物中芳烃含量大 LPG。但连续运行15 h后催化剂失
10、活，说明该过程 于50，烯烃含量小于20。另外，还考察了该催 要工业化，利用流化床，边反应边再生是一较佳 化剂在650 oC、100水蒸气条件下的水热稳定性， 途径。结果表明，催化剂的结构在水蒸气连续处理100 h 对于分子筛催化剂的烃类芳构化反应，催化剂的情况下没有发生变化，明显优于HZSM一5的水 特别容易结焦积碳失活，后者受到反应物的性质、 热稳定性。以上结果表明，砖级制备的OTA25催反应条件、分子筛的孔结构、酸性及酸密度等的影 化剂具有良好的再生性能和热稳定性。表2 kg级制备的OTA一25催化剂再生性能考察丽F一1丽广瓦面万丽订矿可万瓦矿ii瓦面瓦jr再生次数w(干气)w(液化气)
11、丁烯转化彰1了面J锷警等等L11矿1次0885497 9767 562 2135 696 554 5075 8783次0815431 9749586 2246 731 566 5074 7986次0725408 9800 580 2253 688 572 5197 7098次0815450 9690 505 1812 537 629 5824 69310次0685460 9672 518 1859 608 650 5848 51812次0835216 9659 409 1546 599 622 6179 64514次0785473 9636 516 1843 650 673 5779 5391
12、6次0695215 9559 48l 1749 613 654 5948 55511达Q：! 丝：! !：兰!：! !：箜!：盟!：堑 !：塑 堡：!兰反应条件：温度370，空速08 h_。，催化剂装填量80 g，反应时间2 h，再生温度610，再生时间1 h。石 油化 工PErIRoCHECAL TeCHNOLOGY2004年增刊于20。这表明蝇级制备的OTA一25具有很好3结论的反应性能和再生性能，可以进行共结晶分子筛的研制的新型分子筛催化剂OTA一25在350 工业化放大合成和催化剂工业扩大制备。390 oC低温下，可直接将炼厂液化气中c。烯烃转化参考文献为芳烃含量高、辛烷值高的汽油组分
13、，液化气和液体收率高，c。烯烃在进行芳构化同时，部分c。烯烃与 1徐龙伢，彭建彪，谢素娟，等一种ZSM一35MCM一22共结晶 异丁烷发生烷基化反应生成异辛烷。失活后的催化分子筛及制备方法PCN021533415，2002一1129 剂在610 oC，空气气氛下再生1 h，可使蚝级制备的 2 Etsuro E，Tadahiro F9血International Congresson CatalysisCEditors Phillips M J，Teman M1988，332339催化剂OTA一25活性恢复，在流化床中，反应温度3王殿中，何鸣元J石油炼制与化工，1995，26(8)：5963370 oc、空速08 h一条件下，OTA一25催化剂上C。4李建军，钱玉萍，沈吕宁J石油化工，1995，24(10)：740烯烃转化率大于95，液体和液化气收率大于 74398，液体产物中芳烃含量大于50，烯烃含量低(编辑赵红雁)
