[發(fā)明專利]一種膜催化C9+重芳烴生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011204887.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN112410065B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉航;孫富偉;臧甲忠;勞國瑞;謝萍;靳鳳英;郭春壘;郭敬;范景新;趙訓(xùn)志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司;中國海洋石油集團(tuán)有限公司;中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國昆侖工程有限公司
• 主分類號(hào): C10G45/54
• 分類號(hào): C10G45/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種膜催化C9+重芳烴生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的方法，該方法將C9+重芳烴加熱后進(jìn)入預(yù)加反應(yīng)器的膜催化反應(yīng)管內(nèi)，膜催化反應(yīng)管內(nèi)壁依次生長(zhǎng)基膜和過渡層，活性組分涂覆或浸漬在過渡層上；氫氣從反應(yīng)器頂端或者底端進(jìn)入膜催化反應(yīng)管外，之后由徑向進(jìn)入膜催化反應(yīng)管的孔道內(nèi)，氫氣經(jīng)膜催化反應(yīng)管上的孔道分散，在膜催化反應(yīng)管內(nèi)壁與管內(nèi)流動(dòng)的C9+重芳烴充分接觸混合進(jìn)行預(yù)加氫反應(yīng)，得到富含氫氣的預(yù)加氫產(chǎn)物，再經(jīng)加熱后進(jìn)入輕質(zhì)化反應(yīng)器內(nèi)與輕質(zhì)化催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)，輕質(zhì)化產(chǎn)物與C9+重芳烴原料換熱后進(jìn)入氣液分離系統(tǒng)，經(jīng)分離后得到富含輕質(zhì)芳烴的產(chǎn)物。本發(fā)明方法具有裝置投資及能耗低，稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率高，芳烴損失小，輕質(zhì)芳烴的收率高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)屬于膜催化反應(yīng)領(lǐng)域，具體涉及一種膜催化C9+重芳烴生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的工藝方法。

背景技術(shù)

隨著世界原油的重質(zhì)化問題日趨嚴(yán)重，油品加工難度逐漸增大，煉化企業(yè)副產(chǎn)C9+重芳烴的產(chǎn)量迅速增加，如何對(duì)其進(jìn)行高值化利用成為煉化行業(yè)亟待解決的問題。目前對(duì)該部分油品的利用途徑為通過簡(jiǎn)單精餾操作，分離出價(jià)值較高的產(chǎn)品，其余大部分用作低價(jià)燃料，原料利用率低。

近年來輕質(zhì)化技術(shù)的發(fā)展為解決C9+重芳烴的高值化利用問題開辟了新的途徑。該技術(shù)以酸性較強(qiáng)的分子篩為載體，在高溫下進(jìn)行中度加氫裂解，選擇性得到C6～C9輕質(zhì)芳烴。由于C9+重芳烴在高溫下(300℃)極易結(jié)焦，導(dǎo)致催化劑迅速失活。為解決上述問題，通常采用較大的氫油比，導(dǎo)致系統(tǒng)能耗高，嚴(yán)重影響技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)由于傳統(tǒng)固定床加氫工藝氫氣在原料油中的傳質(zhì)效率很低，混氫效果差，反應(yīng)產(chǎn)物無法迅速分離出催化劑床層，導(dǎo)致原料轉(zhuǎn)化率較低，輕質(zhì)芳烴產(chǎn)物收率較低。如果能夠同時(shí)提高混氫效果及促進(jìn)反應(yīng)產(chǎn)物迅速分離出催化劑體系，則可同時(shí)達(dá)到省去氫氣循環(huán)氫系統(tǒng)，提高原料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物輕質(zhì)芳烴收率的目的，從而顯著降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

美國專利US6428686等公開了一種預(yù)先溶解氫氣的加氫工藝，其主要方法是將部分富含氫氣的加氫生成油進(jìn)行循環(huán)以增加油品的溶氫量。該方法無法解決加氫過程中生成的H₂S及NH₃也一同循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)的問題；同時(shí)混氫效果提高有限。

為進(jìn)一步提高混氫效果，中國專利CN104927898B、CN104927898B、CN104927902B及CN104927903B采用了在反應(yīng)器前加裝混氫器的方法，混氫器上布滿平均孔徑為納米尺寸的孔，氫氣由徑向進(jìn)入混氫器，與軸向流動(dòng)的原料油接觸，之后進(jìn)入管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行加氫反應(yīng)。該方法顯著提高了原料油與氫氣的混氫效果，有助于提高生產(chǎn)效率及催化劑穩(wěn)定性。

中國專利CN108485701A公開了一種膜分散液相循環(huán)加氫精制的方法，其過程是溶有飽和氫氣的原料油經(jīng)過膜管分散后由徑向進(jìn)入催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)，固體催化劑裝填在膜管內(nèi)。該工藝進(jìn)一步提高了混氫效果，促進(jìn)了含氫原料油在催化劑床層的均勻分布，增加了加氫催化劑的壽命及反應(yīng)效率。但是該工藝仍沒有脫離固定床反應(yīng)體系；

上述專利中均沒有將混氫與反應(yīng)集成在一起，工藝流程復(fù)雜，對(duì)催化劑壽命及反應(yīng)效率的提升幅度很有限，因此具有較大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種膜催化C9+重芳烴生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的工藝方法，該方法將膜催化反應(yīng)管應(yīng)用在C9+重芳烴輕質(zhì)化工藝流程的預(yù)加氫反應(yīng)器中，將混氫與反應(yīng)集成在一起，提高氫氣在原料油中的混氫效果及傳質(zhì)效率，降低反應(yīng)氫耗及氫油比，，顯著提高催化劑的壽命及反應(yīng)效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明具體通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種膜催化C9+重芳烴生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的工藝方法，包括如下步驟：