用于重芳烃转化的催化反应系统和催化重芳烃转化的方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于重芳烃转化的催化反应系统和方法，该方法在本发明专利技术所述的催化反应系统中进行，该系统包括：依次间隔设置的催化反应区和精馏分离区，且在每个所述催化反应区之前和之后各自至少设置一个精馏分离区，所述催化反应区用于含C9

【技术实现步骤摘要】
用于重芳烃转化的催化反应系统和催化重芳烃转化的方法


[0001]本专利技术涉及一种重芳烃转化的催化蒸馏工艺，具体涉及一种用于重芳烃转化的催化反应系统和一种催化重芳烃转化的方法。

技术介绍

[0002]利用甲苯/苯与C9
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A烷基转移反应增产二甲苯是有效利用重芳烃来增产二甲苯的方法，被广泛使用。然而当反应原料中碳十及其以上重质芳烃的含量越高，尤其是萘系物含量越高，催化剂活性降低，且越容易结焦失活。因此，传统的烷基转移工艺中对反应原料中的萘系物含量都有严格的限制。目前，歧化与烷基转移单元对C9
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重芳烃的利用主要局限在C9A及部分C10A的利用，而沸点更高的萘系物等稠环芳烃因得不到有效利用而从重芳烃塔底外排，一般用作调和柴油。
[0003]CN1122571公开了一种含贵金属的分子筛催化剂，该催化剂以10-80％(重量)丝光沸石或β沸石和0-70％(重量)的ZSM-5，5-90％(重量)的γ-Al2O3为载体，负载0.001-0.5重量份铂及0.01-10.0重量份锡或0.01-7.0重量份铅。US2008/0026931A1公开了一种含酸性分子筛及铼、锡、禇金属组分的催化剂，用于重芳烃烷基转移，具有较高活性及较低的环损率。
[0004]萘系化合物的轻质化需在金属与酸功能协调作用下进行，通过部分加氢及裂解过程生产轻质芳烃。金属Pt、Pd、Mo、Ni等组分被报道用于萘的选择性开环，但单环芳烃组分，尤其是苯、甲苯在同一催化剂上也不可避免发生苯环加氢反应。在萘系物与单环芳烃共存体系中，如何提高萘的加氢开环选择性，同时抑制单环芳烃加氢成为该领域的一个难题。
[0005]目前，甲苯/苯与C9
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A烷基转移反应普遍采用固定床反应器，原料通常是按照合适的比例，预先充分混合后，通过加热器加热到一定温度，一起引入固定床反应器中。在催化剂上同时发生甲苯歧化、脱烷基、烷基转移反应、萘加氢开环反应及苯、甲苯的加氢开环反应，该反应工艺容易导致苯环加氢副反应严重，芳烃损失率高。此外，由于反应原料中存在萘系物，进一步抑制了苯、甲苯等单环芳烃的转化，降低了烷基转移主反应的活性及二甲苯选择性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的重芳烃处理能力低、苯环损失率高等问题，提供一种新的重芳烃转化催化工艺，该工艺可有效提高重芳烃的处理能力，降低单环芳环损失率。
[0007]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种用于重芳烃转化的催化反应系统，该系统包括：依次间隔设置的催化反应区和精馏分离区，且在每个所述催化反应区之前和之后各自至少设置一个精馏分离区，所述催化反应区用于含C9
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重芳烃组分原料与催化剂接触反应生成轻质芳烃，所述精馏分离区用于进行精馏分离获得目标组分。
[0008]根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种催化重芳烃转化的方法，该方法在本发
明所述的催化反应系统中进行，其中，所述催化反应区装填对应功能催化剂使得所述含C9
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重芳烃组分原料与催化剂接触反应后生成轻质芳烃，通过所述精馏分离区分离获得目标组分。
[0009]本专利技术的方法，通过使用本专利技术的催化反应系统，一边进行转换和一边进行精馏分离，使得本专利技术的方法能够用于重质芳烃轻质化反应，实现稠环芳烃转化过程与单芳烃转化过程的分离，同时极大提高了转化效率及产物二甲苯的选择性。
附图说明
[0010]图1是根据本专利技术实施例1和实施例2的催化反应流程示意图；
[0011]图2是根据本专利技术实施例3的催化反应流程示意图；
[0012]图3是根据本专利技术实施例4的催化反应流程示意图。
[0013]附图标记说明
[0014]I 第一催化反应区
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II 第二催化反应区
具体实施方式
[0015]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0016]本专利技术提供一种用于重芳烃转化的催化反应系统，该系统包括：依次间隔设置的催化反应区和精馏分离区，且在每个所述催化反应区之前和之后各自至少设置一个精馏分离区，所述催化反应区用于含C9
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重芳烃组分原料与催化剂接触反应生成轻质芳烃，所述精馏分离区用于进行精馏分离获得目标组分。
[0017]本专利技术的催化反应系统，能够实现对催化反应区的产物进行及时分离，克服了反应的动力学平衡限制。解决了传统的重芳烃转化路线中存在的萘系物等稠环芳烃得不到有效利用及单环芳烃损失高的的技术问题，大幅提高了对萘系物等稠环芳烃的处理能力，降低单环芳环损失率。
[0018]根据本专利技术的一种优选的实施方式，该系统包括：1个-n个催化反应区，2个-(n+1)个精馏分离区，所述催化反应区至少包括一个单环芳烃烷基转移及脱烷基反应区及稠环芳烃轻质化反应区，含稠环芳烃的C9
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重质芳烃原料中的单环芳烃经过单环芳烃烷基转移及脱烷基反应区反应后进行精馏分离获得C1-C5轻烃、苯、甲苯及二甲苯，含稠环芳烃的C9
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重质芳烃原料中稠环芳烃进入稠环芳烃轻质化反应区进行加氢饱和及裂解反应后进行精馏分离获得C1-C5轻烃、苯、甲苯及二甲苯。
[0019]本专利技术通过设置不同的反应区例如烷基转移反应区和稠环芳烃轻质化反应区，并通过精馏分离区及时对不同的产品进行精馏分离，由此能够实现两种不同反应的相对独立进行，同时在不同反应区间进行物料的互供。
[0020]根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述系统包括依次连通的第一精馏分离区，第一催化反应区I、第二精馏分离区、第二催化反应区II和第三精馏分离区，
[0021]其中，含稠环芳烃的C9+重质芳烃原料进入第二精馏分离区进行分离，分离出的C9
组分进入第一催化反应区I，分离出的C10+组分进入第二催化反应区II；
[0022]其中，C10+组分在第二反应区II发生稠环芳烃加氢饱和及裂解反应，反应产物经第三精馏分离区分离出C10+重组分从反应器塔底采出界外；
[0023]其中，C9组分在第一反应区I发生烷基转移及脱烷基反应，反应产物经第一精馏分离区分离出包括苯、甲苯、二甲苯在内的C9-组分，经第二精馏分离区分离出副产的C10+进入反应区II。
[0024]根据本专利技术的优选实施方式，n为2-10，根据实际处理量的需求设置不同级层的反应区和精馏分离区，考虑到实际生产和成本的需求，优选n为双数，例如为2、4、6，如此可以实现反应系统中同时设置相同数量的烷基转移及脱烷基反应区和加氢饱和及裂解反应区。
[0025]根据本专利技术的一种优选的实施方式，间隔设置的第一精馏分离区、第一反应区、第二精馏分离区
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于重芳烃转化的催化反应系统，其特征在于，该系统包括：依次间隔设置的催化反应区和精馏分离区，且在每个所述催化反应区之前和之后各自至少设置一个精馏分离区，所述催化反应区用于含C9
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重芳烃组分原料与催化剂接触反应生成轻质芳烃，所述精馏分离区用于进行精馏分离获得目标组分。2.根据权利要求1所述的催化反应系统，其特征在于，该系统包括：1个-n个催化反应区，2个-(n+1)个精馏分离区，所述催化反应区至少包括一个单环芳烃烷基转移及脱烷基反应区及稠环芳烃轻质化反应区，含稠环芳烃的C9
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重质芳烃原料中的单环芳烃经过单环芳烃烷基转移及脱烷基反应区反应后进行精馏分离获得C1-C5轻烃、苯、甲苯及二甲苯，含稠环芳烃的C9
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重质芳烃原料中稠环芳烃进入稠环芳烃轻质化反应区进行加氢饱和及裂解反应后进行精馏分离获得C1-C5轻烃、苯、甲苯及二甲苯。3.根据权利要求1或2所述的催化反应系统，其中，所述系统包括依次连通的第一精馏分离区，第一催化反应区I、第二精馏分离区、第二催化反应区II和第三精馏分离区，其中，含稠环芳烃的C9+重质芳烃原料进入第二精馏分离区进行分离，分离出的C9组分进入第一催化反应区I，分离出的C10+组分进入第二催化反应区II；其中，C10+组分在第二反应区II发生稠环芳烃加氢饱和及裂解反应，反应产物经第三精馏分离区分离出C10+重组分从反应器塔底采出界外；其中，C9组分在第一反应区I发生烷基转移及脱烷基反应，反应产物经第一精馏分离区分离出包括苯、甲苯、二甲苯在内的C9-组分，经第二精馏分离区分离出副产的C10+进入反应区II。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化反应系统，其中，间隔设置的第一精馏分离区、第一反应区、第二精馏分离区
……
第n+1个精馏分离区从上而下设置在催化蒸馏反应器中。5.根据权利要求3所述的催化反应系统，其中，所述依次连通的第一精馏分离区，第一催化反应区I、第二精馏分离区、第二催化反应区II和第三精馏分离区从上而下设置在催化蒸馏反应器中。6.一种催化重芳烃转化的方法，该方法在权利要求1-5中任意一项所述的催化反应系统中进行，其中，所述催化反应区装填对应功能催化剂使得所述含C9
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重芳烃组分原料与催化剂接触反应后生成轻质芳烃，通过所述精馏分离区分离获得目标组分。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述系统包括：2个-n个催化反应区，3个-(n+1)个精馏分离区，所述催化反应区至少包括一个烷基转移及脱烷基反应区和一个加氢饱和及裂解反应区，所述烷基转移及脱烷基反应区装填烷基转移及脱烷基反应催化剂，所述加氢饱和及裂解反应区装填加氢饱和及裂解催化剂，含C9
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重芳烃组分原料经过精馏分离区分离，分离出的C9组分进入烷基转移及脱烷基反应区，分离出的C10+组分进入加氢饱和及裂解反应区，从反应区出来的产物物流根据目标物进行精馏分离。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述系统包括依次连通的第一精馏分离区，第一催化反应区I、第二精馏分离区、第二催化反应区II和第三精馏分离区，其中，第一催化反应区装填烷基转移及脱烷基催化剂用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李经球，孔德金，郭毅，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：