混合碳四芳构化生产芳烃研究

芳构化装置一、装置简介芳构化装置，主要原料混合碳四液化气，产品有轻芳烃、重芳烃，民用液化气等。

原料混合碳四液化气，通过原料加热炉加热后，在反应器内与催化剂接触，经过低聚、环化，脱氢芳构化反应生成粗芳烃混合物，经过吸收稳定系统分离成合格的民用液化气和混合芳烃，再通过分馏分离成轻芳和碳9以上重芳烃。

装置区共有油、气罐16台，水储罐2台，其中地下密闭排放罐1台，机泵20台套。

为了防止污染环境和对操作人员造成损害，装置区所有排放的有机液体均排往密闭排放罐，然后根据情况再进行处理和排放。

二、工艺原理反应部分：轻烃芳构化的机理十分复杂。

一般认为，轻烃在分子筛的酸中心上芳构化反应时经历下列步骤：a）通过在酸中心上发生化学吸附生成正碳离子得到活化；b)正碳离子进一步脱氢和裂解生成乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。

这些小烯烃是芳烃分子的建筑单元。

这步反应属于吸热反应；c）小烯烃分子在B酸中心上低聚（二聚、三聚）生成C6-C8烯烃，后者再通过异构化和环化生成芳烃前体（带6元环的前体）。

这步反应属于强放热反应；d）芳烃前体在L酸中心上通过脱氢生成苯、甲苯和C8芳烃等。

这步反应属于吸热反应。

在上述反应中，原料在酸中心上生成正碳离子的步骤最为关键。

它决定了芳构化反应的活性和选择性。

C3-C8之间的轻烃分子都可以在催化剂的酸中心上通过脱氢和裂解生成乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。

当反应温度和催化剂的酸度相同时，从不同碳数的轻烃原料出发，可以得到具有同样热力学平衡分布的乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。

由于基本建筑单元的种类和浓度分布相近，所以从不同碳数的轻烃原料出发都可以得到苯、甲苯和C8芳烃等产物，并且原料对芳烃产物的分布影响不大。

但是，若两种芳构化原料的碳数不同（如C3、C4、C5、C6、C7、C8）、结构不同（如直链烃、支链烃和环烷烃）和碳-碳键饱和程度不同（如烷烃、单烯烃、二烯烃），则其芳构化的活性、热效应和芳烃产率会有一定差别。

一般来说，碳数越小的原料在酸中心上生成正碳离子越困难，其芳构化活性越低；在同碳数下，烯烃比烷烃更容易生成正碳离子，因而其活性较高；另外，异构烷烃因可以生成相对稳定的叔碳正碳离子，因此其芳构化活性高于正构烷烃。

一种芳烃的制备方法芳烃是一类含有芳香环结构的碳氢化合物，具有特殊的香气和化学性质。

制备芳烃的方法有多种，其中最常见的是通过烃的芳构化反应或者芳构化裂解反应来制备芳烃。

下面将介绍一种常见的芳烃制备方法，芳构化反应。

芳构化反应是通过烃分子中的脱氢反应，使其芳烃环结构的碳原子排列成为芳环的反应过程。

芳构化反应包括芳构化裂解反应和芳构化合成反应。

芳构化裂解反应是指通过在高温下断裂烷烃分子结构中饱和键的碳氢原子，同时在另一侧生成一个或多个芳构化馏分（芳烃），也称之为骨架重排反应。

芳构化合成反应是指通过在适当条件下，将脂肪烃分子中的饱和键和不饱和键发生反应，使其结构成为芳烃的反应过程。

一种常用的芳烃制备方法是通过芳构化裂解反应来制备芳烃。

具体步骤如下：1.首先选择一种适合的烃作为原料，通常选择的烃包括石油中的烷烃、烯烃或者环烷烃。

2.将选定的烃原料送入反应器中，加入适量的催化剂和反应条件下的温度和压力。

3.在高温下进行芳构化裂解反应，烃分子中的饱和键断裂，形成新的芳烃分子。

4.收集和分离产物，通过蒸馏等方法纯化芳烃产品。

5.最后检测产品的纯度和性质，符合要求后即可作为芳烃产品使用。

芳构化裂解反应通常需要一定的反应条件，包括较高的反应温度和压力，以及适量的催化剂。

常用的催化剂有氧化钼、氧化钒、氧化钨等金属氧化物。

通过优化反应条件和催化剂种类，可以提高芳构化裂解反应的产率和选择性。

除了芳构化裂解反应，还可以通过其他方法来制备芳烃，如芳构化合成反应、芳构化氧化反应等。

这些方法在实际生产中根据不同的需要和条件进行选择，并进行反应条件和催化剂等方面的优化，以提高芳烃产品的产率和品质。

总的来说，芳烃的制备方法有多种，其中芳构化裂解反应是一种常见且有效的方法。

通过选择适当的烃原料、催化剂和反应条件，可以制备出高纯度的芳烃产品，满足不同领域的需求。

在今后的研究和生产中，可以进一步优化芳烃制备的方法，提高产率和节约能源，促进芳烃产业的发展和应用。

2万吨/年醚后碳四生产混合芳烃项目建议书目录1、项目提出的背景及意义 (3)2、产品方案与生产规模 (4)3、工艺技术方案 (5)4、经济效益分析 (6)5、环境保护 (7)6、劳动安全卫生 (8)7、消防方案 (9)8、自控方案 (10)9、工厂制度和定员 (11)10、投资估算及资金来源 (12)1、项目提出的背景及意义混合芳烃（BTX）广泛用于合成纤维、合成树脂、合成橡胶以及各种精细化学品，是最基础的化工原料。

据预测，在2005- 2010年间，全球苯、甲苯和二甲苯的平均需求增长率将分别达到4.4%、3-4%和5.4%，而同期中国对苯、甲苯和二甲苯的需求增长率将高达16%、8.2%和19.1%。

近年来，由于芳烃下游产品发展迅速，国内外市场对于芳烃的需求持续增长,我国已经是‘三苯’的净进口国。

今后我国每年的芳烃缺口为苯200万吨，甲苯100万吨，二甲苯230-300万吨。

目前，BTX主要来源于蒸汽裂解制乙烯工艺和贵金属铂重整工艺，此二工艺均需用石脑油（石油的轻馏分）为原料；按照现有生产模式，增产芳烃需要相应地增加原油处理量。

我国现在的原油消费量已达3.8亿多吨，其中一半靠进口解决。

如果继续按原有技术路线增产芳烃产品来满足不断增长的市场需求，就意味着我国对进口石油的依赖度越来越大。

这对国家能源安全是一个重大挑战。

因此，积极开发新技术以拓展芳烃的生产原料来源，对于支撑我国的国民经济持续发展和保障我国的能源安全都具有积极意义。

我国炼化企业副产的大量醚后碳四、裂解碳五、重整拔头油和芳烃抽余油等低碳烃资源尚未得到合理利用。

目前，我国巨大的醚后碳四资源还主要是作为民用燃料烧掉。

由于我国石油资源紧缺、大量依赖进口，加之近年来进口原油价格居高不下，因此低碳烃资源有效利用率低已经严重影响了相关行业的总体经济效益。

我国西部大开发战略和‘西气东输’工程的顺利实施，以及从煤出发合成二甲醚（用作管道煤气、汽柴油代用品）技术的大规模使用，表明醚后碳四终将被管道天然气等廉价燃料逐渐挤出民用燃料市场。

浅析芳烃生产过程中的轻烃芳构化与催化重整技术应用发布时间：2021-11-29T02:53:07.113Z 来源：《科学与技术》2021年8月24期作者：宋闻慧[导读] 随着市场上对芳烃的需求量不断增加，常规使用石脑油生产的芳烃的工艺不能满足市场需求。

宋闻慧中国石化天津分公司化工部摘要：随着市场上对芳烃的需求量不断增加，常规使用石脑油生产的芳烃的工艺不能满足市场需求。

开发轻质芳烃异构化与催化重整技术工艺，将轻质芳烃作为原料，通过芳构化与催化重整处理，得到芳烃产品，是一种投资少、见效快的工艺路线，对于提升芳烃产品产量、降低生产成本具有重要意义。

关键词：芳烃生产；轻质芳烃异构化；催化重整1 前言轻质芳烃是指苯、甲苯、二甲苯等化工原料，它们是生产高辛烷值汽油的重要组分。

以前传统的芳烃生产工艺使用石脑油作为原材料，然后对石脑油进行催化重整，得到芳烃产品。

芳烃是用途广泛的化工原料，塑料和化纤工业的快速发展，促进了市场对芳烃的需求，而全世界的芳烃主要来自炼厂的重整装置。

随着市场上对芳烃的需求量不断增加，常规使用石脑油生产的工艺不能满足市场需求，石脑油原料供应不足。

乙烯裂解汽油加氢抽提和碳四、碳五芳构化技术也是生产芳烃的重要技术手段，乙烯裂解芳烃是乙烯装置的副产品，但乙烯裂解原料主要是石脑油，而且芳烃分离的技术也和重整芳烃分离技术相同，所以可以认为绝大部分芳烃来自石脑油制芳烃技术，随着石油资源的日趋枯竭，石脑油不能满足需求。

为此，开发轻烃原料生产芳烃的工艺，将轻烃作为生产原料，通过对轻烃芳构化处理，得到芳烃产品，对于提升芳烃产品产量，降低生产成本具有重要意义。

2 催化重整技术原理对于重整技术而言，现在一般指的是催化重整，是石油炼制和石油化工主要过程之一。

它是在一定温度、压力、临氢和催化剂存在的条件下，使石脑油转变成富含芳烃的重整生成油，并副产氢气的过程。

催化重整包括环烷烃脱氢、烷烃环化脱氢、异构化、加氢裂化及积碳等反应。

2019年5月第50卷第5期加工工艺石油炼制与化工petroleum processing and petrochemicals碳四怪芳构化生产混合芳怪技术开发及工业应用李吉春，景 丽，王小强，王 玫（中国石油兰州化工研究中心，兰州730060）摘要：中国石油兰州化工研究中心研究开发了碳四4芳构化生产混合芳4技术,并在河南濮阳恒润石化公司200 kt/a 碳四4芳构化生产混合芳4装置工业应用，结果表明：以烯4质量分数为41.91%的碳四4为原料，在反应温 度为400 C 、反应压力为2. 0 MPa %进料体积空速为1. 0 h 1的临氢反应条件下,碳四烯4转化率为99.02%,干气产率为1. 94%,液化气收率为53. 90%，汽油组分收率为40.11%,汽油RON 为94〜96,柴油组分收率为4. 05% ；液相产物中 芳4质量分数为56. 48% ,其中苯质量分数为2. 01%,苯质量分数为11. 58%匚甲苯质量分数为19. 00% $关键词：碳四4 芳构化混合芳4以碳四4为原料，在催化剂作用下，通过芳构化反应生产混合芳4是近年来迅速发展起来的一 项大规模利用碳四资源的新技术。

英国BP 公司 和美国U0P 公司联合开发的Cyclar 技术是世界上最早报道开发的碳四4芳构化技术[1],该技术 采用镣改性HZSM-5分子筛催化剂，以碳四4为原料生产混合芳4$为克服催化剂失活问题,Cyclar 工艺采用U0P 公司移动床反应的连续再生技术,并建成30 kt/a 工业示范装置投产$ 20世纪90年代末，国内开展了碳四4芳构化技术研究"6'$中国石化洛阳石化工程公司开发了碳四4 芳构化生产混合芳4技术，建成50 kt/a 工业装置投产7$中国科学院大连化学物理研究所开发出 碳四4芳构化生产高辛烷值汽油组分技术，建成 广西玉柴石化公司200 kt/a 工业装置投产8$世界 工的 4芳构化Cyclar, Z-Forming , M 2-forming , Aroforming , Zeo- forming X 艺技术等。