一種芳烴處理工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種芳烴處理工藝，采用中性或弱堿性吸附劑，芳烴原料進入填充吸附劑的吸附床中，常溫下吸附脫除芳烴中微量烯烴；當吸附劑吸附量達飽和時，減壓條件下，將吸附床提高到再生溫度，蒸餾出包括烯烴和烯烴聚合物的雜質，吸附劑得到再生。該工藝的特點在于：（1）吸附劑為中性或弱堿性，不具有酸性活性中心，減少了烯烴的聚合；（2）采用變溫吸附方式，并嚴格控制再生溫度，以減少芳烴、烯烴等在吸附劑上聚合形成膠質、結焦積炭的幾率；（3）為了保證吸附劑再生效果，以減壓方式輔助脫附。本發明專利技術中吸附劑易于再生，使用壽命長；工藝簡單，操作方便，適于工業化應用。

【技術實現步驟摘要】
一種芳烴處理工藝
本專利技術屬于吸附分離
，涉及一種芳烴處理工藝，具體涉及一種脫除芳烴中微量烯烴的工藝。
技術介紹
芳烴是石油化工工業重要的生產原料。石腦油重整和蒸汽裂解等工藝中得到的芳烴產品，不僅含有苯、甲苯和二甲苯等芳烴，還含有一定量的烯烴(單烯烴、二烯烴和苯乙烯等)和一些雜環類化合物。這些烯烴比較活躍，尤其是二烯烴，很容易聚合形成膠質和其它副產品，影響芳烴的質量和純度；同時其存在也會對一些后續的化工工藝過程產生不良的影響，比如在高溫反應器中導致結焦、污染操作設備的傳熱面、降低設備使用效率等(王昕，賀陽，施力.分子篩催化劑脫除芳烴中微量烯烴的研究.石油與天然氣化工，2006, 35(2) :85-90)0所以芳烴脫除微量烯烴是非常必要的。目前國內外廣泛采用的脫除芳烴中微量烯烴的方法主要有白土吸附、催化加氫和分子篩催化三種(臧高山，馬愛增.重整混合芳烴中烯烴的脫除技術現狀及發展趨勢. 石油煉制與化工，2012，43 (I) : 101-106)。白土吸附原理主要是烯烴通過白土的酸性活性中心發生吸附和烷基化反應，其生成的聚合物被白土吸附而脫除。顆粒白土對脫除從苯到二甲苯餾分中的烯烴有較好的效果，缺點是失活快，使用周期短，不能再生。考慮到酸性中心的活性，白土吸附時反應溫度為150 200 °C。大量的廢白土需填埋處理，既增加了成本又不利于環境。白土失活的主要原因是其表面吸附了較大分子的稠環芳烴或大分子聚合物，造成孔道尤其是微孔孔道堵塞、比表面積和孔容大幅度降低、表面酸中心數目明顯減少。白土的比表面積和酸性中心數目一般相對較低，當積炭量超過3% (質量分數)時白土就已失活；想要再生，就需在600 V 以上燒除表面積炭，但是白土燒炭后其比表面積和酸性中心數目損失較大，因此無法進行再生。催化加氫是利用非貴金屬或貴金屬作為催化劑，使烯烴選擇性地加氫飽和。非貴金屬催化劑反應溫度一般在330 °C左右，如果操作條件和催化劑選擇不當會將部分芳烴加氫而造成芳烴損失；貴金屬催化劑反應溫度一般為180 200 °C，對于單一的芳烴餾分，其脫烯烴效率較高，但對于同時含有苯、甲苯和二甲苯的寬芳烴餾分，難以全面兼顧加氫反應深度，芳烴的損失較大。加氫過程中不易脫除芳烴中的一些雜環類化合物，而吸附過程可以。分子篩催化主要是在非臨氫反應條件下，利用烯烴與芳烴、烯烴與烯烴在催化劑上發生烷基化和聚合反應而生成高沸點化合物來脫除烯烴。反應溫度一般為200 2400C0 該技術的處理能力優于活性白土，催化劑具有較高活性和選擇性，且可以再生，對環境友好；但是有些分子篩催化劑合成過程中需要一些昂貴試劑，與白土相比，成本較高。上述三種方法均是先將烯烴吸附到吸附劑或者催化劑上，然后再經活性中心作用發生烷基化、加氫、聚合等反應。白土要考慮酸性中心的活性，加氫催化劑和分子篩催化劑要考慮催化活性，所以三種方法中反應溫度都較高，都在150°C以上，甚至高達330°C。烯烴性質比較活躍，在高溫、無氧無引發劑的條件下即可以聚合，形成膠質和其它副產品，在吸附劑和催化劑上結焦積炭等，一定程度上造成了白土失活和催化劑性能的降低。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種芳烴處理工藝，利用中性或弱堿性吸附劑脫除芳烴中微量烯烴，并通過控制吸附床的溫度和壓力進行吸附、脫附，從而減少烯烴聚合形成膠質以及結焦積炭的幾率，延長吸附劑的使用周期，并使吸附劑盡可能地再生，節約經濟成本和環境成本，以彌補現有技術之不足。本專利技術提出的一種芳烴處理工藝，該工藝過程如下采用中性或弱堿性吸附劑，芳烴原料進入填充吸附劑的吸附床中，常溫下吸附脫除芳烴中微量烯烴，得到芳烴產品；當吸附劑再生時，減壓條件下，將吸附床提高到再生溫度，蒸餾出包括烯烴和烯烴聚合物的雜質，吸附劑得到再生。上述工藝中的吸附床為固定床或移動床。所述的工藝中，吸附床中裝填的吸附劑為中性或弱堿性吸附劑。中性吸附劑優選為活性炭、中性氧化鋁等。弱堿性吸附劑包括采用草木灰制成的吸附劑、NaOH浸潤處理的 SiO2 等。芳烴原料中所含的烯烴為鏈長C5 C11的烯烴。 所述的方法中，吸附床再生溫度為5(T80°C，減壓時吸附床中相對真空度優選為-O. 09 -O. 01 MPa。對于吸附現象，一般將具有一定吸附能力的材料稱為吸附劑，被吸附的物質稱為吸附質。對于有氣體存在的體系，吸附質在吸附劑上的吸附量隨壓力上升而增加，隨溫度上升而減少，即加壓降溫有利于吸附質的吸附，減壓加溫有利于吸附質的解吸或再生(馮孝庭.吸附分離技術.北京化學工業出版社，2000)。本專利技術中，芳烴吸附脫烯烴體系，屬于液相吸附，加壓對其吸附影響較小，但可以保持進料處于液態，減壓對吸附劑的再生影響較大，因減壓時烯烴聚合物等雜質沸點變低，易于解吸。對于該體系，溫度影響較大，宜采用變溫吸附方式，其步驟一般是低溫吸附，然后加熱再生，最后冷吹降溫。由于吸附床加熱和冷卻過程比較緩慢，所以變溫吸附的循環時間較長。由于高溫時烯烴容易發生聚合、膠化、 碳化等反應，所以為了防止烯烴聚合，再生溫度不能太高。鑒于以上原因，本專利技術方法采用減壓來輔助變溫對吸附劑進行再生，并將再生溫度控制在50 80°C，增強了變溫再生的效果，且較低的再生溫度減少了烯烴的聚合，也加快了吸附床的加熱和冷卻過程，從而減少了變溫吸附的循環時間，減少了能耗。本專利技術基于現有的芳烴脫除微量烯烴的工藝反應溫度較高，烯烴容易聚合，以及白土吸附劑無法再生和催化劑成本較高的背景，提出了一種脫除烯烴的工藝，即利用一種中性或弱堿性吸附劑，低溫吸附，控制再生溫度不要太高，并采用減壓方式來保證再生溫度不高時吸附劑的再生效果。此工藝脫除烯烴的同時，也脫除了雜環類化合物。此工藝減少了變溫吸附循環時間，便于吸附劑的再生，當采用兩個或更多的吸附床時，工藝可以循環進行。本專利技術的優點在于(I)吸附劑為中性或弱堿性，不具有酸性活性中心，反應溫度相對較低，減少了烯烴的聚合，便于吸附劑的再生。(2)采用減壓輔助變溫吸附的方式，增強了變溫再生的效果，減少了高溫時烯烴在吸附劑上聚合形成膠質、結焦積炭的幾率，且吸附劑上吸附的烯烴和烯烴聚合物因減壓易于解吸，利于吸附劑的再生；同時相對低的再生溫度也加快了吸附床的加熱和冷卻過程，從而減少了變溫吸附的循環時間，減少了能耗。(3)吸附劑的再生程度高，再生時間短，當采用兩個或多個吸附床時，吸附工藝可以循環。此工藝相對白土吸附工藝，減少了固廢，減少了裝卸工藝，減少了勞動力，從而減少了對操作人員的損傷。(4)本專利技術能夠較好地脫除芳烴中的微量烯烴和雜環類化合物，尤其適用于溴指數高的芳烴原料，且工藝簡單，操作方便，在芳烴的凈化領域將有非常好的應用前景。附圖說明圖I為單個吸附床的裝置示意圖。其中1、原料泵2、吸附床3、溫控裝置4、真空泵。圖2為兩個吸附床的循環吸附流程示意圖。圖3為三個吸附床的循環吸附流程示意圖。具體實施方式實施例I活性炭作為一種中性吸附劑，吸附容量一般為7% 21%。實驗選用市售活性炭作為吸附劑，其性能參數見下表I。表I.活性炭性能參數本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種芳烴處理工藝，其特征在于：采用中性或弱堿性吸附劑，芳烴原料進入填充吸附劑的吸附床中，常溫下吸附脫除芳烴中微量烯烴，得到芳烴產品；當吸附劑再生時，減壓條件下，將吸附床提高到再生溫度，蒸餾出包括烯烴和烯烴聚合物的雜質，吸附劑得到再生。

【技術特征摘要】
1.一種芳烴處理工藝，其特征在于采用中性或弱堿性吸附劑，芳烴原料進入填充吸附劑的吸附床中，常溫下吸附脫除芳烴中微量烯烴，得到芳烴產品；當吸附劑再生時，減壓條件下，將吸附床提高到再生溫度，蒸餾出包括烯烴和烯烴聚合物的雜質，吸附劑得到再生。2.根據權利要求I所述的芳烴處理工藝，其特征在于所述的中性吸附劑為活性炭或中性氧化鋁，所述的弱堿性吸附劑為草木灰制成的吸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃彥，王杉杉，
申請(專利權)人：南京工業大學，
類型：發明
國別省市：