[发明专利]一种芳烃处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于吸附分离技术领域，涉及一种芳烃处理工艺，具体涉及一种脱除芳烃中微量烯烃的工艺。

背景技术

芳烃是石油化工工业重要的生产原料。石脑油重整和蒸汽裂解等工艺中得到的芳烃产品，不仅含有苯、甲苯和二甲苯等芳烃，还含有一定量的烯烃（单烯烃、二烯烃和苯乙烯等）和一些杂环类化合物。这些烯烃比较活跃，尤其是二烯烃，很容易聚合形成胶质和其它副产品，影响芳烃的质量和纯度；同时其存在也会对一些后续的化工工艺过程产生不良的影响，比如在高温反应器中导致结焦、污染操作设备的传热面、降低设备使用效率等（王昕, 贺阳, 施力. 分子筛催化剂脱除芳烃中微量烯烃的研究. 石油与天然气化工,2006,35(2):85-90）。所以芳烃脱除微量烯烃是非常必要的。

目前国内外广泛采用的脱除芳烃中微量烯烃的方法主要有白土吸附、催化加氢和分子筛催化三种（臧高山, 马爱增. 重整混合芳烃中烯烃的脱除技术现状及发展趋势. 石油炼制与化工,2012,43(1): 101-106）。

白土吸附原理主要是烯烃通过白土的酸性活性中心发生吸附和烷基化反应，其生成的聚合物被白土吸附而脱除。颗粒白土对脱除从苯到二甲苯馏分中的烯烃有较好的效果，缺点是失活快，使用周期短，不能再生。考虑到酸性中心的活性，白土吸附时反应温度为150 ~ 200 ℃。大量的废白土需填埋处理，既增加了成本又不利于环境。白土失活的主要原因是其表面吸附了较大分子的稠环芳烃或大分子聚合物，造成孔道尤其是微孔孔道堵塞、比表面积和孔容大幅度降低、表面酸中心数目明显减少。白土的比表面积和酸性中心数目一般相对较低，当积炭量超过3%（质量分数）时白土就已失活；想要再生，就需在600 ℃以上烧除表面积炭，但是白土烧炭后其比表面积和酸性中心数目损失较大，因此无法进行再生。

催化加氢是利用非贵金属或贵金属作为催化剂，使烯烃选择性地加氢饱和。非贵金属催化剂反应温度一般在330 ℃左右，如果操作条件和催化剂选择不当会将部分芳烃加氢而造成芳烃损失；贵金属催化剂反应温度一般为180 ~ 200 ℃，对于单一的芳烃馏分，其脱烯烃效率较高, 但对于同时含有苯、甲苯和二甲苯的宽芳烃馏分, 难以全面兼顾加氢反应深度, 芳烃的损失较大。加氢过程中不易脱除芳烃中的一些杂环类化合物，而吸附过程可以。

分子筛催化主要是在非临氢反应条件下，利用烯烃与芳烃、烯烃与烯烃在催化剂上发生烷基化和聚合反应而生成高沸点化合物来脱除烯烃。反应温度一般为200 ~ 240℃。该技术的处理能力优于活性白土，催化剂具有较高活性和选择性，且可以再生，对环境友好；但是有些分子筛催化剂合成过程中需要一些昂贵试剂，与白土相比，成本较高。

上述三种方法均是先将烯烃吸附到吸附剂或者催化剂上，然后再经活性中心作用发生烷基化、加氢、聚合等反应。白土要考虑酸性中心的活性，加氢催化剂和分子筛催化剂要考虑催化活性，所以三种方法中反应温度都较高，都在150℃以上，甚至高达330℃。烯烃性质比较活跃，在高温、无氧无引发剂的条件下即可以聚合，形成胶质和其它副产品，在吸附剂和催化剂上结焦积炭等，一定程度上造成了白土失活和催化剂性能的降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种芳烃处理工艺，利用中性或弱碱性吸附剂脱除芳烃中微量烯烃，并通过控制吸附床的温度和压力进行吸附、脱附，从而减少烯烃聚合形成胶质以及结焦积炭的几率，延长吸附剂的使用周期，并使吸附剂尽可能地再生，节约经济成本和环境成本，以弥补现有技术之不足。

本发明提出的一种芳烃处理工艺，该工艺过程如下：采用中性或弱碱性吸附剂，芳烃原料进入填充吸附剂的吸附床中，常温下吸附脱除芳烃中微量烯烃，得到芳烃产品；当吸附剂再生时，减压条件下，将吸附床提高到再生温度，蒸馏出包括烯烃和烯烃聚合物的杂质，吸附剂得到再生。

上述工艺中的吸附床为固定床或移动床。

所述的工艺中，吸附床中装填的吸附剂为中性或弱碱性吸附剂。中性吸附剂优选为活性炭、中性氧化铝等。弱碱性吸附剂包括采用草木灰制成的吸附剂、NaOH浸润处理的SiO₂等。

芳烃原料中所含的烯烃为链长C₅ ~ C₁₁的烯烃。

所述的方法中，吸附床再生温度为50~80℃，减压时吸附床中相对真空度优选为-0.09 ~ -0.01 MPa。