2024年第4期工业、生产论催化剂在线高温活化的重要性
朱秋成?李军?黄香玉
扬州石化有限责任公司 江苏 扬州 225200
摘要：扬州石化有限责任公司烯烃分厂乙烯回收利用装置以变废为宝的理念，应用DTL?技术实现对干气中稀乙烯等高附加值组分的回收利用。乙烯回收利用装置包括干气制燃料油系统与液化气回收系统，干气制燃料油系统通过反应器床层内的叠合反应生成高温油气、液化气，在冷凝、压缩、聚集后产出轻质燃料油、重燃料油；液化气回收系统利用膜回收+汽柴油吸收组合工艺回收液化气组分。本文根据催化剂、装置运行特性，论述催化剂在线高温活化方案在延长单程运行周期、提高产品收率等在装置降本增效运行方面的重要性。
关键词：高温活化?催化剂?长周期?产品收率
On?the?Importance?of?On-line?High?Temperature?Activation?of?Catalysts
Zhu?Qiucheng，Li?Jun，Huang?Xiangyu
YangZhou Petrochemical Co.，LTD，Yangzhou 225200
Abstract：With?the?idea?of?turning?waste?into?treasure，the?ethylene?recovery?unit?of?the?olefin?branch?of?Yangzhou?Petrochemical?Co.?Ltd.?realized?the?recovery?and?utilization?of?high?value-added?components?such?as?dilute?ethylene?in?dry?gas?by?DTL?technology.?Ethylene?recovery?and?utilization?device?includes?dry?gas?fuel?oil?system?and?liquefied?gas?recovery?system.?The?dry?gas?fuel?oil?system?generates?high?temperature?oil?and?gas?through?the?superposition?reaction?in?the?reactor?bed，and?produces?light?fuel?oil?and?heavy?fuel?oil?after?condensation，compression?and?accumulation.?The?liquefied?gas?recovery?system?recovers?the?components?of?liquefied?gas?by?the?combined?process?of?membrane?recovery?and?gasoline?and?diesel?absorption.?According?to?the?operation?characteristics?of?catalysts?and?units，the?importance?of?on-line?high?temperature?activation?of?catalysts?in?prolonging?one-way?operation?cycle?and?increasing?product?yield?in?cost?reduction?and?efficiency?operation?of?units?is?discussed.
Keywords：High?temperature?activation；Catalyzer；long?period；?Product?yield
扬州石化有限责任公司烯烃分厂乙烯回收利用装置于2012年4月建成投产，为中石化首套工业化应用装置，该装置由热量回收系统、加热炉系统、反应系统、分馏系统、凝液聚集系统组成，主要产品为轻质燃料油与重燃料油，平均日产燃料油4.2t，单程运行周期约50天。 催化剂单程运行周期内，因活性中心焦炭覆盖率逐渐增加，活性随之损失，因此影响单程运行周期以及产品收率。为此，烯烃分厂根据催化剂特性与日常生产数据创新提出高温活化方案，以提高催化剂表面活性，提高目标产品转化率，延长催化剂单程运行周期与使用寿命，同时减少再生次数以及降低劳动负荷，最大程度实现降本增效。脱氢反应，生成含氢量较低的有机物，覆盖在催化剂的活性点上，致使催化剂失活，此类催化剂失活，烧炭再生后，活性可以恢复。催化剂结构破坏型失活，氧化物类催化剂和分子筛类催化剂都会发生，氧化物类催化剂结构破坏失活是因为使用温度较高，活性组分发生烧结，活性点减少，另外还会发生活性组分从催化剂中流失，造成不可再生失活，分子筛类催化剂结构破坏型失活为分子筛提供活性的铝原子从骨架中脱出，造成活性点流失，催化剂发生不可再生失活。1.3?缩合和氢转移
上述16烯在较高温度和催化剂作用下会进一步叠合、环化，形成多环化合物。再经氢转移脱氢、裂化脱烷基等缩合反应，形成焦炭，同时生成如甲烷、乙??????????烷等碳二以下低分子组分。代表性反应：1?工艺原理
1.1?干气制燃料油的反应机理
根据正碳离子理论，催化裂化干气中的乙烯等烯烃分子在催化剂酸性中心的作用下发生异裂生成正碳离子，然后进行分子叠合反应。在择形分子筛的作用下，叠合反应过程中产生的不稳定的iC8H16组分，会在催化剂作用下异构化形成稳定的辛烯，或经过环化脱氢成为乙苯、二甲苯等单环芳烃，形成的燃料油馏分其研究法辛烷值大于93。反应深度不同时，不稳定的iC8H16组分经过叠合、异构反应成为各种结构的16烯，其中一部分经过环化脱氢反应成为双环芳烃，即生成少量燃料油馏分并副产贫烯燃料气。2iC16H32CH3+3CH4+4C2H6+5H2
CH3??
CH3(350??????????)??
?????
2?装置运行特点
1）装置所用催化剂为金属改性的酸性分子筛催化剂，为酸性活性中心与金属活性中心协同作用。在催化剂的作用下，干气中以乙烯为代表的烯烃组分发生齐聚、叠合、异构化和芳构化等反应生成高辛烷值燃料油产品。在反应温度较高（＞350℃）的情况下，经过上述反应所产生的16烯会进一步叠合、环化，形成多环化合物；多环化合物再经过脱氢、裂化等缩合1.2?催化剂失活机理
催化剂失活机理中，结焦机理为原料中和反应生成的芳烃、环烷烃和烯烃等成分，活化后吸附在催化剂活性中心点的时间较长，不能迅速脱附，发生深度 7
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