专利名称：一种芳烃处理工艺的制作方法
一种芳烃处理工艺技术领域
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)0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 (I) : 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 °C。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 V 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 °C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 °C，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 2400C0 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°C以上，甚至高达330°C。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5(T80°C，减压时吸附床中相对真空度优选为-O. 09 -O. 01 MPa。
对于吸附现象，一般将具有一定吸附能力的材料称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。对于有气体存在的体系，吸附质在吸附剂上的吸附量随压力上升而增加，随温度上升而减少，即加压降温有利于吸附质的吸附，减压加温有利于吸附质的解吸或再生(冯孝庭.吸附分离技术.北京化学工业出版社，2000)。本发明中，芳烃吸附脱烯烃体系，属于液相吸附，加压对其吸附影响较小，但可以保持进料处于液态，减压对吸附剂的再生影响较大，因减压时烯烃聚合物等杂质沸点变低，易于解吸。对于该体系，温度影响较大，宜采用变温吸附方式，其步骤一般是低温吸附，然后加热再生，最后冷吹降温。由于吸附床加热和冷却过程比较缓慢，所以变温吸附的循环时间较长。由于高温时烯烃容易发生聚合、胶化、 碳化等反应，所以为了防止烯烃聚合，再生温度不能太高。鉴于以上原因，本发明方法采用减压来辅助变温对吸附剂进行再生，并将再生温度控制在50 80°C，增强了变温再生的效果，且较低的再生温度减少了烯烃的聚合，也加快了吸附床的加热和冷却过程，从而减少了变温吸附的循环时间，减少了能耗。
本发明基于现有的芳烃脱除微量烯烃的工艺反应温度较高，烯烃容易聚合，以及白土吸附剂无法再生和催化剂成本较高的背景，提出了一种脱除烯烃的工艺，即利用一种中性或弱碱性吸附剂，低温吸附，控制再生温度不要太高，并采用减压方式来保证再生温度不高时吸附剂的再生效果。此工艺脱除烯烃的同时，也脱除了杂环类化合物。此工艺减少了变温吸附循环时间，便于吸附剂的再生，当采用两个或更多的吸附床时，工艺可以循环进行。
本发明的优点在于(I)吸附剂为中性或弱碱性，不具有酸性活性中心，反应温度相对较低，减少了烯烃的聚合，便于吸附剂的再生。
(2)采用减压辅助变温吸附的方式，增强了变温再生的效果，减少了高温时烯烃在吸附剂上聚合形成胶质、结焦积炭的几率，且吸附剂上吸附的烯烃和烯烃聚合物因减压易于解吸，利于吸附剂的再生；同时相对低的再生温度也加快了吸附床的加热和冷却过程，从而减少了变温吸附的循环时间，减少了能耗。
(3)吸附剂的再生程度高，再生时间短，当采用两个或多个吸附床时，吸附工艺可以循环。此工艺相对白土吸附工艺，减少了固废，减少了装卸工艺，减少了劳动力，从而减少了对操作人员的损伤。
(4)本发明能够较好地脱除芳烃中的微量烯烃和杂环类化合物，尤其适用于溴指数高的芳烃原料，且工艺简单，操作方便，在芳烃的净化领域将有非常好的应用前景。
图I为单个吸附床的装置示意图。
其中1、原料泵2、吸附床3、温控装置4、真空泵。
图2为两个吸附床的循环吸附流程示意图。
图3为三个吸附床的循环吸附流程示意图。
具体实施方式
实施例I活性炭作为一种中性吸附剂，吸附容量一般为7% 21%。实验选用市售活性炭作为吸附剂，其性能参数见下表I。
表I.活性炭性能参数
权利要求
1.一种芳烃处理工艺，其特征在于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。
2.根据权利要求I所述的芳烃处理工艺，其特征在于所述的中性吸附剂为活性炭或中性氧化铝，所述的弱碱性吸附剂为草木灰制成的吸附剂或NaOH浸润处理的Si02。
3.根据权利要求I所述的芳烃处理工艺，其特征在于所述的芳烃原料中所含的烯烃为链长C 5 C11的烯烃。
4.根据权利要求I所述的芳烃处理工艺，其特征在于所述的再生温度为50 80V, 减压时吸附床中相对真空度为-O. 09 -O. 01 MPa。
5.根据权利要求I所述的芳烃处理工艺，其特征在于所述的吸附床为固定床或移动床。
全文摘要
本发明涉及一种芳烃处理工艺，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；当吸附剂吸附量达饱和时，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。该工艺的特点在于(1)吸附剂为中性或弱碱性，不具有酸性活性中心，减少了烯烃的聚合；(2)采用变温吸附方式，并严格控制再生温度，以减少芳烃、烯烃等在吸附剂上聚合形成胶质、结焦积炭的几率；(3)为了保证吸附剂再生效果，以减压方式辅助脱附。本发明中吸附剂易于再生，使用寿命长；工艺简单，操作方便，适于工业化应用。
文档编号C10G25/12GK102977912SQ20121050482
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者黄彦, 王杉杉 申请人:南京工业大学