SGEB干气制乙苯技术工业应用及优化研究

摘要

炼油厂催化裂化装置副产的催化干气，通常含有10～30%的乙烯，多用作燃料，资源未得到有效利用。近年来，随着乙烯资源的紧缺和苯乙烯需求的快速增加，利用催化干气中的稀乙烯制取乙苯进而生产苯乙烯，成为了越来越多炼油厂的选择。因此，针对催化干气高效利用研究开发先进的干气制乙苯技术具有重要的现实意义。 论文对中国石化自主开发的SGEB干气制乙苯成套技术的首次工业应用进行了分析研究。首先对工业应用过程进行了跟踪研究，找到了工业应用的关键，检验了工业应用的效果，指出了工业运行过程中存在的问题；其次对SGEB技术的核心—自主研发的催化剂进行了研究，分析了影响催化剂性能的各种因素，研究了催化剂的失活机理，确定了最优运行条件；最后对SGEB技术进行了工艺优化研究，从原料预处理、反应工艺条件、产品增效和装置节能等方面进行了一系列优化。 工业应用结果表明：装置平均负荷107.1%，产品乙苯纯度99.87%，二甲苯含量621μg/g，苯单耗0.749t/tEB，乙烯单耗0.274t/tEB，主要经济技术指标达到同类装置的国际先进水平。催化剂运行研究结果表明，合理的安排提温周期及提温幅度有利于催化剂性能的发挥，延长催化剂的使用寿命；催化干气或原料苯中携带的杂质会造成催化剂结焦加剧或中毒失活，导致装置无法运行。适宜的工艺控制条件为：反应温度350-360℃区间运行；催化干气中的丙烯含量＜1.5%，H2S含量≤20μL/L；原料苯不带水，中性试验呈碱性。通过工艺技术优化，降低了原料杂质对催化剂的影响，提高了催化剂的活性和稳定性，保证了装置的长周期运行。实施的丙烯回收项目可增加丙烯回收750t/a，采用的分馏塔节能优化措施可降低蒸汽消耗23500t/a，进一步降低了能耗，提升了装置效益。 SGEB干气制乙苯技术的开发及工业应用对进一步提高我国干气制乙苯生产技术，扩大生产能力，摆脱对国外技术的依赖具有重要意义。

目录

声明

第一章 前言

1.1 选题背景及意义

（1）乙烯资源紧缺，干气资源未得到有效利用

（2）苯乙烯消费需求大，乙苯市场前景广阔

（3）干气制乙苯是干气资源有效利用的首选技术

（4）青岛炼化公司效益提升、企业发展的需要

1.2 本课题的主要任务

第二章 文献综述

2.1 乙苯生产技术介绍

2.2 乙苯生产技术发展历程

2.2.1 国外乙苯生产技术的发展

2.2.2 国内乙苯生产技术的发展

2.3 乙苯生产技术发展趋势

（5）更低廉的原料，更有竞争力的成本

2.4 SGEB干气制乙苯技术的开发

2.5 本章小结

第三章 SGEB技术首次工业应用

3.1 装置概况

3.2 工艺流程

（1）原料脱丙烯

（2）烷基化/烷基转移反应

（3）尾气吸收及苯回收

（4）乙苯产品分离

3.3 原料与产品指标

3.3.1 原料催化干气指标

3.3.2 原料苯指标

3.3.3 产品乙苯指标

3.4 工艺技术分析

3.4.1 反应原理分析

3.4.2 操作条件影响分析

3.4.3 原料杂质影响分析

3.5 装置开工及运行关键控制点

3.5.1 丙烯吸收控制

3.5.2 反应温度控制

3.5.3 床层温升控制

3.6 主要技术指标对比

3.6.1 装置负荷

3.6.2 乙苯产品质量

3.6.3 二甲苯含量

3.6.4 乙烯转化率

3.6.5 二乙苯转化率

3.6.6 苯耗

3.7 工业应用问题

3.8 本章小结

第四章 催化剂运行优化研究

4.1 催化剂各周期对比分析

4.2 影响催化剂性能因素分析

4.2.1 操作条件影响对比分析

4.2.2 原料干气杂质影响对比分析

4.2.3 苯带水及碱影响分析

4.3 催化剂样品对比分析

4.3.1 催化剂的结焦量

4.3.2 催化剂结焦成分分析

4.4 催化剂失活机理分析

4.5 催化剂再生性能研究

4.5.1 催化剂比表面、孔容表征

4.5.2 催化剂的XRD表征

4.5.3 催化剂反应性能评价

4.6 催化剂优化运行措施

4.7 本章小结

第五章 工艺技术优化研究

5.1 原料预处理优化

5.1.1 干气脱液流程优化

5.1.2 脱丙烯操作优化

5.2 反应工艺条件优化

（1）优化思路

（2）优化措施

（3）优化效果

5.3 产品增效优化

（1）优化思路

（2）优化措施

（3）优化效果

5.4 装置节能优化

5.4.1 优化进料温度

5.4.2 优化回流量

5.5 本章小结

结论

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢