甲醇制芳烃工艺流程PPT

这是一个关于甲醇制芳烃工艺流程PPT，包括了催化重整，裂解汽油加氢，对二甲苯的生产等内容，目录 (1) 芳构化反应 反应的特点也是吸热、体积增大、生成芳烃并产生氢气的，反应速度较快，是生产芳烃的主要反应。 (1) 芳构化反应 烃类还可以发生叠合和缩合等分子增大的反应，最终缩合成焦炭，覆盖在催化剂表面，使其失活。工业上采用循环氢保护，一方面使容易缩合的烯烃饱和，另一方面抑制芳烃深度脱氢。 裂解汽油与重整生成油的组成差别裂解汽油中的芳烃与重整生成油中的芳烃在组成上有较大差别。首先裂解汽油中所含的苯约占 C6～C8芳烃的 5 0%，比重整产物中的苯高出约5～8%。其次裂解汽油中含有苯乙烯，含量为裂解汽油的3～5 %，欢迎点击下载甲醇制芳烃工艺流程PPT。

甲醇制芳烃工艺流程PPT是由红软PPT免费下载网推荐的一款化工PPT类型的PowerPoint.

目录 (1) 芳构化反应 反应的特点也是吸热、体积增大、生成芳烃并产生氢气的，反应速度较快，是生产芳烃的主要反应。 (1) 芳构化反应 烃类还可以发生叠合和缩合等分子增大的反应，最终缩合成焦炭，覆盖在催化剂表面，使其失活。工业上采用循环氢保护，一方面使容易缩合的烯烃饱和，另一方面抑制芳烃深度脱氢。 裂解汽油与重整生成油的组成差别裂解汽油中的芳烃与重整生成油中的芳烃在组成上有较大差别。首先裂解汽油中所含的苯约占 C6～C8芳烃的 5 0%，比重整产物中的苯高出约5～8%。其次裂解汽油中含有苯乙烯，含量为裂解汽油的3～5 %。此外裂解汽油中不饱和烃的含量远比重整生成油高。为什么要加氢精制由于裂解汽油中含有大量的二烯烃、单烯烃。因此裂解汽油的稳定性极差，在受热和光的作用下很易氧化并聚合生成称为胶质的胶粘状物质，在加热条件下，二烯烃更易聚合。硫、氮、氧、重金属等化合物对后序生产芳烃工序的催化剂、吸附剂均构成毒物。所以，裂解汽油在芳烃抽提前必须进行预处理，为后加工过程提供合格的原料。目前普遍采用催化加氢精制法。裂解汽油加氢 1.反应原理裂解汽油与氢气在一定条件下，通过加氢反应器催化剂层时，主要发生两类反应： 首先是二烯烃、烯烃不饱和烃加氢生成饱和烃，苯乙烯加氢生成乙苯。其次是含硫、氮、氧有机化合物的加氢分解（又称氢解反应），C-S、C-N、C-O键分别发生断裂，生成气态的H2S、N H3、H2O以及饱和烃。 裂解汽油的组成裂解汽油含有C6～C9芳烃，因而它是石油芳烃的重要来源之一。裂解汽油的产量、组成以及芳烃的含量，随裂解原料和裂解条件的不同而异。裂解汽油除富含芳烃外，还含有相当数量的二烯烃、单烯烃、少量直链烷烃和环烷烃以及微量的硫、氧、氮、氯及重金属等组分。操作条件（1）反应温度 放热反应，降低温度对反应有利，但反应速度太慢，对生产是不利的。 提高温度，可提高反应速度，但是温度过高，又易产生裂解与结焦，降低催化剂的使用周期。（2）反应压力加氢反应是体积缩小的反应，提高压力有利于反应的进行。高的氢分压能有效地抑制脱氢和裂解等副反应的发生，从而减少焦炭的生成，延长催化剂的寿命；还可加快反应速度，将部分反应热随过剩氢气移出。压力过高，不仅会使芳烃加氢，而且对设备要求高、能耗也增大。（3）氢油比提高氢油比，反应可进行得更完全，并对抑制烯烃聚合结焦和控制反应温升过快都有一定效果。提高氢油比会增加氢的循环量，能耗大大增加。（4）空速　空速越小，物料在反应器内停留时间较长，相应给加氢反应带来不少麻烦，如结焦、析碳、需增大设备等。但空速过大，转化率降低。裂解汽油两段加氢法典型工艺流程 歧化或烷基转移生产苯与二甲苯 1．反应原理 芳烃的歧化反应一般是指两个相同芳烃分子在催化剂作用下， 一个芳烃分子的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上去的过程。 烷基转移反应是指两个不同芳烃分子间发生烷基转移的过程。主反应副反应（1）在临氢条件下发生加氢脱烷基反应，生成甲烷、乙烷、丙烷、苯、甲苯、乙苯等；（2）歧化反应，由二甲苯生成甲苯、三甲苯等，即主反应中烷基转移的逆过程；（3）烷基转移，如苯和三甲苯生成甲苯和四甲苯等；（4）芳烃加氢、烃类裂解、苯烃缩聚等。歧化或烷基转移生产苯与二甲苯操作条件（1）原料中三甲苯的浓度 投原料C9混合芳烃馏分中只有三甲苯是生成二甲苯的有效成分，直接影响反应的结果。当原料中三甲苯浓度50%左右时，生成物中C8芳烃的浓度为最大。为此应采用三甲苯浓度高的C9芳烃作原料。 （2）反应温度 由于热效应较小，温度对化学平衡影响不大，催化剂的活性一般随反应温度的提高而升高。温度升高，反应速度加快，转化率升高，副反应增加，目的产物收率降低。温度低，虽然副反应少、原料损失少，但转化率低，造成循环量大、运转费用高。在生产中主要选择能确保转化率的温度，当温度为400～500℃时，相应的转化率为40%～45%。歧化或烷基转移生产苯与二甲苯操作条件（3）反应压力此反应无体积变化，所以压力对平衡组成影响不明显。压力增加既可使反应速度加快，又可提高氢分压，有利于抑制积炭，从而提高催化剂的稳定性。一般选取压力为2.6～3.5MPa。（4）空速 歧化或烷基转移生产苯与二甲苯操作条件（5）氢油比氢的存在可抑制催化剂的积炭倾向。同时氢气还可起到热载体的作用。氢量过大，反应速度下降，循环费用增加。氢油比与进料组成有关，当进料中C9芳烃较多时，由于C9芳烃比甲苯易产生裂解反应，所以需提高氢油比。当C9芳烃中甲乙苯和丙苯含量高时，更应该提高氢油比， 一般氢油比(摩尔)为10：1，氢气纯度>80%。歧化或烷基转移生产苯与二甲苯工艺流程加压临氢气法工艺流程主反应: 副反应: （1）原料组成水、甲醇、CO2等氧化物及碱性有机氮化物是催化剂酸性活性中心的毒物，砷、铝和其它重金属则是金属活性中心的毒物。（2）温度 温度降低，对二甲苯平衡浓度高，但此时反应速度较慢，特别对于双功能的贵重金属催化剂来说，当温度低于某值，产品则以加氢产物为主，二甲苯收率降低。因此，温度选择要权衡各方面，如催化剂性能等的影响。一般选取反应器的进口温度为400～450℃。（3）压力提高压力可提高氢分压，氢分压太低，易使催化剂表面积炭、失活，一般反应压力为1.37～2.30MPa。（4）空速 若催化剂活性高，则允许空速高；催化剂活性低，空速必须降低。随着空速提高，反应产物中的对二甲苯浓度和乙苯转化率将下降。一般空速为3.1h-1 （5）氢油比 氢气不仅参加加氢反应，还可防止催化剂表面积炭。氢油比一般为6：1（分子比），氢气浓度必须保持在80%以上，在生产过程中还应不断补加新鲜氢气。 C8芳烃异构化工艺流程混合二甲苯的分离混合二甲苯的分离 （2）吸附分离法定义：利用某种固体吸附剂，有选择地吸附混合物中某一组分，随后使之从吸附剂上解吸出来，从而达到分离的目的。吸附分离C8混合芳烃是采用液相操作。分离原理：选择分于筛作为吸附剂，它对于对二甲苯吸附能力较强，而对其它的二甲苯异构体吸附能力较弱，从而使对二甲苯可以从混合二甲苯中被分子筛吸附；然后用一种液体脱附剂冲洗，使对二甲苯从分子筛吸附剂上脱附；最后用精馏的方法分离对二甲苯和脱附剂，从而达到分离对二甲苯与其它异构体的目的。模拟移动床吸附分离工艺流程示意图 一、异构化单元的作用： 异构化单元的主要作用是将已分离出对二甲苯和部分邻二甲苯的C8芳烃异构体混合物，有效地转化成接近平衡浓度组份C8芳烃混合物，重新建立起C8芳烃异构体之间的平衡。即MX+OX+EB→MX+OX+PX。 异构化装置对于降低吸附分离单元进料中乙苯含量，为吸附分离单元提供富含PX的原料、降低PX装置的操作费用和能耗具有重要作用。 原则流程 反应器及板换 原料处理量原料来源：进料来自吸附分离装置（600单元）的抽余液塔侧线抽出物，该抽出物是含贫对二甲苯和邻二甲苯的C8芳烃。即MX+OX+EB。异构化处理量： 在8400小时/年的连续开工的基础上。 —处理原料能力296.5万吨/年。 异构化单元主要产品 —生产出二甲苯分离单元的合格进料 —生产出抽提装置的合格进料 —生产出燃料气产品一、操作条件 设计工艺条件：反应温度：417/421 ℃ （初期）～466 /470℃（末期）反应器入口压力：1.73MPaG 高分入口1.37MPaG 氢烃摩尔比：H2/HC＝1 重量空速WHSV：10h-1 二、催化剂异构化单元采用Exxon Mobil的XyMaxSM工艺，采EM4500T/EM4500B乙苯脱烷基型催化剂 。 EM-4500催化剂系统包括两个催化剂床层，由上层床(EM-4500T：乙苯脱乙基)和下层床(EM-4500B：二甲苯异构)构成，上层床与下层床的装填比例为40%/60%。在EM-4500催化剂作用下，在适当的温度和压力范围内操作，利用催化剂的酸性功能和金属功能使贫PX的C8混合物转化成接近平衡浓度的C8芳烃混和物。除了二甲苯的异构化外，本工艺还具有使乙苯脱烷基转化为苯的作用。二、催化剂 通过酸性功能，使邻二甲苯、间二甲苯向平衡PX浓度转化； 将大分子非芳烃裂解为小分子烃类化合物 通过金属功能达到下列目的 乙苯脱烷基转化为苯 将非芳烃裂解为低分子化合物，将C9+重环烷烃转化为芳烃，以便与C8A分离； 减少催化剂表面的积炭 二、主反应二甲苯异构化反应（利用酸性作用） 二、主反应二甲苯异构化反应（利用酸/金属作用）二、主反应乙苯加氢脱烷基生成苯和乙烷二、主反应 EB 通过环烷桥向二甲苯转化三、副反应二甲苯烷基转移反应三、副反应二甲苯脱烷基反应副反应加氢开环裂解反应循环氢作用氢气的作用有以下四个方面：参与化学反应防止催化剂结焦，延长催化剂寿命使物料在催化剂上均匀分布作为热载体，将反应热带出反应器三、 PX联合装置C8芳烃原料性质 三、异构化的进料组成（贫PX混合C8） 三、自歧化来异构化含氢气体组成: 三、异构化部分去二甲苯分馏部分的物料组成三、异构化去芳烃抽提部分物料的组成 三、异构基本理论知识芳烃异构化的目的是什么？答：芳烃异构化反应就是在一定的温度、压力，临氢状态和催化剂作用下，将含贫对二甲苯较少（〈1％）的混合二甲苯转化为二甲苯四种异构体（PX、MX、OX、EB）接近平衡的催化异构过程。其目的是为了降低吸附塔进料中乙苯的含量，提高对二甲苯的浓度，这样通过吸附塔能一次性分离出合格的抽出液，以最少循环和能耗生产出合格的对二甲苯产品。 什么叫异构化催化剂的选择性？答：将进料转化为目的产品的趋势强弱称为选择性，催化剂的选择性一般情况下以通过一次C8芳烃（更准确地说，是C8环化合物）所产生的损失百分数来表示的。对于异构化反应而言，如果产物中的ＰＸ浓度高且Ｃ8Ａ越接近平衡，离收敛点越近，C8环损失大，催化剂的活性高，而反应的选择性差，否则选择性好。所以说，在一定的范围内活性和选择性的关系是相反的，我们在实践中应对活性和选择性进行综合考虑 异构化反应进料来自何处？又去向何处？答：异构化反应进料来自吸附单元抽余液塔顶部的侧线采出（Ｐx<1%wt），反应产品是接近平衡浓度的Ｃ8Ａ混合物，在经过冷凝、精馏塔分离后，它分别去二甲苯分离单元C-402、C-403精馏塔，最终为吸附分离装置提供理想的C8A原料。 异构化反应的工艺变量是什么？答：温度、压力、氢油比、空速、氢分压等 什么叫空速？答：每小时进入反应器的原料与反应器中催化剂量之比，即单位催化剂的进料量称为空间速度，简称“空速”。空速分为液时重量空速和液时体积空速。液时重量空速就是每小时液体物料的重量与催化剂重量之比。液时体积空速就是单位体积催化剂每小时处理的液体量。 什么叫氢油比？答：在异构化反应中，压缩机循环气中氢气的量与异构化反应器总进油量之比比称为氢油比。氢油有体积比和摩尔比，通常指的氢油比是摩尔比即两者的摩尔数之比 异构化反应有什么特点？答：异构化反应是放热反应，二甲苯异构化反应速度快，乙苯异构需要加氢且速度慢，因此反应必须在一定的温度和压力下才能进行 简述异构化反应氢气的流程。答：从歧化单元来的补充氢气进入压缩机出口，和循环氢一起和C8A物料一起进入板式换热器，在与反应流出物换热和加热炉F加热后，进入Ｒ参加异构化反应 ，反应流出物与进料换热后再经A-冷却后进入高分罐D-进行分离，顶上的氢气排放至燃料气管网或火炬 简要说明异构化反应主要工艺变量的影响 1) 温度和压力温度直接影响反应速度和化学平衡，提高温度能加快反应速度，但随着温度的升高，对二甲苯在平衡组成中的浓度稍有下降。压力直接影响反应物浓度，提高压力，就相当于提高了氢分压，会产生更多的Ｃ８环烷，有利于乙苯的异化。 2) 氢油比增加氢油比，有利于乙苯的异构。有利于除去饱和烃，延长催化剂寿命，但是氢油比过高会抑制Ｃ8环烷脱氢异构为二甲苯，也会使加氢副反应加剧，同时乙苯的转化率和产品收率下降。 3) 空速当反应温度、压力、氢油比不变时，空速过大，接触时间短，乙苯转化还停留在中间阶级，还来不及达到化学平衡，使反应转化率降价；空速过小，接触时间长，反应深度加深，环损失增加。 提高反应压力有哪些方法？答：提高反应压力有两种方法：提高系统的总压，为提高氢气纯度，以增大氢分压。异构化反应器是是什么类型？有什么特点？答：异构化反应器是轴向反应器，反应物料从顶部进入，经过分布器后，进入催化剂床层，从反应器的底部出料。 能使催化剂中毒的毒物有哪些？答：使催化剂中毒的物质有：氯化物、过多的水、碳氧化物、氮化物、硫化物和金属（砷、铅等）。使酸性功能中毒的物质主要是：H2O，CO2等氧化物及碱性氮化物。使金属功能中毒的物质有：CO，H2S，As，Pb和其它重金属，其中CO和H2S是暂时性毒物，As和Pb等则是永久积累性毒物 异构化进料中的最大杂质含量如下：杂质最高值非芳烃2 wt% C9+ 芳烃2 wt% C11+ 芳烃200 ppmW 卤素2 ppmW氧化物1 ppmW 溶解氧1 ppmW氮（不含N2）1 ppmW溴指数20压缩机润滑油和液封油40 ppmV 硫2 ppmV 水50 ppmV金属含量痕量 反应原理 反应机理烷基化催 化剂分类 (1)苯乙基化反应部分 (1)乙苯精制部分 反应原理 反应原理 反应原理 反应原理 影响因素 催化剂反应器反应器反应器径向固定床反应器：流体沿径向流过床层，可采用离心流动或向心流动，床层同外界无热交换。径向反应器与轴向反应器相比，流体流动的距离较短，流道截面积较大，流体的压力降较小。但径向反应器的结构较轴向反应器复杂。以上两种形式都属绝热反应器，适用于反应热效应不大，或反应系统能承受绝热条件下由反应热效应引起的温度变化的场合。反应器轴向反应器：直径小，催化床层厚，造成反应器阻力大，为减小必须使用大颗粒触媒。径向反应器：其流通截面不受直径制约，且行程短，这样床层阻力小，可使用小颗粒触媒。但是由于气体流速随流通截面的变化在改变，触媒的利用便不充分。 反应器 1.乙苯脱氢反应部分 液膜式蒸发器料液在管壁或器壁上分散成液膜的形式流动（上升、下降或上升与下降组合），从而使蒸发面积增加，提高蒸发效率。 液膜式蒸发器它是在加热管内部安装一可旋转的搅拌刮板，刮板端部与加热管内壁间隙固定在0.75～1.5mm之间，依靠刮板的作用使溶液成膜状分布在加热管内壁面上。溶液由蒸发器上部沿切线方向加入，在重力和旋转刮板带动下，在加热管内壁上形成旋转下降的液膜，在下降过程中通过接收加热管外加热蒸汽夹套中蒸汽冷凝热量而被不断蒸发，底部得到完成液，二次蒸汽上升至顶部经分离器后进入冷凝器。 2.苯乙烯的分离与精制 反应原理 催化剂 （6）停留时间由于主反应是典型的连串反应，为保证氧化反应完全，达到所需转化率，反应器应采用返混型。停留时间还不宜太长，本反应工艺的停留时间应维持在二小时左右。停留时间可通过进料量和反应器液面控制。高温氧化法生产对苯二甲酸工艺流程 1、对二甲苯高温氧化工序 2．对苯二甲酸的分离干燥工序 3．醋酸回收工序WB2红软基地