專利名稱：：低碳烴芳構化工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明是屬于輕烴結構重整
技術領域：
，特別是輕烴芳構化技術。輕烴的芳構化技術主要是指在一定的芳構化催化劑作用下將輕烴氣體進行脫氫。聚合、環(huán)化等工藝，從而達到了芳構化的目的。因此從上述可以看出，輕烴芳構化的關鍵就在于催化劑的選擇。國外關于對低碳烴芳構化催化劑的改性已做了大量的研究。例如專利號為EP50021、EP107876、EP160335及EP161737等均是以金屬鎵改性，在微反應器中進行的，載氣為氫或氧。并沒有直接使用輕烴進行芳構化反應。日本的ToMoyukiZnoi等1987年發(fā)表(I、E、C、Res1987、26)，使用Ga和Pt金屬改性，也是在微反應器中進行的，載氣占80%，氣體空速2000小時-1，Pt/Ga含量為0.5%(重)。本發(fā)明的目的在于提供一種充分利用天然氣和煉廠氣經過芳構化的低碳氫化合物變成可貯存的、化工主要原料的苯類產品生產工藝。該工藝與石腦油鉑重整工藝相比，原料要求不太嚴格，催化劑成本減少80%左右。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的它是以天然氣、煉廠氣及石油液化氣的輕烴(C2～C5)為原料，先將原料氣加熱汽化，加熱溫度在350～650℃范圍內，然后進入有催化劑存在的固定床反應器中進行環(huán)化反應，反應后通過冷卻器冷卻，再進行分離即得混合苯產品;反應后進行催化劑的再生，將煙氣與空氣以1∶0.5～1.5(體積)的比例混合后，加熱到300～650℃范圍內進入固定床，使催化劑表面上的焦碳氣化，然后通入原料氣活化。上述生成混合苯反應和催化劑的再生反應是交替進行的，通入原料氣的活化量是正常芳構化反應量的1～10%(重)，再生反應時間在3～5小時之間。上述催化劑是指以ZSM-5(沸石分子篩)為載體，以鐵、鎂、鋅、鈣、銅、鎳、錳等金屬為活性組分;也可以ZSM-5與粘土以1∶0.2～0.5(重)混合成型為載體，以鎂、鋅、鈣、銅、鎳、鐵、錳、鎘、銫、鎵、鈷、鉑為活性組分。催化劑中的硅∶鋁比在2.5～100(重)范圍內，含活性金屬組分的含量在02～10%(重)范圍內，最好為0.5～3%(重)，金屬組分是通過浸漬、離子交換、機械混合等方法進入載體內的。原料氣的加熱溫度最好是在500～600℃下進行，反應壓力在1～10大氣壓。反應機理(主要反應)1、如果原料中主要為烷烴，在Ni存在下，先進行脫氫，2、如果原料直接使用稀烴，在酸性催化劑ZSM-5上先進行聚合。本發(fā)明的特點由于采用固定床反應器，使操作簡單，催化劑磨損損失小，反應器兼有再生的作用，催化劑可以長期不變動，減少磨損;可切換的閥門均處于常溫下，不受材質限制，生產規(guī)?？纱罂尚?。以普通金屬代替鎵、鉑等貴重金屬作為催化劑的活性組分，從而大大地降低了工藝成本，使產品價格大幅度降低。在反應后所得到的以芳烴為主的液體產品中，不用抽提操作，即可得到混合苯60～90%(重)。下面將通過實施例對本發(fā)明的具體實施方案做進一步描述。圖1是本發(fā)明流程圖。本發(fā)明的流程是在以石油液化氣為原料進行芳構化時，原料經由泵1進入蒸汽加熱器2先進行氣化(或以天然氣及煉廠氣)，將該氣體在常壓下進入加熱爐4加熱至400～600℃，再進入反應器5，反應后氣體混合物先行空氣冷卻至300℃以下，再進入水冷冷卻器7冷至常溫，氣體和液體芳構化產品在分離器8中分離。在該路反應器的同時，另一路在再生過程中，空氣與煙氣以1∶1經壓縮機3依次加熱加熱爐4和反應器6，在550℃下使催化劑上的焦碳氣化，燒焦4小時后，以5%的正常原料氣活化4小時。反應和再生皆8小時，輪換操作。下面將通過實施例對本發(fā)明做進一步描述。實例1通過本發(fā)明的試驗裝置，將表1所列的輕烴引入反應器(6)，常壓操作，溫度由450℃到550℃，反應器中裝入的催化劑為氨型ZSM-5，重量空速1小時-1時的產品分布見表2。實例2通過實例1的試驗裝置，反應器中的ZSM-5催化劑先用鎵(Ga、2%)改性處理，用離子交換法或浸泡法，經烘干焙燒過程，鎵在催化劑上含量2%，反應結果見表3。實例3通過實例2的處理方法，催化劑的改性是使用鋅，催化劑鋅含量2%，反應結果見表4。實例4通過實例2的處理方法，催化劑的改性是使用鎳，催化劑含鎳量2%，反應結果見表5。實例5通過實例2的處理方法，催化劑的改性是使用鍶量為2%，反應結果見表6。實例6通過實例2的處理方法，催化劑的改性是使用鐵，催化劑含鐵量為2%，反應結果見表7。實例7，通過實例2的處理方法，催化劑的改性是使用鋅和鎳，催化劑含鋅2%，含鎳1%，反應結果見表8。實例8通過實例7的方法，催化劑的粘合是使用10∶3(1∶0.2～0.5)的粘土，反應結果見表9。實例9通過實例8的方法，催化劑在48小時內反應所得芳烴的分布見表10。表1原料氣體組成(W%)表2使用H-ZSM-5催化劑時，氣體和芳烴組成</tables><>權利要求1.一種以天然氣。煉廠氣和石油液化氣的輕烴為原料生產芳烴的低碳烴芳構化工藝，其特征在于①將原料氣加熱汽化，加熱溫度在350～650℃范圍內，進入有催化劑存在的固定床反應器，反應后通過冷卻器冷卻，再進行分離即得混合苯產品；②將煙氣與空氣以1∶0.5～1.5(體積)混合后，加熱到300～650℃范圍內進入固定床，使催化劑表面上的焦碳氣化，然后通入原料氣活化；③上述生成混合苯反應和催化劑的再生反應是交替進行的。2.根據權利要求1所述的低碳烴芳構化工藝，其特征在于催化劑是指以ZSM-5(沸石分子篩)為載體，以鎂、鋅、鈣、銅、鎳、鐵、錳等金屬為活性組分的。3.根據權利要求1所述的低碳烴芳構化工藝，其特征在于催化劑是指以ZSM-5與粘土以1·0.2～0.5(重)混合成型為載體，以鎂、鋅、鈣、銅、鎳、鐵、錳、鎘、銫、鎵、鈷、鉑為活性組分的。4.根據權利要求1或2所述的低碳烴芳構化工藝，其特征在于ZSM-5催化劑中的硅∶鋁比在2.5～100(重)范圍內，含活性金屬組分的含量在0.2～10%(重)范圍內，最好為0.5～3%(重)。5.根據權利要求1所述的低碳烴芳構化工藝，其特征在于原料氣的加熱溫度最好是在500～600℃下進行，反應壓力在1～10大氣壓。6.根據權利要求1所述的低碳烴芳構化工藝，其特征在于通入原料氣的活化量是正常芳構化量的1～10%(重)，再生反應時間在3～5小時之間。全文摘要一種生產芳烴的低碳烴芳構化工藝，特點是將原料氣加熱汽化后，進入有金屬的改性的ZSM-5催化劑存在的固定床反應器，反應后經冷卻分離即得混合苯；反應后，將煙氣與空氣以一定比例混合，加熱后進入固定床，使催化劑表面上的焦度氣化。然后通入原料氣活化。上述反應和催化劑的再生是交替進行的。本發(fā)明的特點是，催化劑的活性組分采用普通金屬，從而大大地降低了成本，液體產品中以芳烴為主，不用抽提，芳烴產率占60～90％。文檔編號C07C2/00GK1048379SQ8910511公開日1991年1月9日申請日期1989年6月28日優(yōu)先權日1989年6月28日發(fā)明者尚崇禮,宋麗娟,朱萬鈴,李振林,肖光,王海彥,張永興,田潤芝申請人:撫順石油學院