一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统及方法，所述系统及方法通过甲苯的择形烷基化技术以及C10+重芳烃轻质化技术实现增产对二甲苯，解决了现有芳烃技术中对二甲苯选择性低、芳烃原料苯环利用率低、C10+重芳烃低成本利用等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统及方法
本专利技术属于石油化工领域。涉及一种生产对二甲苯的设备及方法，尤其涉及一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统及方法。
技术介绍
芳烃是生产合成纤维的重要原料，其产业链核心主要是对二甲苯(PX)，目前典型PX主要来自石油炼制过程的中间产品石脑油，经过催化重整或者乙烯裂解之后获得重整汽油、裂解汽油，再经过芳烃抽提工艺和歧化反应、烷基化转移反应等得到混合二甲苯，然后经吸附分离或者结晶分离获得。目前国际上PX生产工艺主要有美国UOP公司与法国IFP公司开发的生产工艺，国内中国石化在2011年也攻克了PX的全流程工艺难关，成了主要的PX技术专利商之一。炼厂目前传统工艺主要是甲苯歧化反应和烷基化转移生成碳八混合芳烃，从而实现对二甲苯的增产，同时产生副产品苯、碳九芳烃、碳十及以上的重芳烃，目前除了碳九芳烃(少量的碳十芳烃)可用于烷基化转移反应制备混合二甲苯外，大部分的碳十及以上重芳烃被作为燃料浪费，价值利用率仅在8％左右。主要方式是通过精馏装置，分离出价值更高的均四甲苯、萘等产品或者少部分用于生产溶剂油或者汽油调和，大部分的被最为低价燃油处理和转化为油渣。按照目前的生产工艺首先混合芳烃中苯环利用率低，苯环一部分去向目标产物二甲苯，一部分去向了苯产品和重芳烃，且对二甲苯的选择性较低；另外现有的碳十及以上的重芳烃利用率低，既浪费资源也严重污染环境，难以发挥重芳烃的经济作用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统及方法，所述系统及方法以典型重整单元的混合芳烃为原料，通过甲苯烷基化反应和重质芳烃轻质化反应实现增产对二甲苯，提高芳烃系统苯环利用率和混合二甲苯中对二甲苯的选择性，实现芳烃的有效利用和经济价值。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术目的之一在于提供一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统，其特征在于，所述系统包括相连的甲苯甲醇烷基化系统以及重芳烃轻质化系统，所述甲苯甲醇烷基化系统包括依次连接的芳烃抽提单元、苯塔单元、甲苯塔单元、甲苯甲醇烷基化反应单元、甲苯循环塔单元、二甲苯塔单元以及结晶分离单元；所述二甲苯塔单元设置有C8+A混合芳烃出口以及混合二甲苯出口，所述混合二甲苯出口与所述结晶分离单元相连，所述C8+A混合芳烃出口与所述重芳烃轻质化系统相连；所述重芳烃轻质化系统包括依次连接的重芳烃轻质化单元、低碳芳烃塔单元、碳九芳烃塔单元以及苯与碳九芳烃烷基化转移单元，所述碳九芳烃烷基化转移单元的产品出口与所述苯塔单元相连，所述苯塔单元设置有苯出口以及C7+A混合芳烃出口，所述苯出口与所述苯与碳九芳烃烷基化转移单元相连，所述C7+A混合芳烃出口与所述甲苯塔单元出口相连。作为本专利技术优选的技术方案，所述芳烃抽提单元设置有原料入口、混合芳烃出口以及非芳烃出口，所述原料入口与进料管路相连，所述混合芳烃出口与所述苯塔单元相连。优选地，所述甲苯塔单元设置有甲苯出口以及C8+A混合芳烃出口，所述甲苯出口与所述甲苯甲醇烷基化反应单元相连，所述C8+A混合芳烃出口与所述二甲苯塔单元相连。作为本专利技术优选的技术方案，所述甲苯甲醇烷基化反应单元设置有混合芳烃产物出口以及非芳烃产物出口，所述混合芳烃产物出口与所述甲苯循环塔单元相连。优选地，所述甲苯循环塔单元设置有甲苯出口、苯出口、混合二甲苯出口以及C9+A混合芳烃出口，所述甲苯出口与所述甲苯甲醇烷基化反应单元相连，所述苯出口与所述进料管路相连，所述混合二甲苯出口与所述结晶分离单元相连，所述C9+A混合芳烃出口与所述二甲苯塔单元相连。作为本专利技术优选的技术方案，所述结晶分离单元设置有对二甲苯出口以及混合碳八芳烃出口，所述混合碳八芳烃出口连接混合二甲苯异构化单元相连，所述混合二甲苯异构化单元连接所述二甲苯塔单元。作为本专利技术优选的技术方案，所述低碳芳烃塔单元设置有C9+A混合芳烃出口以及低碳芳烃出口，所述C9+A混合芳烃出口与所述碳九芳烃塔单元相连，所述低碳芳烃出口与所述进料管路相连。优选地，所述碳九芳烃塔单元设置有重芳烃出口以及碳九芳烃出口，所述重芳烃出口与所述脱重芳烃塔单元相连，所述碳九芳烃出口与所述苯与碳九芳烃烷基化转移单元相连。优选地，所述脱重芳烃塔单元设置有碳十芳烃出口以及重油出口，所述碳十芳烃出口与所述重芳烃轻质化单元相连。本专利技术中，在甲苯甲醇烷基化反应单元中，采用含铂等金属的ZSM分子筛为催化剂，采用固定床多段催化剂在临氢环境下，甲苯有效的发生择形烷基化反应，生成了混合二甲苯，实现原料苯环的百分之百的利用，采用甲醇多段进料，其中第一段采用气相进料，侧线进料为甲醇溶液液相进料，侧线进料一方面降低甲醇碳化的概率，一方面气化吸收反应热；进入的甲醇与甲苯发生择形烷基化反应，生成混合二甲苯的选择性在94％以上，对二甲苯在混合二甲苯的选择性在94％以上，该混合二甲苯优先选用结晶分离工艺进行分离以得到高纯度对二甲苯，剩余混合二甲苯进入异构化单元；重芳烃轻质化单元在钯等催化剂作用下，将廉价的碳十及碳十以上的重芳烃在氢气的作用下得到高附加值的低碳芳烃和高辛烷值的汽油调和组份，碳十及碳十以上的重芳烃转换率在65％以上，主要产物有C6～C8低碳芳烃以及C9重芳烃，C6～C8低碳芳烃进入芳烃分离单元，C9重芳烃进入苯与C9烷基化转移反应单元；苯与C9烷基化转移反应单元采用含铋沸石催化剂，在临氢环境下发生烷基化转移反应，有效的将反应系统的苯与C9进行了消化转换成二甲苯，实现芳烃苯环的进一步利用，生成的甲苯和二甲苯进入分离单元。本专利技术中，C7+A表示碳七及碳七以上芳烃，C8+A表示碳八及碳八以上芳烃，C9+A表示碳九及碳九以上芳烃。本专利技术目的之二在于提供一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的方法，所述方法使用上述甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统，所述方法包括以下步骤：(1)原料进入所述甲苯甲醇烷基化系统，所述原料依次经过芳烃抽提单元、苯塔单元、甲苯塔单元、甲苯甲醇烷基化反应单元、甲苯循环塔单元、二甲苯塔单元以及结晶分离单元得到纯对二甲苯产品，所述二甲苯单元分离得到的C8+A混合芳烃进入所述重芳烃轻质化系统；(2)所述C8+A混合芳烃进入所述重芳烃轻质化系统后依次进入重芳烃轻质化单元、低碳芳烃塔单元、碳九芳烃塔单元以及苯与碳九芳烃烷基化转移单元，所述苯与碳九芳烃烷基化转移单元中的苯来自所述苯塔单元，所述碳九芳烃烷基化转移单元的产物返回苯塔单元。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述原料包括非芳烃、苯、甲苯碳八芳烃以及碳九及以上芳烃。优选地，步骤(1)所述原料为重整装置脱戊烷混合芳烃。优选地，步骤(1)所述原料经所述芳烃抽提单元分离出非芳烃后得到混合芳烃，所述混合芳烃进入所述苯塔单元。优选地，所述混合芳烃经步骤(1)所述苯塔单元分离后得到苯以及C7+A混合芳烃，所述C7+A混合芳烃进入所述甲苯塔单元。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统，其特征在于，所述系统包括相连的甲苯甲醇烷基化系统以及重芳烃轻质化系统，所述甲苯甲醇烷基化系统包括依次连接的芳烃抽提单元、苯塔单元、甲苯塔单元、甲苯甲醇烷基化反应单元、甲苯循环塔单元、二甲苯塔单元以及结晶分离单元；/n所述二甲苯塔单元设置有C8+A混合芳烃出口以及混合二甲苯出口，所述混合二甲苯出口与所述结晶分离单元相连，所述C8+A混合芳烃出口与所述重芳烃轻质化系统相连；/n所述重芳烃轻质化系统包括依次连接的重芳烃轻质化单元、低碳芳烃塔单元、碳九芳烃塔单元以及苯与碳九芳烃烷基化转移单元，所述碳九芳烃烷基化转移单元的产品出口与所述苯塔单元相连，所述苯塔单元设置有苯出口以及C7+A混合芳烃出口，所述苯出口与所述苯与碳九芳烃烷基化转移单元相连，所述C7+A混合芳烃出口与所述甲苯塔单元出口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的系统，其特征在于，所述系统包括相连的甲苯甲醇烷基化系统以及重芳烃轻质化系统，所述甲苯甲醇烷基化系统包括依次连接的芳烃抽提单元、苯塔单元、甲苯塔单元、甲苯甲醇烷基化反应单元、甲苯循环塔单元、二甲苯塔单元以及结晶分离单元；
所述二甲苯塔单元设置有C8+A混合芳烃出口以及混合二甲苯出口，所述混合二甲苯出口与所述结晶分离单元相连，所述C8+A混合芳烃出口与所述重芳烃轻质化系统相连；
所述重芳烃轻质化系统包括依次连接的重芳烃轻质化单元、低碳芳烃塔单元、碳九芳烃塔单元以及苯与碳九芳烃烷基化转移单元，所述碳九芳烃烷基化转移单元的产品出口与所述苯塔单元相连，所述苯塔单元设置有苯出口以及C7+A混合芳烃出口，所述苯出口与所述苯与碳九芳烃烷基化转移单元相连，所述C7+A混合芳烃出口与所述甲苯塔单元出口相连。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述芳烃抽提单元设置有原料入口、混合芳烃出口以及非芳烃出口，所述原料入口与进料管路相连，所述混合芳烃出口与所述苯塔单元相连；
优选地，所述甲苯塔单元设置有甲苯出口以及C8+A混合芳烃出口，所述甲苯出口与所述甲苯甲醇烷基化反应单元相连，所述C8+A混合芳烃出口与所述二甲苯塔单元相连。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述甲苯甲醇烷基化反应单元设置有混合芳烃产物出口以及非芳烃产物出口，所述混合芳烃产物出口与所述甲苯循环塔单元相连；
优选地，所述甲苯循环塔单元设置有甲苯出口、苯出口、混合二甲苯出口以及C9+A混合芳烃出口，所述甲苯出口与所述甲苯甲醇烷基化反应单元相连，所述苯出口与所述进料管路相连，所述混合二甲苯出口与所述结晶分离单元相连，所述C9+A混合芳烃出口与所述二甲苯塔单元相连。


4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述结晶分离单元设置有对二甲苯出口以及混合碳八芳烃出口，所述混合碳八芳烃出口连接混合二甲苯异构化单元相连，所述混合二甲苯异构化单元连接所述二甲苯塔单元。


5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述低碳芳烃塔单元设置有C9+A混合芳烃出口以及低碳芳烃出口，所述C9+A混合芳烃出口与所述碳九芳烃塔单元相连，所述低碳芳烃出口与所述进料管路相连；
优选地，所述碳九芳烃塔单元设置有重芳烃出口以及碳九芳烃出口，所述重芳烃出口与所述脱重芳烃塔单元相连，所述碳九芳烃出口与所述苯与碳九芳烃烷基化转移单元相连；
优选地，所述脱重芳烃塔单元设置有碳十芳烃出口以及重油出口，所述碳十芳烃出口与所述重芳烃轻质化单元相连。


6.一种甲苯甲基化联合重芳烃轻质化增产对二甲苯的方法，其特征在于，所述方法在权利要求1-5任一项所述的系统中进行，所述方法包括以下步骤：
(1)原料进入所述甲苯甲醇烷基化系统，所述原料依次经过芳烃抽提单元、苯塔单元、甲苯塔单元、甲苯甲醇烷基化反应单元、甲苯循环塔单元、二甲苯塔单元以及结晶分离单元得到纯对二甲苯产品，所述二甲苯单元分离得到的C8+A混合芳烃进入所述重芳烃轻质化系统；
(2)所述C8+A混合芳烃进入所述重芳烃轻质化系统后依次进入重芳烃轻质化单元、低碳芳烃塔单元、碳九芳烃塔单元以及苯与碳九芳烃烷基化转移单元，所述苯与碳九芳烃烷基化转移单元中的苯来自所述苯塔单元，所述碳九芳烃烷基化转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江涛，曲顺利，鹿晓斌，贺同强，郭雷，徐国峰，王芳，吴桐，李飞飞，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油炼化有限责任公司，中海油石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11