精制芳烃用颗粒白土工业评价--优秀毕业论文参考文献.pdf

精制芳烃用颗粒白土工业评价 王铭1 彭壮青2 1 中石化镇海炼油化工股份有限公司 浙江 宁波315207 2 湖南化工职业技术学院 湖南 株洲412004 摘要 通过工业侧线评价试验 在装置工艺条件下 对4种酸性白土在重整油脱烯烃处 理中的效果进行了评价 并作出技术经济分析 关键词 白土 重整油 芳烃 烯烃 脱除 评价 中图分类号 to028 文献标识码 a 文章编号 1009 9212 2004 04 0066 03 industrial evaluation of particulate c lay for aromatic refining wang m ing 1 peng zhuang cing 2 1 zhenhai petroleum refining and chem ical co ltd si nopec n ingbo 315207 china 2 unan college of chem ical t echnology zhuzhou 412004 china abstract the industrial evaluation of particulate clay for aromatic refining was reported under the indus trial conditions the effects of four kinds of acid clay on removing olefin fromthe refor m ing oil were evaluated and the technological econom ic analysis on selection of particulate clay for aromatic refining was carried out key words acid clay refor m ing oil aromatic olefin remove evaluation 1 前言 在混合c8芳烃原料中 含有一定量的烯烃杂 质 这些烯烃性质活跃 在吸附剂中易形成胶质 影 响吸附剂寿命 目前工艺中采用酸性白土精制法脱 除芳烃中的烯烃 在一定的压力条件下 白土上的 酸性活性中心可以促使烯烃发生聚合或烷基化反应 从而将烯烃深度脱除 烯烃脱除效果较好 但是白 土的最大缺点是失活快 更换频繁 劳动强度大 而 且失活后的白土处理较困难 对环境十分不利 在试验室中通常用溴指数来衡量芳烃物料中烯 烃的含量 溴指数的定义为 100 g 油样中所消耗的 溴的质量 以 mg 计 溴指数越大 烯烃含量越高 中石化镇海炼油化工股份有限公司45万t a px联合装置引进法国ifp 公司e luxyl技术 采用 模 拟 移 动 床 工 艺 用 高 选 择 性 专 利 吸 附 剂 spx3000 分离生产px 原料的溴指数一般在600 1100 mgbr 100 g 油 为保护吸附剂 在混合芳烃 进吸附塔之前 需要用白土脱除芳烃中烯烃 保证吸 附塔进料溴指数在20 mgbr 100 g油以下 联合装 置白土处理单元两台白土塔自2003年8月投用以 来 使用状况不理想 平均使用寿命为45 d左右 白 土更换频繁 吸附塔进料溴指数超标情况频频发生 根据生产实践 仅从白土的理化指标如堆密度 比表面积 抗压碎强度 颗粒分布 游离酸含量无法 判断脱除烯烃能力 笔者通过侧线评价和研究 认 为孔径分布 表面酸强度是衡量白土脱除烯烃能力 的重要指标 2 试验设计 各白土样品首先采用实验室静态及工业侧线动 态条件进行评价 静态评价中 取一定量的重整油 加入定量预处 理后白土 避光静置数小时后 分析油溴指数 动态评价在px联合装置p401a b出口引侧线 参照工业装置条件进行 原料引自p401a b出口 经侧线装置处理后物料进入v214 见图1 吸附 柱操作温度由调节蒸汽流量控制 为了考察各型号白土在装置空速条件 1 0hr 1 及高空速条件下的适应性 评价过程采用分 段调整空速 3 试验条件 3 1 白土预处理及吸附柱装填 在烘箱中 白土于210 c干燥处理6 h 脱水 吸附柱以热空气烘干 自下而上依次装填经干燥的 第34卷第4期 2004 年8月 精细化工中间体 fi ne c em ical i ntermedi ates vol 34 no 4 augest 2004 作者简介 王铭 1970 男 江苏盐城人 工程师 现从事油品精制技术研究工作 收稿日期 2004 06 14 不锈钢筛网 0 83 mm i 6 mm瓷球 i 3 mm瓷球 不锈钢筛网 0 83 mm 白土 不锈钢筛网 0 83 mm i 3 mm瓷球 i 6mm瓷球 见图2 密封后 加热至l70 c 以氮气以l0 hr l 空速置换l h 1 0m pa蒸汽 冷凝水排地沟 去vz14 p401a b cl c4 白土柱 vl v4 微调阀 ml m4 流量计 s0 s4 采样阀 jl j4 冷却罐 图l酸性白土工业侧线评价流程示意图 吸附柱 白土 随量而定 3mm瓷球 30mm厚 图z白土装填示意图 6mm瓷球 30mm厚 3mm瓷球 30mm厚 式中 l 吸附正丁胺样品在不同温度下吸 附后的质量 g 0 样品经一定温度下真空活化 后的质量 g 正丁胺的分子量 3 3 2 孔径分布测定 采用意大利carlo evba 2000型压汞孔度仪 0 l 2000 mpa 测定升压过程中通入孔中的汞 的体积作为孔容数值 仪器所能测定孔的直径范围 为7 5 3 7 l0 3 m 样品先在烘箱中l50 c烘 干 然后在室温下抽真空脱气 4 试验结果 4 l 原料重整油组成及烯烃含量分析 原料重整油的密度0 8674 g m l 组成及含量 为 c5 0 0l c6 0 02 c7 0 02 c8 64 38 c9 24 72 cl0 9 2 cll 0 08 其它 l 57 其中烯烃0 l 4 24 种白土物理性能 4 种白土的物理性能及其酸性实验室测定结果 见表l 可以看出 4 种白土在堆密度 颗粒分布 水分 抗压碎强度 游离酸等方面差异不大 与脱烯烃效果 密切相关的比表面积也无明显差异 但在表面酸分 布和孔径分布上有较明显差异 a b 白土的表面 酸浓度要低于白土c d 小孔径分布的比例要低于 c d 76 第4期王铭 等 精制芳烃用颗粒白土工业评价 表1各种白土理化性能 白土编号 abcd 堆密度 g cm3 0 750 840 720 82 水分 2 437 003 789 55 比表面积 m2 g 165158167161 平均抗压碎强度 n 粒 0 550 500 550 55 表面酸分布 170 c0 450 540 610 68 mmol g 250 c 0 300 360 390 40 游离酸 以h2so4计 0 200 180 200 21 0 38 mm7 28 86 37 7 颗粒分布0 83 0 38 mm 87 683 984 589 9 0 83 mm5 27 39 22 4 平均孔半径 a 34312621 5 孔径分布 9 5a 23202834 4 126a4043 61314 4 4 3 静态评价结果 静态评价结果如表2所示 表2静态评价结果 样品 溴指数 mgbi 100 g油 白土吸附能力 mmol c g 干白土 h 原料重整油 680 9 白土a处理后 526 40 0169 白土b处理后 451 30 0256 白土c处理后 463 30 0243 白土d处理后 511 80 0190 4 4 侧线评价结果 4 4 1 评价终止点的确定 装置实际操作中 两台白土塔r401a r401b 串联使用 并可切换前后顺序 控制吸附分离进料溴 指数不超过20 mgbi 100 g油 在原料油溴指数在 600 mgbi 100 g 油左右的情况下 为使吸附分离进 料满足工艺控制参数要求 当一级白土塔出口油溴 指数为入口油的1 2 约300 mgbi 100 g油 时 更换 一级白土塔白土 并切换流程 新换上的白土用于二 级处理 此次评价试验期间的原料溴指数平均为 630 mgbi 100 g 油左右 考虑到装置实际情况 选择 溴指数300 mgbi 100 g油为评价终止点 第n周期 原料 第n 1周期 原料 r401a r401b 吸 附 分 离 塔 r401b 吸 附 分 离 塔 r401a 一 级 白 土 塔 后 油 一 级 白 土 塔 后 油 图3白土更换周期与流程切换示意图 4 4 2 评价结果 工业侧线评价过程中 视白土处理后油溴指数 变化情况 隔日于上午8时采样分析 在空速1 h 1 条件下 当出口油溴指数超300 mgbi 100 g油时 认 定该白土失效 停止采样 见图4 100 700 500 300 3月2日3 月30日 3月16日时间 溴指数m gb i 100g油 图4原料及各白土处理后溴指数变化 原料油 白土a 白土b白土c 白土d 4 4 3 综合评价比较 通过实验室静态评价与工业侧线评价试验结果 来看 静态评价结果不能用于正确评价酸性白土脱 除烯烃效果 除去评价过程中的空速及流量变化影 响 各种白土综合性能如表3 表3白土综合性能比较 白土编号 abcd 累计处理倍数 1165113013361401 累计处理c mol 52 550 960 963 5 折算空速1 hi 1使用天数 d 48 547 155 758 4 出口油溴指数 mgbi 100g油 305 4 305 3304 9324 6 工业侧线评价中 不同空速条件下 c和d两种 白土脱烯烃效果明显好于a和b 使用寿命比a型 长15 20 4 4 4 技术经济分析 依据工业评价结果 按镇海炼油化工股份有限 我公司px装置白土塔单塔装填100 t白土进行测 算 应用不同型号白土经济效益分析如下 表4技术经济分析 白土型号 abcd 年更换次数 次 6 87 05 95 7 年累计费用 万元 204210177171 注 白土价格均按3000元 t估计 由此可见 应用c型或d型白土不仅可以减少 白土更换次数 减轻因此产生的环境污染 同时可以 降低劳动强度及生产成本 下转第72页 86 精细化工中间体第34卷 时间 3 氰基吡啶为3 3 m in 2 氰基吡啶为5 6 m in 图1 2 氰基吡啶样品气相色谱图 2 1 0 1 2345 6 1 3 氰基吡啶2 2 氰基吡啶 3 结果与讨论 3 1 色谱柱的选择 选用能进行水溶液分析的peg类固定相 peg 1500 填充柱分离完全但出峰慢 ffap 柱分离完 全 出峰迅速 但对碱性水溶液重复性差 选用2 ko 5 peg 20 m柱 分离完全 出峰迅速 且重 复性好 由于2 氰基吡啶水溶液中含有无机盐及 高沸物等杂质会滞留柱内 为保护分析柱 延长柱寿 命 选择在分析柱前加一长度为5 cm的预柱 4 通 过对普通担体和加碱固定相的试验 结果表明预柱 内填装加碱固定相不影响色谱分离 3 2 内标物的选择 内标物要求沸点接近且溶于水 3 氰基吡啶是 2 氰基吡啶的异构体 溶于水 色谱峰靠近并完全分 离 且样品中不含3 氰基吡啶 所以3 氰基吡啶是 理想的内标物 3 3 方法的精密度 按上述方法条件测定同一2 氰基吡啶样品 重 复测定8次 结果分别为 0 567 0 565 0 552 0 569 0 567 0 568 0 566 0 568 表明方法的标准 偏差为0 006 变异系数为0 97 3 4 方法的准确度 采用标准加入法 在已知含量的样品中 加入 2 氰基吡啶标准品 配成不同含量的样品 测定回收 率 分析结果见表1 表1准确度测定结果 样品量 g 加入量 g 理论量 g 实测值 g 回收率 0 01070 00700 01770 017699 44 0 02150 00990 03140 031399 68 0 03190 01480 04670 0473101 28 4 结论 本方法分析2 氰基吡啶含量准确 简便快速 适于生产中进行质量控制 参考文献 1 j e premecz and m e ford gas chromatographic separation of substituted pyridines j journal of chrom 1987 388 23 35 2 nyvltova zora paryzkova jana gas chromatographic method for deter m ination of residuanicotinonitrile together w ith nicoti nam ide in products of nicotinonitrile hydrolysis p cs 262055 1989 05 15 3 喻鹏 黄驰 李晓芸 等 杂环化合物氨氧化法制备杂环芳 腈研究i 3 甲基吡啶氨氧化法制备烟腈 j 武汉大学学报 2003 49 2 179 182 4 李洪宽 大口径毛细管柱和微填充柱联用分析噻氯吡啶 j 分 析化学 1996 24 2 248 上接第68页 5 结论 1 静态评价试验不能正确评价酸性白土脱除烯 烃效果 2 在白土的理化指标中 孔径分布 表面酸浓度 是衡量白土脱除烯烃能力的重要指标 小孔径比例 高 表面酸浓度高 脱除烯烃的容量要大一些 其它 性能指标则没有直接的关联 3 b型白土性能与a型相当 c型与d型脱烯 烃能力较a型高15 20 使用寿命也相应延长 15 20 4 工业装置应用d型酸性白土 与a型白土相 比 每年可以降低生产成本30万元以上 并减轻因 更换白土而产生的环境污染 具有较好的经济效益 和环保效益 参考文献 1 赵仁殿 芳烃工学 m 北 化学工业出版社 2001 2 孙宗海 石油芳烃生产工艺与技术 m 北京 化学工业出版 社 1986 3 冯孝庭 吸附分离技术 m 北京 化学工业出版社 2000 4 王祖兴 压汞法考察白土的孔结构 j 浙江化工 1992 23 2 53 56 27 精细化工中间体第34卷 精制芳烃用颗粒白土工业评价精制芳烃用颗粒白土工业评价 作者 王铭 彭壮青 作者单位 王铭 中石化镇海炼油化工股份有限公司 浙江 宁波 315207 彭壮青 湖南科技职业技术 学院 湖南 长沙 410004 刊名 精细化工中间体 英文刊名 fine chemical intermediates 年 卷 期 2004 34 4 被引用次数 6次 参考文献 4条 参考文献 4条 1 赵仁殿 芳烃工学 2001 2 孙宗海 石油芳烃生产工艺与技术 1986 3 冯孝庭 吸附分离技术 2000 4 王祖兴 压汞法考察白土的孔结构 1992 02 本文读者也读过 10条 本文读者也读过 10条 1 何雅仙 韩松 郁桂芝 精制芳烃用颗粒白土的研制 期刊论文 精细石油化工进展2001 2 6 2 曹祥 cao xiang 重整生成油选择加氢脱烯烃 期刊论文 炼油技术与工程2010 40 1 3 代培刚 吴瑛莹 王昕 施力 新型芳烃脱烯烃分子筛催化剂的评价试验 期刊论文 石化技术与应用2003 21 5 4 孙绪江 陈吉祥 张立群 张继炎 王世昌 sun xu jiang chen ji xiang zhang li qun zhang ji yan wang shi chang 芳烃精制颗粒白土失活分析及再生初探 期刊论文 化学工业与工程2006 23 1 5 竺家培 郑海 林昊健 zhu jiapei zheng hai lin haojian 重整装置混合二甲苯收率的影响因素分析 期刊论文 石油炼制与化工2010 41 12 6 陈志明 芳烃精制脱除烯烃分子筛催化剂的研