固定床双塔并联石脑油分子管理技术研究

采用分子管理的策略分离并优化利用石脑油是提高石油资源利用效率的重要途径。本文在5A分子筛单塔固定床吸附分离石脑油中正异构烃研究的基础上,新建了由程序控制电磁阀自动切换吸附／脱附过程的固定床双塔并联吸附分离装置,实现了对中石化高桥分公司石脑油(SGPC)中正构烷烃、非正构烃的连续分离,并比较了富含正构烷烃的脱附油作为蒸汽裂解制乙烯原料和富含非正构烃的吸余油作为催化重整原料的性能,实现了石脑油中烃类组分宜烯则烯、宜芳则芳的分子水平优化利用。对于SGPC石脑油,经过5个循环后吸附／脱附循环过程达到稳定,优化的工艺参数为：操作温度270℃,石脑油进料空速90.1h-1,吸附／脱附切换周期30min,氮气脱附空速127.5h-1,中间油切割时问2min。该条件下最大处理量为8.05g石脑油/100gMS·h。脱附油中正构烷烃含量达到95.18%,吸余油中正构烷烃含量为2.99%；中间油循环吸附,脱附油中正构烷烃含量为96.61%,吸余油中正构烷烃含量为3.42%。计算表明,吸余油研究法辛烷值比石脑油提高20.92个单位,芳烃潜含量提高12.14个百分点,脱附油裂解乙烯收率比石脑油提高15.08个百分点,三烯总收率提高13.20个百分点。提高切中比例,脱附油中正构烷烃含量可达99.22%。装置运行850次循环后,分子筛活性维持在94.76%。 通过考察石脑油中不同烃类对正构烷烃吸附／脱附性能的影响表明,芳烃对正构烷烃在5A分子筛上气相吸附过程的影响最大。采用多组分吸附负载比关联模型(LRC)对不同石脑油在5A分子筛上的多组分吸附平衡进行了预测,吸附量预测结果与试验数据具有较好的一致性。 通过加速结焦失活,在固定床内研究了分子筛的原位氧化再生性能,获得了结焦5A分子筛的氧化再生动力学方程。优化的氧化再生工艺条件为：采用空气为再生气体,空速127.5h-1,再生温度325～350℃,再生时间4-5h。优化条件下再生后分子筛活性恢复至新鲜分子筛的94.59%。经12次氧化再生,分子筛吸附活性降至新鲜分子筛的91.68%,仍能满足吸附分离工艺的要求。