研究C5C6烷烃异构化装置的工艺流程方案与优化控制策略
本文首先针对C5/C6烷烃异构化催化剂类型进行简单阐述。
其次,结合实际情况对C5/C6烷烃异构化装置的工艺流程方案制定以及具体实施情况进行分析,并且提出相对应的优化控制策略。
标签:C5C6烷烃;异构化装置;工艺流程;优化控制
近年来,我国社会经济稳步上升,人们日常生活质量水平不断提升,对环境的要求越来越高。
特别是在现阶段绿色节能环保理念的提出和应用背景下,人们已经逐渐意识到绿色环保的重要性,同时由于绿色化工和清洁燃料的需求,汽油质量标准也逐渐朝着一些低蒸汽压等方向发展。
其中烷烃异构化由于本身硫的质量分数比较低,所以在情节燃料的使用和绿色化工的实现过程中,烷烃异构化已经逐渐成为必不可少的一种重要手段。
烷烃异构化通过将原料轻质石脑油当中的C5/C6正构烷烃逐渐转化成为与之相对应的支链异构烷烃。
如表1所示。
异构化工艺手段在当代社会中被广泛应用,同时异构化对产品的辛烷值会产生非常大的影响,同时投资、能耗相互之间差异性也比较大。
因此,需要与C5/C6烷烃异构化装置的工艺流程进行实践分析,从而提出有针对性的优化控制策略。
1 C5/C6烷烃异构化催化剂类型分析
烷烃异构化工艺的催化剂分为三种类型,其一是低温型、其二是中温型、齐三则是金属氧化物型的催化剂。
不同类型的催化剂在使用中有不同的标准要求,比如低温型催化剂在使用时,其反应温度最低在115至150℃,其酸性主要是由卤素提供。
在实践中,正构烷烃异构化属于一种放热反,所以如果从热力学的角度出发对其进行分析可以出,其如果出现低温的状态,那么对异构化反应而言,具有一定优势。
因此,国外一些国家在针对这一方面内容进行研究时,大多数情况下,都会利用低温型双功能催化剂实现该工艺流程的具体操作。
这样不仅能够有利于为用户提供更多不同原料、不同产品要求的个性化实施流程,而且还能够有利于该工艺流程实施的有效性得到保证。
原料异构化率以及液相收率平均都呈现出比较高的状态,其中产品辛烷值最高能达到90以上。
但是这类催化剂对原料中水和硫质量而言,具有非常严格的要求,在反应过程中,需要连续对其进行氯气的补充,这样能够尽可能避免出现腐蚀设备污染现象。
中温型催化剂反应温度比较高,但是这类催化剂选择性比较差,同时液相收率比较低,但是工艺流程比较简单。
与此同时,对杂质质量分數要求并不是很严,这样就会呈现出比较低的反应压洗。
最后是金属氧化物型固体超强酸催化剂的反应与低温型催化剂反应相比,要高出很多,该金属氧化物型催化剂的活性和选择性比较低,这样对原料中的有毒物质就会相对宽松[1]。
2 C5/C6烷烃异构化工艺流程方案与优化控制策略
2.1 一次通过流程
在该烷烃异构化工艺流程方案的制定以及具体落实过程中,为了保证其在使用中的稳定性和有效性,需要与原料进行有效结合。
原料当中的异戊烷指向分数高低,能够直接对其实际应用情况产生影响,同时还会分为异构化反应单程,一次通过流程和脱异戊烷单程通过流程。
通过对实际情况进行调查分析以及该工艺流程方案的具体应用情况可以看出,DIP+异构化反应流程是将原料作为基础,利用脱异戊烷塔脱除异戊烷,其余组成部分可以通过异构化反应器进行操作[2]。
这样反应产物和前面已经分离出的异戊烷混合之后可以将其作为产品装置。
2.2 脱异己烷塔循环流程
脱异己烷塔循环流程主要包括异构化反应+脱异己烷塔流程、DIP+异构化反应+DIH流程。
这一流程操作方式,不仅能够保证反应产物在具体操作中的稳定性和有效性,而且还能够为其进入脱异己烷塔大小良好基础。
该塔侧线抽出的甲基戊烷和没有反应正在等待反应的正己烷等C6组分相互之间会呈现出持续循环的状态,并且经过反应之后回到反应器当中,继续深入反应。
这一流程在操作时,对C6的质量分数要求比较高,同时对辛烷值的提升效果也比较明显。
3 结束语
综上所述,针对不同催化剂类型,需要与不同流程进行对比选择,这样不仅能够对烷烃异构化流程进行模拟分析,而且还能够结合实际情况提出有针对性的工艺流程具体实施方法。
在保证提高轻质石脑油辛烷值的基础上,能够实现烷烃异构化装置的合理应用。
参考文献:
[1]宋鹏俊,阚宝训,蒋红斌.NNI-1型C_5/C_6烷烃异构化催化剂长周期运行分析及建议[J].石油炼制与化工,2015,46(09):16-19.
[2]苏彤.SAPO-11分子筛的合成及其烷烃异构反应研究[D].西安:西安石油大学,2015.。