輕烴芳構化工藝技術進展
行業科技
作者：劉為
【摘要】本文將在對於國內外比較典型的輕烴芳構化工藝技術進行分析介紹的基礎上，通過進行不同分子篩催化劑金屬改性與反應條件對於催化劑芳烴構化性能的影響，以及輕烴芳構化反應機理的分析，實現對於輕烴芳構化工藝技術中沸石分子篩芳烴構化催化劑的改進發展與優化方向的分析論述。
【關鍵詞】輕烴芳 生產構化 工藝技術 沸石分子篩 發展方向
在化工行業生產中，芳烴是一種生產產量以及生產規模僅僅落後於乙烯、丙烯的重要的有機化工原料。芳烴生產以及芳烴衍生物在實際化工生產中的應用非常廣泛和普遍，比如塑料以及化纖、橡膠等化工產品以及一些精細化學品生產中，都有對於芳烴及其衍生物的應用實現。隨著石油化工行業的不斷發展以及煉油技術的提升，目前，芳烴構化生產中以石油作為原料的芳烴生產，不僅國外以達到98%的水平，並且國內芳烴構化生產中以石油作為原料的情況也達到了85%以上，規模速度發展非常快。輕烴是一種以C5為主的烷烴或者是單烯烴化合物，它是石油開采以及煉製過程出現的副產品。通常情況下，輕烴主要來源於石化生產以及天然氣田、油田開采生產與煉油實現過程中。輕烴芳構化是在社會經濟技術進步以及石油資源短缺情況下，發展起來的一種芳烴生產新工藝。本文將對於輕烴芳的構化工藝技術以及進展進行分析論述。
一、輕烴芳構化以及主要工藝技術介紹
（一）輕烴芳構化分析
輕烴芳構化是在社會經濟以及生產技術發展推動下，同時加上石油資源緊缺狀況嚴重，在近幾年逐漸發展起來的一種芳烴生產的新工藝，在實際化工生產中主要是用來進行芳烴或者是高辛烷值汽油調和組成的生產實現。輕烴芳構化主要是指通過使用HZSM-5沸石分子篩作為構化生產的催化劑活性組分，實現對於重整抽餘油以及重整拔頭油、焦化汽油、直餾汽油、熱裂解C5餾分、熱裂解汽油液化石油氣、油田凝析油等輕烴，轉化成芳烴的一個工藝過程。
（二）輕烴芳構化主要工藝技術介紹
輕烴芳構化實現最早是由英國的Cyclar芳烴構化工藝，在建立示範裝置並在工業生產應用實現為標誌的。目前，國內外輕烴芳構化較為成熟的工藝技術主要有以下幾種，即Cyclar輕烴芳構化工藝以及Alpha輕烴芳構化工藝、M2-forming輕烴芳構化工藝、Aroforming輕烴芳構化工藝和國內的Nano-forming輕烴芳構化工藝等。
其中，Cyclar輕烴芳構化工藝首先是由烷烴脫氫環化聚合生成芳烴的反應工藝過程演變來的。在這一輕烴芳構化反應過程中，主要通過使用Al2O3的負載型Pt、Pd作為催化劑，並且在較高的反應溫度環境下，將烷烴轉化成為芳烴。在這一輕烴芳構化工藝中，由於構化反應的溫度比較高，因此在構化反應過程中容易裂解生成大量甲烷與乙烷，導致芳烴的轉化選擇性比較低，並且由於構化催化劑Pt和Pd都屬於貴金屬，因此，該構化方法的經濟費用也相對比較高，在實際中的研究應用越來越少。隨後由於ZSM-5分子篩的成功合成實現，以及在合成中獨特結構與酸性特點，被作為催化劑的活性組分進行廣泛應用，並且在輕烴芳構化反應中也被應用實現，也就構成了Cyclar輕烴芳構化工藝。Cyclar輕烴芳構化工藝進行輕烴芳的構化實現主要是應用液化石油氣LPG，也就是輕質烷烴作為原料，並使用Ga改性的ZSM-5分子篩作為催化劑，在運用連續再生移動床工藝技術實現的一種輕烴芳構化工藝方法。這種工藝的經濟性低以及操作複雜性較高。