CN102816044A

CN102816044A - 一种烷基化反应原料苯或甲苯脱碱性氮的方法

Info

Publication number: CN102816044A
Application number: CN2012103125601A
Authority: CN
Inventors: 刘志华; 陈宝林; 王伟; 杨晓丽
Original assignee: NINGXIA BAOTA PETROCHEMICAL GROUP CO Ltd
Current assignee: NINGXIA BAOTA PETROCHEMICAL GROUP CO Ltd
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2012-12-12

Abstract

本发明涉及一种烷基化反应原料苯或甲苯脱碱性氮的方法，是将原料苯或甲苯由泵输送，从吸附塔的顶部进入装有吸附剂的吸附塔，原料中的碱性氮与吸附剂发生反应并被脱除，脱氮后的苯或甲苯由吸附塔底部排出，送入烷基化反应器，本发明能够有效的脱除原料苯或甲苯中的氮，使原料苯或甲苯中氮含量脱除至30ppb以下。

Description

一种烷基化反应原料苯或甲苯脱碱性氮的方法

技术领域

本发明涉及一种石油化工原料预处理方法，具体涉及一种烷基化反应原料苯或甲苯脱氮的方法。

技术背景

烷基化反应原料为苯(或甲苯)和甲醇。工业苯或甲苯中通常都含有少量的氮化物，含量一般在1ppm左右，最高可达到10ppm，其中碱性氮占大部分。

碱性氮对烷基化反应有非常不利的影响。碱性氮化物被认为是氧化的促进剂，在油品中存在，会加速油品中其他酸性组分和非碱性氮化物组分的氧化失稳。氮化物是油品成胶的主要原因之一，油品中的碱性氮化物能促使可溶性胶质的生产量略有增加。

烷基化反应所用的催化剂是酸性催化剂。催化剂的中心是酸性的，碱性氮化物呈碱性，会中和催化剂的酸性，使催化剂活性中心减少，进而造成催化剂的失活。按照烷基化反应工艺的要求，进入反应器的原料氮化物含量不能超过30ppb。因此，为了延长催化剂使用寿命和保证生成油品的质量，原料苯或甲苯必须进行脱氮。

国内外对轻质油脱氮的方法中除采用加氢精制外，也广泛采用非加氢精制，如溶剂抽提、酸精制等。加氢精制需要氢源；石油产品经溶剂抽提后，部分烃类也会随抽出油被脱出，存在抽出油的再利用的问题；酸精制存在环境污染和设备腐蚀等问题。由于吸附剂对极性化合物具有较强的吸附作用，在化工生产中具有广泛的应用，在油品净化上的应用也比较多。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术缺陷，提供一种烷基化反应原料苯或甲苯脱碱性氮的方法。本发明的目的按照下述方案实现：

一种烷基化反应原料苯或甲苯脱碱性氮的方法，是将原料苯或甲苯由泵输送，从吸附塔的顶部进入装有吸附剂的吸附塔，原料中的碱性氮与吸附剂发生反应并被脱除，脱氮后的苯或甲苯由吸附塔底部排出，送入烷基化反应器；

所述固定床吸附塔作为脱氮设备，床层高度为吸附塔塔高的1/2～4/5；

所述吸附塔中使用的吸附剂为固体酸性吸附剂；

所述固体酸性吸附剂是分子筛催化剂、硅铝土、硅胶、大孔弱酸性阳离子交换树脂、活性炭或其组合；

所用吸附塔径高比为1∶1.5～10；

所述吸附塔操作温度为10～150℃；

所述吸附塔操作压力为0.1～2.5MPa；

所述苯或甲苯进料重量空速0.1～10h^-1；

所述原料中的总氮含量可降至30ppb以下。

吸附法脱氮吸附剂种类多，且范围广，工艺操作条件要求也不高，应用起来比较方便灵活，是一种简单而又高效的脱氮方法。由于吸附剂(分子筛催化剂、大孔弱酸性阳离子交换树脂、硅铝土等)对碱性氮化物有较强的吸附能力，而对油品中理想组分具有极其微弱的吸附作用。可以利用这些吸附剂来吸附苯或甲苯中的氮化物。

苯醇烷基化反应催化剂的中心都是酸性的，可以利用催化剂的酸性中心来中和苯或甲苯中的碱性氮。可以选择廉价的酸性催化剂如废分子筛催化剂作为碱性氮吸附剂，以牺牲催化剂的酸性中心来达到脱除碱性氮的目的。

分子筛催化剂由于具有比表面积大、活性高及优良的择形性能，而被广泛地用作NOx与硫化物的吸附剂。由于分子筛催化剂具有较温和的酸性，也可以用于碱性氮的吸附。

离子交换树脂内部具有很多分子水平的孔道，吸附树脂具有吸附容量大、容易再生等优点。目前吸附树脂已广泛应用在油品脱氮、污水处理、提取等领域。

以上所述的吸附剂都具有很好的吸附效果，将吸附剂装填入吸附塔，对苯或甲苯中的氮进行吸附，能够使苯或甲苯中的氮含量由1ppm～10ppm降到30ppb以下。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图，图中，各标号的意义如下：

1 栅格板

2 陶瓷球

3 粗石英砂

4 细石英砂

5 吸附剂

6 陶瓷球

7 液体分布器

8 换热器

具体实施方式

1、如图1所示，吸附塔由塔顶向下分别为液体分布器、惰性填料(如不同直径的石英砂、瓷球等一种或多种)、吸附剂、惰性填料及不锈钢丝网。吸附剂填装高度约为吸附塔高的3/5～4/5。

2、将原料苯或甲苯在常温下(或升温后)由泵输送入吸附塔，由吸附塔顶部进料，总重量空速为0.1～10h^-1。苯或甲苯与吸附剂接触后，氮与吸附剂反应并被吸附在吸附剂上，脱氮后的苯或甲苯由吸附塔底部排出，进入烷基化反应器。

实施例1

吸附塔中装入废分子筛催化剂作为吸附剂。原料苯或甲苯在80～150℃下进入吸附塔，总重量空速为0.1～5h^-1，操作压力0.5～2MPa，苯或甲苯与吸附剂接触后发生吸附反应，吸附脱氮后，从吸附塔底部排出，送入烷基化反应器，其总氮含量降至20～30ppb。

实施例2

吸附塔中装入改性沸石作为吸附剂。原料苯或甲苯在50～120℃下进入吸附塔，总重量空速为0.1～10h^-1，操作压力0.5～2MPa，苯或甲苯与吸附剂接触后发生吸附反应，吸附脱氮后，从吸附塔底部排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至10～20ppb。

实施例3

吸附塔中装入D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂作为吸附剂，原料苯或甲苯在20～60℃进料，总重量空速为0.5～5h^-1，在压力0.1～1MPa下经离子交换树脂吸附氮化物后，从吸附塔底排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至20～30ppb。

实施例4

吸附塔中分层装入D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂和改性沸石各一半作为吸附剂，原料苯或甲苯在20～60℃进料，总重量空速为0.5～5h^-1，在压力0.1～1MPa下吸附氮化物后，从吸附塔底排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至20～30ppb。

实施例5

吸附塔中分层分别装入改性沸石、D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂和改性沸石各三分之一作为吸附剂，原料苯或甲苯在20～60℃进料，总重量空速为0.5～5h^-1，在压力0.1～1MPa下吸附氮化物后，从吸附塔底排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至20～30ppb。

实施例6

吸附塔中分层分别装入废分子筛催化剂、改性沸石、D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂和改性沸石各四分之一作为吸附剂，原料苯或甲苯在20～60℃进料，总重量空速为0.5～5h^-1，在压力0.1～1MPa下吸附氮化物后，从吸附塔底排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至20～30ppb。

Claims

1.一种烷基化反应原料苯或甲苯脱碱性氮的方法，其特征是将原料苯或甲苯由泵输送，从吸附塔的顶部进入装有吸附剂的吸附塔，原料中的碱性氮与吸附剂发生反应并被脱除，脱氮后的苯或甲苯由吸附塔底部排出，送入烷基化反应器。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于用固定床吸附塔作为脱氮设备，床层高度为吸附塔塔高的1/2～4/5。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸附塔中使用的吸附剂为固体酸性吸附剂。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述固体酸性吸附剂是分子筛催化剂、硅铝土、硅胶、大孔弱酸性阳离子交换树脂、活性炭或其组合。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所用吸附塔径高比为1∶1.5～10。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸附塔操作温度为10～150℃。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸附塔操作压力为0.1～2.5MPa。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于苯或甲苯进料重量空速0.1～10h^-1。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于原料中的总氮含量可降至30ppb以下。