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摘 要

重质芳烃加氢轻质化工艺是指将重质芳烃经过一系列反应，最终得到苯、甲苯、二甲苯（BTX）等其他轻质组分的一种工艺。重质芳烃加氢轻质化技术的最大优点在于可以生产BTX等重要的基础有机原料。随着催化重整与芳烃联合设备规模的不断增大，产出的重质芳烃也一直在增长。对于提高重质芳烃的利用率及其的经济价值，将C₁₀ 重芳烃转化为BTX的研究，已成为世界研究芳烃生产时的首要考虑。

工业催化剂是重质芳烃加氢轻质化工艺的关键，本文通过对生产多使用的工业催化剂完成了一系列实验，旨在比较不同的反应氢油比、反应空速、反应温度及反应压力等工艺条件对工艺中用到的催化剂的活性的影响。得出了以下结论：氢油比、反应空速、反应温度和压力对重质芳烃加氢轻质化工业催化剂的活性及液收都有不同程度的影响，通过一系列的实验最终确定了重质芳烃加氢轻质化工业催化剂的最佳工艺条件：温度380℃，氢油比900-1000，空速1.8h^-1，压力2.8MPa。

关键词：重质芳烃 加氢 工艺条件 轻质化

Study on Light Aromatics Process of Heavy Aromatic Hydrocarbons

Abstract

Heavy aromatics hydrogenation process is mainly refers to heavy aromatics into benzene, toluene, xylene (BTX) and other light components.The biggest advantage of heavy aromatics hydrogenation technology is the production of BTX and other important basic organic raw materials.With the increasing scale of catalytic reforming and aromatics, the heavy aromatics are becoming more and more.For the improvement of the utilization of heavy aromatics and its economic value, the conversion of C₁₀ heavy aromatics into BTX has become the world's first consideration in the study of aromatics production.

The industrial catalyst is the key to the process of heavy hydrogenation of heavy aromatics. This paper has completed a series of experiments by comparing the different reaction hydrogen / oil ratio, reaction space velocity, reaction temperature and reaction pressure through the production of multi-use industrial catalysts. Effect of process conditions on the activity of the catalyst used in the process.The following conclusions are drawn that the ratio of hydrogen to oil, weight airspeed, reaction temperature and pressure have different effects on the activity and liquid charge of heavy aromatics hydrogenation industrial catalyst, and the results are determined by a series of experiments. The optimum conditions for the catalyst: the temperature is 380 ℃, the ratio of hydrogen to oil is 900-1000, the space velocity is 1.8h-1 and the pressure is 2.8MPa.

Key words: Heavy aromatics Hydrogenation Process conditions light aromatics

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1重质芳烃轻质化的研究背景 1

1.2重质芳烃的概述 1

1.2.1主要来源 1

1.2.2利用途径 2

1.2.3利用现状 3

1.3工业技术简介 3

1.3.1原料油性质 3

1.3.2反应原理及流程 4

1.3.3国外工艺进展 6

1.3.4催化剂选择 7

1.4工艺研究状况 8

1.5研究意义 9

第二章 实验部分 11

2.1 实验原料与试剂 11

2.2 催化剂的性能测试 11

2.2.1 反应装置 11

2.2.2 催化剂装填 12

2.3 原料和产物分析 13

2.4 评价指标及计算方法 14

第三章 工艺条件对催化剂性能的影响 15

3.1 氢油比 15

3.2 反应空速 16

3.3 反应温度 17

3.4 反应压力 18

3.5 小结 18

第四章 结论与展望 20

4.1 结论 20

4.2 展望 20

参考文献 21

致谢语 23

1. 绪论

1.1重质芳烃轻质化的研究背景

随着煤化工方面的不断发展，尽管大部分煤化工产品有了一定程度的合理利用，可是副产品中的重质芳烃原料，不但密度大，硫、氮的含量也不低，而且还有不少的多环型化合物，这些原料中的绝大多数被直接通过燃烧的方式来使用，这样的利用方式不仅是对资源的浪费，对于环境也有着不小的污染。

另外，要想提高炼油能力，最容易让人想到并且最简单的方法就是扩大生产设备的建设，也必将导致重质芳烃的产量大大增加^[1~5]。同时，就算只考虑其中的C₁₀重芳烃，就有不下于100种的组分，由此可想，重芳烃的组成又将是多么复杂^[6]。通常情况下，经过一些基础的精馏，就可以提取出更高价值的组分，其中一小部分可以作为生产溶剂油或汽油的共混组分，除此之外的也只能用作低价燃料了，即使如此，仍有五分之一左右的C₁₀重芳烃会转化为重残留物。不难看出，在现在的生产C₁₀重芳烃的模式下，利用原料的能力明显不足，不仅造成资源的不必要浪费，对环境的污染也不小，对人体也有着不小的危害，而其应有的经济效益根本没有得到合理的利用，一些有害物质也将直接对各种生产设备的正常运行造成严重影响。

目前来看，关于生产轻芳烃的原料方面来说，重芳烃是不二选择，因此作为提高重芳烃利用率的重要工艺的重芳烃加氢脱烷基技术，受到全世界学者关注也是不可避免的。重质芳烃在经过轻质化反应后就是为了生成苯、甲苯、二甲苯等产品，这样可减少世界对PX的依赖。因而，这项工艺对于大多数重质芳烃都有了正当的使用方式，C₁₀资源的经济效益也能够得到合理的发挥，凭借这些优点，重芳烃脱烷基轻质化工艺技术值得我们花费大量时间去研究并完善。

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