hat-096型催化剂在镇海歧化装置的工业应用

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1、HAT-096型催化剂在镇海歧化装置的工业应用 郭守权   谭永忠（中国石化镇海炼化公司综管处） 摘要：该文介绍了镇海炼化新建100×104t/a歧化与烷基转移装置所采用的HAT-096型歧化与烷基转移催化剂的技术指标、反应性能、首次装填、预处理、投料试车以及工业标定等情况，并对该催化剂的首次投料及应用进行特性分析，指出了HAT-096型催化剂具有起始反应温度低、高活性、高选择性和高稳定性的特点，同时指出该催化剂在首次投料过程中不宜在低空速下长时间运行。关键词：催化剂 歧化与烷基转移 预处理 反应投料 飞温 镇海炼化100×104t/a歧

2、化与烷基转移装置是目前国内单系列处理量最大的歧化装置。该装置原为镇海炼化公司扩建800×104t/a炼油工程对二甲苯联合装置的一个单元，与吸附分离、异构化和二甲苯精馏一起组成对二甲苯联合装置。歧化与烷基转移反应主要是以甲苯和含C10芳烃达7%～11%的C9芳烃为原料，在催化剂的作用下，通过临氢反应生成甲苯歧化和甲苯与C9芳烃之间的烷基转移反应，最终转化成芳烃装置中附加值最高的苯和二甲苯产品。镇海100×104t/a歧化装置选用的是上海石化研究院研制并生产的HAT-096型催化剂。该催化剂于2004年12月7-8日进行装填，12月31日正式

3、投产，目前催化剂性能良好，装置运行平稳。 1 HAT-096型催化剂的技术指标1.1 催化剂的物化指标HAT-096型甲苯歧化与烷基转移催化剂是以氧化铝、丝光沸石为载体，具有活性高、选择性好、寿命长的特点，同时还具有很强的工况适应能力。催化剂的组成及物化性质见表1。 表1 HAT-096型催化剂物化性质项目实测值载体组成氧化铝+丝光沸石外观白色条形颗粒颗粒度/mmφ（1.6～1.8）×（3～15）（≥80％）堆比/kg·m-3≥690压碎强度/N·cm-1≥80粉化度(质量分数)，%不大于0.5%（32目以下） 1.2 工艺条件氢烃比(m

4、ol)≥6.0，氢纯度≥80%，反应压力2.8～3.0MPa，正常使用反应温度340～430℃，最高使用温度430℃。1.3 工业保证值转化率大于46.0%，总选择性大于89.0%，其中C8芳烃选择性大于68.8%。 2 HAT-096型催化剂在镇海歧化装置的工业应用2.1 装置概况镇海歧化装置设计规模为100×104t/a（包括循环料），为目前国内单系列处理量最大的歧化装置，采用上海石化研究院开发的甲苯与重芳烃歧化与烷基转移工艺（STDT）技术。不同于传统意义上的歧化，该装置在反应系统、汽提塔、苯塔和甲苯塔后增加了二甲苯塔、邻二甲苯塔和

5、重芳烃塔，并且换热系统采用优化的热联合方式，以达到节能的效果。主要产品有苯和邻二甲苯产品，同时二甲苯塔顶混合二甲苯作为吸附分离进料，循环甲苯和C9A作为歧化反应系统进料。镇海歧化装置的简明工艺流程见图1。图1 镇海歧化装置简明工艺流程 2.2 催化剂装填镇海炼化100×104t/a歧化装置反应器为内径4.6m、切向高度达到14.53m的大型轴向反应器。该反应器催化剂床层内三个横截面共增设了九个点的温度指示，可以很直观的反映出催化剂床层气流的分布以及温升情况，反应器还采用了135度圆锥形单级挡板型进口预分布器，使反应器内催化剂床层气流分布更

6、加均匀。HAT-096型催化剂主要装填于反应器的主床层和塌落层，装填催化剂前对歧化反应系统进行了烘炉烘器处理，以去除反应系统内的游离水和油脂。烘器结束后，检查反应器的内件，确认收集器无破损、变形，符合装剂要求后，经与上海石化研究院讨论决定，反应器催化剂床层最上面的φ19瓷球层高度由150mm增加到200mm。本次催化剂实际装填量为83.04t，装填体积为118.03m3，装填密度为703.5kg/m3。装填完毕，反应系统充N2气密结束后进行H2置换并0.7MPa保压，准备进行新鲜催化剂的预处理。2.3 催化剂的预处理工业生产的HAT-09

7、6型催化剂在制备、运输、装填过程中会吸附一部分水分，为保证新鲜催化剂的活性，在反应投料前必须对催化剂进行脱水干燥。脱水干燥过程采用氢气在3.0MPa下以25℃/h的速率进行升温，反应器入口温度在200℃和400℃时，分别恒温8h和4h进行脱水干燥，除去系统中的水分。在升温过程中，当温度高于120℃后，定期排放高分罐底部的明水。最后反应器出口无明水，并且进出口水含量一致，气体露点-84℃，脱水干燥圆满完成。催化剂在整个预处理过程中共脱水2.07t，催化剂含水量为2.49％。脱水干燥结束后反应器入口温度降至330℃为投料做好准备。2.4 投料

8、过程分析临氢系统反应系统在反应器入口温度330℃、压力3.0MPa、循环H2体积浓度＞80%、新氢补充量＞10000m3/h、进料空速0.4h-1的条件下反应器引油投料开车。2.4.1 首次投