一、产品和技术简介
最近，大连理工大学利用自主开发的工业化纳米ZSM-5沸石分子筛催化新材料研制出具有超强抗积炭失活能力的低碳烃芳构化制三苯（BTX）催化剂DLP-1及相配套的Nano-forming工艺。Nano-forming工艺采用常压固定床反应器，反应温度为500℃-600℃。原料可采用混合碳四液化气、普通民用液化气、油田凝析油、重整拔头油、芳烃抽余油、裂解碳五和轻石脑油（终馏点在110℃以内）等，原料不用预精制直接进料反应，主产品为苯、甲苯和二甲苯，同时副产氢气和C9+ 重芳烃。
二、应用范围
催化剂DLP-1可用于各种液化气原料以及裂解碳五、轻石脑油、芳烃抽余油、重整拔头油和油田凝析油等多种低碳烃原料单独或混合进料的工况。主要技术指标概括于表1。
表1：纳米ZSM-5型芳构化催化剂（DLP）的主要性能指标
低碳烃原料 |
FCC液化气 |
民用液化气 |
民用液化气/裂解碳五 |
凝析油 |
原料组成，wt% |
丙烷 |
- |
19.98 |
11.89 |
- |
丁烯 |
61.06 |
45.41 |
25.22 |
- |
丁烷 |
38.25 |
31.19 |
21.89 |
5.25(烷烃) |
碳五 |
0.68 |
3.42 |
41.00(烯烃占70%) |
37.17(烷烃) |
＞碳五 |
- |
- |
- |
57.58(烷烃) |
Nano-forming产物收率,wt% |
氢气 |
2.7 |
2.9 |
2.6 |
2.8 |
燃料气 |
34.9 |
37.8 |
30.4 |
36.1 |
C6+芳烃 |
62.4 |
59.3 |
67.0 |
61.1 |
总计 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
C6+芳烃分布, wt% |
苯(B) |
16.6 |
11.4 |
11.5 |
15.4 |
甲苯(T) |
27.9 |
27.1 |
31.1 |
27.1 |
混合二甲苯(X) |
13.6 |
15.7 |
19.1 |
14.1 |
BTX总计 |
58.1 |
54.2 |
61.7 |
56.7 |
C9+芳烃 |
4.3 |
5.1 |
5.3 |
4.5 |
总计 |
62.4 |
59.3 |
67.0 |
61.1 |
同国内外已有芳构化工艺相比，Nano-forming工艺的主要特点是采用了DLP型纳米ZSM-5沸石分子筛催化剂，显着增强了催化剂的单程运转周期，因此减少了反应器的切换再生次数，延长了催化剂使用寿命，降低了操作成本。
表2 国内外轻烃芳构化技术工艺方法比较
工艺方法 |
M2-forming |
Cyclar |
Z-forming |
Aroformer |
Nano-forming |
技术来源 |
Mobil |
BP/UOP |
Asahi/Sanyo |
IFP/SALUTEC |
大连理工大学 |
反应器类型 |
绝热固定床 |
绝热移动床 |
绝热固定床 |
等温固定床 |
绝热固定床 |
催化剂 |
Ga/MFI |
Ga/MFI |
硅酸盐/MFI |
Ga/F/MFI |
改性纳米ZSM-5 |
反应温度℃ |
538～575 |
- |
500～600 |
480～530 |
500～600 |
反应压力,MPa |
- |
～0.7 |
0.3～0.7 |
0.1～0.5 |
0.3～0.5 |
空速WHSV,h-1 |
- |
- |
0.5～2 |
- |
0.5～1 |
原料 |
戊烷/己烷 |
LPG |
LPG/轻石脑油 |
LPG/轻石脑油 |
LPG/白凝析油/裂解碳五 |
产品 |
BTX |
BTX |
BTX |
BTX |
BTX |
收率,% |
30 |
63/66 |
- |
- |
59-67 |
再生方式 |
反应器切换 |
连续再生 |
反应器切换 |
反应器切换 |
反应器切换 |
再生周期 |
- |
连续 |
几天 |
12h |
≥ 20 天 |
Nano-forming工艺可以独立建厂，需要用水、电、低压蒸汽、氮气。但是如果能够与乙烯装置关联，则Nano-forming的气体产物—燃料气中的50-60%（主要是乙烷和丙烷）可以作为优质乙烯裂解料，从而显着增加装置的经济效益（已经得到工业验证）。另外，本技术能利用闲置半再生铂重整装置和富余抽提装置（能力）等炼厂装置资源以降低投资。
三、规模与投资
一套原料处理量为10万吨/年的nano-forming装置，投资约1.0亿人民币，年净利润约3000-5000万元。
四、提供技术的程度和合作方式
首套Nano-forming工业化装置建已于2006年在山东淄博建成投产,生产能力10万吨/年,处理FCC液化气和裂解碳五原料。本项目可以提供包括催化剂和工艺在内的整套技术。
