中国石化芳烃技术研讨会
稳定性。四是针对目前国内C8芳烃原料充足，而对苯又有一定需求的用户，开发了以特殊性能沸石为酸性组元并负载适量贵金属铂的能将乙苯脱乙基转化为苯的新一代异构化催化剂，相比国外同类型工艺，该催化剂具有更高的异构化处理量、活性和选择性的特点。
4.2.1 适合于高空速、低氢/烃摩尔比工况的SKI-400-40型C8芳烃异构化催化剂的商业应用 在原SKI系列催化剂的基础上，通过对催化剂酸性组元的加强和提高铂的利用率等方面的改进，开发成功了SKI-400-40型C8芳烃异构化催化剂，并于1997年首次商业应用在中石化所属一套PX产量为600Kt/a的装置上，至今运转已达七年。运转结果见表11和表12。
该装置改造后对二甲苯产量由450Kt/a扩充至600Kt/a，其中异构化主要设备未作改动，仅用SKI-400-40型催化剂更换旧剂，节省了巨额改造资金；与替代剂设计值相比，该剂可少用原料，多出产品。为用户创造了可观的经济效益，亦为同类装置扩产增效提供了可靠依据。
表11 SKI-400-40型催化剂标定工艺参数和主要技术指标/% 项 目 反应器出口温度 / ℃ 高分压力 / MPa 重量空速 / h-1 氢/烃摩尔比 补充新鲜C8A总量 / t?d-1
PX产量 / t?d-1 OX产量 / t?d-1 PX+OX产量 / t?d-1 异构化进料负荷
液收 PX/?X EB转 C8A开环损失 C8A 收率 PX+OX总收率
SKI-400-40
400 1.28 3.66 3.6?4.5 2287.4 1692.3 367.7 2060 99.59 98.54 22.19 26.05 2.90 97.10 90.06
参比剂设计值
98.24 22.84 29.45 4.71 95.29 84.18
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消除瓶颈,扩能增效—SKI系列C8芳烃异构化催化剂开发及工业应用
表12 使用SKI-400-40型催化剂产生经济效益一览
项 目 C8芳烃消耗量/ t?d-1 PX+OX产量/ t?d-1 原料减少量/ t?d-1 节省原料费/万元/a PX+OX产量增加量，t/d 年增产效益/万元?a-1 年副产物价值/万元?a-1 催化剂装填量/ t 催化剂节省费用/万元?a-1 总经济效益/万元?a-1
参比剂设计指标
2428.8 2040.0 102
使用SKI-400-40型催化剂结果
2297.3 2059.4 131.5 12273.3 19.4 2198.7 8328.3
90（新剂）+13.11（旧剂）
196.7 6340.4
4.2.2 适合于高空速、高乙苯转化工况的SKI-400-40（Ⅱ）型C8芳烃异构化催化剂的商业应用 随着用户乙烯裂解能力的扩充，处理来自于乙烯裂解C8芳烃量的逐渐增加，异构化进料中乙苯含量明显上升，最高时达到25%以上，这就要求异构化催化剂在开环损失不增加的前提下提高乙苯转化率，以达到增产对、邻二甲苯的目的。RIPP通过引入特殊性能分子筛以加强酸性功能，引入高效竞争吸附剂和改进浸渍过程以提高贵金属分散度等措施研制开发成功的SKI-400-40（Ⅱ）型C8芳烃异构化催化剂于1997年和2000年先后商业应用在中石化所属一套PX产量为80Kt/a和235Kt/a的装置上，在异构化进料中乙苯含量超过15%的苛刻工况下运转，仍具有较高的活性、选择性，并且表现出了良好的再生性能。该催化剂至今已分别运行了6年、4年。运转结果见表13。
表13 SKI-400-40（Ⅱ）型C8芳烃异构化催化剂的商业运转结果 /% 项目
反应器入口温度/℃ 反应压力(表压) /MPa 重量空速 / h-1 氢/烃摩尔比 进料中乙苯含量
PX/?X EB转
C8芳烃开环损失 PX总收率
工况1 380 1.08 3.3 3.6 15.50 21.76 30.04 3.5 86.09
工况2 374 0.95 2.5 6.5 20?25 22.34 33.24 / /
工况2再生后
376 0.90 2.2 6.2 16?20 21.74 30.20 / /
4.2.3 适合于新建装置独特工况的C8芳烃异构化催化剂的商业应用
4.2.3.1 适合于低温、低压、低氢/烃摩尔比工况的SKI-400C型C8芳烃异构化催化剂的商业应用
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中国石化芳烃技术研讨会
SKI-400C型C8芳烃异构化催化剂于2000年商业应用在中石化所属一套新建PX产量250Kt/a的装置上，运转结果详见表14。商业应用说明，通过对催化剂酸性功能的调整，在低温、低压、低氢/烃摩尔比工况下运转，相比替代剂，SKI-400C型C8芳烃异构化催化剂具有更缓和的操作条件和更高的活性、选择性。
表14 SKI-400C型C8芳烃异构化催化剂的商业运转结果 /% 项 目
反应器入口温度/℃ 高分压力(表压) / MPa
操作条件
重量空速/ h-1 氢/烃摩尔比 异构化进料中乙苯含量
PX/?X
性能指标
EB转
C8芳烃开环损失 氢耗（对进料）
SKI-400C 372.4 0.64 3.50 4.59 11.72 21.21
19.09（乙苯不积累）
3.21 0.027
替代剂设计值 374?386 ≮0.64 3.0?3.5 ≮4.0 ?10.5 20.80
27.00（乙苯不积累）
3.5 ≯0.12
4.2.3.2 适合于高活性、高处理量、单系列工况的SKI-400D型C8芳烃异构化催化剂的商业应用 SKI-400D型C8芳烃异构化催化剂于2003年商业应用在中石化所属一套新建PX产量450Kt/a的装置上。在国内该套装置具有以下独特性：反应及分离系统为国内规模最大的单系列装置；处理新鲜C8芳烃仅为重整C8芳烃，因而异构化单元进料中乙苯含量较高；异构化单元采用AXENS公司的Oparis工艺，及采用C8非芳烃循环工艺，以降低吸附分离负荷；吸附分离采用AXENS公司的ELUXYL专有工艺技术，该套工艺技术在国内属首次工业应用。针对上述因素的独特性和不确定性，开发的SKI-400D型催化剂具有更高的处理量和更强的抗冲击性能，并一次投料成功，运转结果详见表15。该催化剂运转至今，由于后续单元的原因，累计运转时间不超过8个月，实际负荷只有设计负荷的70%左右，使得催化剂充分发挥了抗冲击能力。
表15 SKI-400D型C8芳烃异构化催化剂的商业运转结果 /%
项 目
反应器入口温度/℃
操作条件
高分压力(表压) / MPa
氢/烃摩尔比
性能指标
PX/?X EB转
SKI-400D 358 0.57 5.66 21.73 32.79
4.2.4 新型高空速联产苯、对二甲苯或邻二甲苯C8芳烃异构化催化剂的开发及商业应用
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消除瓶颈,扩能增效—SKI系列C8芳烃异构化催化剂开发及工业应用
在乙苯脱烷基型异构化催化剂方面，RIPP开发了SKI-100型异构化催化剂，该剂采用特殊性能沸石为酸性组元并负载适量贵金属铂，除具有良好的二甲苯异构化性能外，还能将乙苯脱乙基转化为苯。该剂在相对低温、低压、高空速以及高乙苯转化工况下运转具有较高的活性、选择性和稳定性，并于2002年在中石油一套OX产量100Kt/a的装置上成功应用。运转结果见表16。
表16表明，相比替代剂，反应器入口温度降低21℃，高分压力降低0.32MPa，氢烃比降低26.80%，处理量提高了45.22%；少用C8芳烃原料的情况下，OX实现扩产12.03%，B实现扩产17.49%，还降低了能耗，年增经济效益达2540万元。2004年9月还将应用在中石化一套PX产量200Kt/a的装置上。
表16 SKI-100型C8芳烃异构化催化剂的商业运转结果 /% 项目
反应器入口温度/℃ 高分压力/MPa 重量空速/h-1 氢/烃摩尔比 新鲜C8A/t〃h-1 新鲜C8A中EB /t〃h-1
二甲苯损失 EB转 OX产量/万t〃a-1 B产量/万t〃a-1 OX和B的收率/ 外采混苯/万t〃a-1
SKI-100 375 0.75 6.68 4.89 26.742 4.410 2.06 60.24 12.20 2.15 85.93 4.69
替代剂 396 1.07 4.60 6.68 28.409 4.436 3.10 54.67 10.89 1.83 82.92 7.39
表17 使用SKI-100型催化剂产生经济效益一览 项目
新鲜C8芳烃补充量/万t〃a 邻二甲苯产量/万t〃a 苯产量/万t〃a 混苯采出/万t〃a 邻二甲苯增产/万t〃a 苯增产/万t〃a 混苯增采/万t〃a 增经济效益/万元〃a
-1-1-1
-1-1-1
-1
-1
参比剂 22.73 10.89 1.83 7.39 基数 基数 基数 基数
SKI-100型催化剂
21.39 12.20 2.15 4.69 +1.31 +0.32 -2.70 +2500
5 结束语 RIPP开发的SKI系列C8芳烃异构化催化剂采用固体酸作为酸性组元，避免了催化剂对装置的腐蚀和对环境的污染。经商业验证具有较高的活性、选择性、稳定性和良好的再生性能，适合不同工况、不同原料来源的用户，为用户带来了
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中国石化芳烃技术研讨会
可观的经济效益和社会效益。截止到2004年，中石化及中石油所属的九套异构化装置采用该系列催化剂达330吨，累计PX、OX和MX产量约2000Kt/a。SKI系列C8芳烃异构化催化剂的升级换代将继续为商业客户的扩能增效提供强有力的技术支撑。
参 考 文 献
1 周立芝. 二甲苯异构化. 高滋主编. 沸石催化与分离技术. 北京：中国石化出版社，
1999.08154
2 桂寿喜，景振华，乔映宾等. SKI-400-40型C8芳烃异构化催化剂的研制. 石油炼制与化
工，2000，31（8）：48
3 桂寿喜，景振华，乔映宾等. SKI-400-40型C8芳烃异构化催化剂的工业应用石油炼制与
化工，2000，31（12）：5
4 Charles J P，et al. （Mobil Oil Corp.）.Crystalline Zeolite ZSM-23 and Systhesis. US
4076842.1978
5 Rao G.N, Kumar R and Ratnasamy P. Appl Catal ,1989,49,307
6 Hammerman J, Ivor, Flanigen, et al. Aromatic isomerization using a modified
silicoaluminophosphate, US 5898090, 1999-05-27 7 项寿鹤等.石油学报（石油加工），1994 10（2）：49
8 桥口健，苑田毅等（东京株式会社）. 日特许公报 昭 49-40215.1974 9 山口健（帝人株式会社）. 日公开特许公报 昭 50-88032.1975
10 Kamiyama Setsuo，Kaneko，Katsumi，et al. （Toa Nenryo Kegyo K.K.）.Conversion of
Aromatic Hydrocarbons with Eight Carbon Atoms.Ger Offen 2723802.1977
11 Abichandani J S, Venkat C R. Dual bed xylene isomerization, US 5516956, 1996-05-14 12 Eric B, Alario F，Christan M, et al. Catalyst based on a mordenite zeolite modified with
cerium, and its use in the isomerisation of an aromatic C8 cut, US 5908967, 1999-06-01 13 杜晋轩. 氢型沸石上间二甲苯和乙基环己烷的异构化.石油化工科学研究院硕士生论文
（2004）
14 周立芝. C8芳烃异构化的生产与科研动向.中石化企业第二期总工程师进修班文集. 北
京：石油炼制与化工编辑部.1986.3
15 杜晋轩. SKI系列C8芳烃异构化催化剂开发及工业应用. 石油化工，2001，10（第30卷
增刊）：81
PREPARATION AND INDUSTRIAL OF SKI SERIES CATALYST FOR C8 AROMATICS ISOMERIZATION
Du Jinxuan，Gu Haohui，Liu Zhongxun，Wang Jianwei，Gui Shouxi，Jing Zhenhua1，Qiao Yingbin2
（1.Research Institute of Petroleum Processing，Beijing 100083；2. SINOPEC，Beijing 100029）
Abstract To keep pace with the requirement of polyester as synthetic fiber
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消除瓶颈,扩能增效—SKI系列C8芳烃异构化催化剂开发及工业应用
and plasticizer for polymers,the increasing demand of p-xylene and o-xylene can be satisfied by isomerization of mixture of p-xylene,m-xylene,o-xylene and ethylbenzene. Thus the development of isomerization process and catalyst are of great importance. SKI series catalysts of C8 aromatics isomerization, researching by RIPP, were prepared for using in eight of isomerization units belong to SINOPEC and CNPC after expansion revamping to fulfill the specified operating conditions,such as high activity of catalysts,low hydrogen/oil ratio,high space velocity and high content of ethylbenzene in isomerization feed.The prepared catalysts are a platinum contained dual-function catalyst with high purity alumina and dual-zeolites as matrix.They can be long-term running at all kinds of operating conditions. Key Words：p-xylene ;aromatics; hydrogen；isomerization catalyst；operating conditions； high activity,selectivity and stability
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