本發明屬于甲苯歧化與烷基化領域，尤其涉及一種提高固定床反應器壽命的方法及系統與應用。

背景技術：

1、芳烴聯合裝置是生產px的核心裝置，主要以直餾石腦油為原料，生產苯、對二甲苯和鄰二甲苯等芳烴產品。通常包括催化重整、芳烴抽提、二甲苯分離、歧化及烷基轉移、吸附分離和二甲苯異構化等裝置。在傳統的芳烴聯合裝置中，重整生成的芳烴原料經脫庚烷塔分割，塔頂組分去抽提去除非芳烴，抽出苯或甲苯，而塔底組分經白土塔脫除其中的烯烴組分后進入二甲苯塔進行分離，二甲苯塔頂拔出的c8a再進入px吸附分離單元進行分離。塔底抽出c9(+)組分，利用甲苯與碳九及其以上重芳烴(c9+a)烷基轉移反應增產二甲苯是有效利用重芳烴來增產二甲苯的方法，被廣泛應用。由于重整產物中含有的較多烯烴物，容易在催化劑及吸附劑表面形成積炭，導致催化劑或吸附劑的失活。因此，一般都需對芳烴原料進行優化處理。

2、在傳統芳烴聯合裝置中對重整生成油進行脫烯烴處理是一個重要的環節。重整生成的芳烴原料經脫庚烷塔分割成c7-及c8+組分，其中c7-經抽提去除非芳烴，再經過白土塔脫除其中的微量烯烴，脫除烯烴后的苯或甲苯作為烷基轉移單元反應原料。而c8+組分經白土塔脫除其中的烯烴物后進入二甲苯塔進行分離，其中的c8a再進入px吸附分離單元進行分離。脫烯烴過程通常采用白土作為吸附劑。在脫烯烴過程中，通常采用白土作為吸附劑，烯烴在其表面發生聚合反應而被吸附脫出，白土吸附劑缺點是使用壽命較短，須頻繁更換(不能再生)，廢棄的白土在填埋過程中會帶來嚴重的環境污染。脫烯烴催化劑采用改性分子篩為活性組分，其壽命較白土顯著延長，且可以再生利用，可一定程度上降低廢固的排放。烯烴選擇性加氫技術路線可進一步提高催化劑壽命，但不足是會造成一定的芳烴損失。

3、us20080067053a1公開了一種生產二甲苯的方法，將烷基轉移反應與二甲苯異構化反應進行集成，烷基轉移反應和二甲苯異構化反應可在同一反應區進行，反應生成物經穩定塔分離出c6、c7和c8+a，c6經苯塔獲得純苯產品，c7作為烷基轉移單元原料，c8+a經二甲苯塔及重芳烴塔分離出二甲苯和重芳烴，重芳烴作為原料返回烷基轉移單元，二甲苯經吸附分離后的貧px的碳八芳烴及返回烷基轉移單元。

4、cn1282733c公布了一種重整生成油選擇性加氫脫烯烴催化劑，含0.1-1.0wt％的貴金屬及0.05-0.50wt％的堿金屬或堿土金屬為助劑。在臨氫反應條件，反應溫度150-250℃，壓力1.5-3.0mpa，體積空速2.0-4.0h-1條件下，產品溴指數小于100mgbr/100g油，芳烴損失小于0.5wt％。上述脫烯烴催化劑只針對c8組分的烯烴脫除，只是為了確保px吸附分離進料的溴指數合格，往往為了延長其使用壽命忽略了c9及以上組分及c7及以下組分中烯烴的脫除，導致c9重芳烴后續進入甲苯歧化及烷基轉移單元后造成催化劑加速積碳、活性快速下降。

5、近年來，隨著結晶分離設備大型化等關鍵問題的突破，px結晶分離技術得到快速發展。由于結晶分離具有能耗低、操作簡單、產品穩定等優點，得到越來越廣泛的應用，是未來px分離技術的發展方向之一。px結晶分離技術由于不涉及使用吸附劑，其對原料中烯烴組分沒有嚴格限制，因此在工藝上不需對重整生成油進行脫烯烴處理，可大幅降低廢固排放。而未經脫烯烴處理的c9+a組分中的烯烴含量較高，會加速催化劑的積炭失活，嚴重影響了工藝的長周期運行。現有國內外主要的歧化催化劑均對原料中烯烴含量均有限制，不適合直接處理高溴指數的c9+a原料。

技術實現思路

1、為了克服現有技術中存在的問題，本發明提供了一種提高固定床反應器壽命的方法與系統及應用，可以延長甲苯歧化與烷基化轉移、重芳烴輕質化或加氫脫烷基化等反應的操作周期，控制相同的總轉化率的情況下反應溫度更穩定或者控制相同反應溫度時轉化率不會明顯降低，提高催化劑實際使用壽命。其中，所述提高固定床反應器壽命可以是維持固定床反應器溫度平緩或延長固定床反應器運行時間。

2、本發明第一方面在于提供一種提高固定床反應器壽命的方法，包括：于一個或多個固定床反應器內進行，所述多個固定床反應器串聯和/或并聯連接，其中，在反應過程中切換其中至少一個固定床反應器的進出料位置，切換為自原出料位置進料、自原進料位置出料。

3、所述方法的進料原料中含有烯烴和/或萘系物，優選地，以所述進料原料100wt％計，所述烯烴和/或萘系物為0.01～15wt％，優選為0.3～10wt％。

4、所述方法于一個或多個固定床反應器內進行，根據反應時間或根據在線檢測催化劑性能切換其中至少一個固定床反應器的進出料位置。

5、所述方法于一個或多個固定床反應器內進行，所述方法于一個或多個固定床反應器內進行，根據反應時間切換如下進行：將整個反應周期分段，以3000～8000h(優選4000～6000h)為一個反應段，以該反應段的時間為100％計，當該反應段進行至30％～70％(優選40％～60％)時，進行所述切換，切換至少一個固定床反應器(優選一個、兩個或多個)的進出料位置。

6、所述方法于兩個串聯固定床反應器內進行，根據反應時間切換如下進行：當該反應段進行至30％～70％(優選40％～60％)時，切換其中至少一個固定床反應器的進出料位置；優選地，切換串聯邏輯首位固定床反應器的進出料位置，或者，切換串聯邏輯末位固定床反應器的進出料位置，或者，切換串聯邏輯首位固定床反應器的進出料位置且切換串聯邏輯末位固定床反應器的進出料位置。

7、所述方法于m個串聯的固定床反應器內進行，m≥3(優選為3～10)，根據反應時間切換如下進行：在該反應段進行至30％～70％(優選40％～60％)之前按照1、2、……、m-1、m的順序依次與物料接觸；在該反應段進行至30％～70％時，切換m個固定床反應器中一個、兩個或多個的進出料位置。

8、所述方法于一個或多個固定床反應器內進行，根據在線檢測催化劑性能切換如下進行：當低于40-42％的轉化率，進行所述切換，切換其中至少一個固定床反應器的進出料位置，切換為自原出料位置進料、自原進料位置出料；或者，控制維持相同轉化率時，當反應溫度比初始反應溫度高5～20℃時進行所述切換，切換其中至少一個固定床反應器的進出料位置。其中，所述在線檢測催化劑性能是指根據產物在線分析催化劑性能。

9、優選地，控制反應溫度不變時在線分析催化劑的轉化率，當低于40-42％的轉化率，進行所述切換；優選地，控制維持相同轉化率時，當反應溫度比初始反應溫度高5～20℃時進行所述切換。

10、所述固定床反應器的條件包括：反應壓力為1.0～6.0mpa，反應溫度為300～600℃，氫烴分子比0.5～20，液體重量空速為0.5～20h-1。

11、本發明第二方面在于提供一種提高固定床反應器壽命的系統，優選用于進行本發明第一方面所述方法，所述系統包括一個或多個固定床反應器和多條管線，每個固定床反應器均可在其頂部或底部之間切換進出料位置；優選地，每個固定床反應器的頂部和底部各自獨立地與管線連接，在管線上設置有一個或多個閥門，用于切換固定床反應器的進出料位置。

12、在一種實施方式中，所述系統包括一個固定床反應器、進料管線、出料管線、連接管線i、連接管線ii、連接管線iii和連接管線iv，其中，所述連接管線i和連接管線ii各自獨立地連接所述進料管線和所述出料管線，所述連接管線iii的一端與所述固定床反應器的頂部連接、另一端與所述連接管線i連接，所述連接管線iv的一端與所述固定床反應器的底部連接、另一端與所述連接管線ii連接；

13、優選地，在所述連接管線i、所述連接管線ii、所述進料管線彼此連接的位置設置有閥門i，在所述連接管線i、所述連接管線ii、所述出料管線彼此連接的位置設置有閥門ii，在所述連接管線iv與所述連接管線ii連接的位置設置有閥門iii。

14、在另一種實施方式中，所述系統包括兩個固定床反應器、進料管線1、出料管線2和連接管線；優選地，兩個固定床反應器的頂部通過連接管線i連接，兩個固定床反應器的底部通過連接管線ii連接，在所述連接管線i上自左往右依次設置有閥門i、閥門ii、閥門iii、閥門iv和閥門v，在所述連接管線ii上自左往右依次設置有閥門vi、閥門vii、閥門viii、閥門ix、閥門x；

15、優選地，在所述進料管線1與所述閥門x之間設置有連接管線iii，在所述進料管線1與所述閥門vi之間設置有連接管線iv連接，所述閥門i、閥門v、閥門viii分別通過連接管線v、連接管線vi、連接管線vii與所述出料管線連接，所述閥門ii與所述閥門ix通過連接管線viii連接，所述閥門iv與所述閥門vii通過連接管線ix連接。

16、更優選地，在所述連接管線iii上設置有閥門xi，在所述閥門xi與所述閥門iii之間通過連接管線x連接。

17、本發明第三方面在于提供本發明第一方面所述方法或本發明第二方面所述系統在甲苯歧化及烷基化轉移、重芳烴輕質化或加氫脫烷基化中的應用。

18、與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

19、本發明所述方法或系統尤其適用于進料原料中含烯烴和/或萘系物的甲苯歧化及烷基化轉移、重芳烴輕質化或加氫脫烷基化中；

20、本發明所述方法或系統可以延長反應的操作周期，控制相同的總轉化率的情況下反應溫度更穩定，提高固定床反應器催化劑實際使用壽命；或者，控制相同的反應溫度時延長運行時間，提高固定床反應器催化劑實際使用壽命。