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芳烃生产现状及新技术发展趋势探讨

芳烃生产现状及新技术发展趋势探讨
摘要:芳烃是国民经济的重要基础原料,国内芳烃市场目前存在供应缺口,随
着市场竞争日趋激烈,提高资源利用率,降低能耗物耗是芳烃生产技术发展的
趋势。

文中对传统芳烃生产技术的现状进行了分析,总结了我国芳烃生产技术的
主要进展与研究成果,具有一定借鉴意义。

关键词:芳烃;生产现状;发展趋势
1 芳烃生产现状
目前,石油芳烃大规模的工业生产主要通过现代化的芳烃联合装置来实现,而该装置在使用过程中主要包括了以下四个环节: 催化重整、裂解汽油加氢、芳
烃抽提、芳烃转换。

(1)催化重整技术。

催化重整技术是现代化石油工业生产中提高石油质
量和生产石油化工的重要手段,我们就字面意义来解释说明,催化重整,从本质
上来说,就是将已经或待提炼的化学原料进行催化,并且通过再次处理提高其应
用原料的质量。

催化重整是以石脑油为原料,在催化剂的作用下,烃类分子重新
排列成新分子结构的工艺过程。

其主要目的为: ( 1) 生产高辛烷值汽油组分;( 2) 为
化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料。

就目前芳烃的生产应用技术中,催化重
整技术在应用过程中除其本身的原料预处理与重整两个工序外,还需增加芳烃抽
提与精镏装置。

催化重整技术在应用的过程中,按照对目的产品要求的不用,其
程序也存在着差异。

就化工系常用的加工方案来说,其方案包括了预处理、催化
重整、溶剂抽提、芳烃精馏的联合过程。

(2)裂解汽油加氢。

芳烃在生产萃取的过程中需要经过高温裂解这一环节。

而在高温裂解这一环节中,在以粗汽油作为裂解的原材料时,大约每1t乙烯会产生同等质量的裂解汽油。

而裂解汽油中进行芳烃的回收时,需要进行两端加氢: 第一段采用重金属加氢,而第二段则采用非贵金属加氢,其根本作用是在萃
取BTX后,需要对其进行杂质的去除处理。

(3)芳烃抽提。

芳烃抽提在本质上来说就是芳烃的萃取,是利用萃取剂
在混合物质中将芳烃分离出来。

该技术手段的核心是通过芳烃萃取剂的特殊化学
性质,将混合成分中的芳烃萃取出来,然后在后续的精馏分离,从而得到较高纯
度的芳烃。

但是,该项技术手段在使用的过程中,由于多数化学原料的化学性质
较为不稳定,所以在萃取的过程中极易出现失误。

2 芳烃生产存在的问题
在当前的社会发展中,随着我国经济水平的不断发展与提高,化工行业对
于化学原料以及各类建筑材料质量的要求越来越高。

对于芳烃生产技术的发展,
我国化工业在研发的过程中,仍存在以下问题:①技术设备落后。

芳烃生产技术,从根本上来说是通过化学实验来实现化学物质的萃取,使其达到一定的浓度从而
应用到化工企业中去。

但是,该项技术在研发与创新时,由于科研技术人员在研
发的过程中,技术设备相对落后,为研发创新所提供的硬件设备达不到所需的要求,所以芳烃生产技术的研发与创新达不到要求,最终使得芳烃及相关化学原料
在生产萃取的过程中,满足不了所需条件;②无法从根本保障芳烃的纯度。

芳烃生产技术的创新与研发,其从根本上是为了保障芳烃的纯度能够达到所需标准,
但是由于科研技术人员在研发的过程中,设备技术条件落后,从而导致其在芳烃
的萃取过程中浓度较低,不能满足化学工程的需要,最终影响了相关行业工程的
正常推进与发展。

3 芳烃生产新技术发展趋势
3.1 PX分离新技术
3.1.1 吸附-结晶耦合工艺
吸附-结晶耦合工艺是吸附分离工艺和结晶分离工艺的耦合,结合了吸附分
离工艺PX 收率高(>97%)、结晶分离工艺PX 产品纯度高的优点。

将其它来源
的低浓度PX 原料送入吸附分离单元,并降低现有吸附分离产品纯度至80%~95%,即得到较高浓度的PX原料,同时调整操作保持95%以上高收率。

然后将
抽出液与来自STDP (甲苯选择性歧化工艺)装置的高浓度PX 原料一同进入结晶
分离单元,得到高纯度PX。

结晶母液仍含有较高浓度(40%~82%)的PX,回吸
附装置。

3.1.2 吸附-结晶联合工艺
代表性为UOP公司开发的PX吸附-结晶联合工艺来自STDP 装置的高浓度PX原料单独
进入结晶工序,得到高纯度PX产品,结晶母液与来自二甲苯分馏塔单元
等其它来源的低浓度PX原料进行混合后进入吸附工序,得到高纯度PX产品。

3.2甲苯甲醇烷基化
与传统的歧化工艺相比,甲苯甲醇烷基化的技术优势是以甲苯、甲醇作为
原料,通过择形催化生产高浓度的PX,副产物主要包括苯、C9馏分等。

甲醇的
引入提高了甲苯的利用率,理论上每生产1 t PX 只需要耗用1t 的甲苯,而传统
歧化工艺需要耗用约2.5 t 的甲苯,尤其近年来随着煤化工及C1化学的发展,甲
醇来源更加丰富、价格低廉,增加了该技术的开发和应用前景。

甲苯甲醇烷基化技术具有高选择性合成PX、利用廉价甲基资源的一定优势,但从国内外目前开发技术的分析来看,存在工艺复杂,副反应多且选择性低、
经济性不好、含酸废水排放量大、催化剂寿命短等瓶颈问题。

未来开发高选择性
和稳定性好的催化剂、降低甲醇消耗及副产物量,是决定能否大规模应用的关键。

3.3 轻烃芳构化
芳构化工艺主要是利用炼化装置副产的C3~C5轻烃资源转化生产芳烃,
由于催化剂不含贵金属,一般可以省去原料预处理,温度500~600 ℃、压力
0.3~0.7 MPa,反应器采用流化床或固定床切换再生工艺,原料的适应性强,芳
烃产品分布受原料影响较小。

该技术拓宽了芳烃生产的原料范围,近年来多在地
炼企业成功应用,在一定程度上成为传统芳烃工艺的重要补充。

轻烃芳构化目前应用的技术多为固定床工艺,且集中在小规模的地方炼油厂,改进的催化剂虽然提高了稳定性,但积炭失活快仍然严重,催化剂需再生的
周期较短,最短为数天、最长为几个月,不利于工业化生产的连续性操作。

同时
产物中BTX的选择性及液收较低,仅为50%~60%,也成为制约实现工业化的主
要影响因素。

3.4催化裂化轻循环油芳烃转化技术
催化裂化轻循环油(LCO)的总芳烃含量高达70%~85%,其中,单环芳
烃约为25%~30%,双环芳烃为40%~45%,三环芳烃为10%。

LCO 中的单环芳
烃具有可裂化性,是催化裂化转化生产轻质芳烃的理想组分,而多环芳烃在加氢
处理条件下又比较容易饱和为单环芳烃。

因此, LCO 是生产轻质芳烃的潜在且廉
价的资源,通过加氢处理-催化裂化技术路线生产轻质芳烃具有重要的研究开发
价值。

4 结束语
随着我国社会经济的不断进步与发展,石油化工企业对芳烃的需求量逐渐
增大,所以在此基础上,也就加大了对芳烃生产技术的研究。

但是由于我国现代
化生产技术的起步较晚,在前期的发展中落后于其他发达国家,但是经过了我国
科研人员的不断努力与完善,我国芳烃生产技术在引进消化与吸收的基础上,已
经取得了可观的进步。

为了能够使我国芳烃生产技术有更好的提高,推动我国现
代化工业的发展,就必须结合传统生产技术以及先进知识技
术手段不断的进行创新研究,从而进一步推动我国现代化社会经济的进步
与发展。

参考文献
[1]芳烃联合装置生产技术进展及成套技术开发[J].石油学报(石油加工),2015,3(2):274-281.
[2]孔德金,杨为民.芳烃生产技术进展[J].化工进展,2011,30(1):16-25.
作者信息:达欣,助理工程师,天津大港人,单位:中国石化股份有限公司天津
分公司化工部。

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