芳烃业务和技术分析简.ppt

芳烃业务和技术分析张福琴2010年7月6日,前言一、芳烃业务分析二、芳烃技术分析三、芳烃联合装置工程特点四、实际工程举例五、其它芳烃相关技术,内 容,3,前 言,芳烃是与乙烯一样重要的工业原料。美国、日本等处在后工业时代的发达国家更看重芳烃的产量，因为芳烃产量标志着工业化的程度。在亚洲，苯、甲苯、二甲苯等芳烃产品供不应求，到2008年缺口扩大至200万吨左右。芳烃产业链：利用芳烃资源选择延伸发展多个系列产品链。芳烃产业链宽而长，其终端产品是合成树脂、合纤单体、涂料、染料、医药等领域原料，用途十分广泛。,芳烃产业链的地位和作用,对二甲苯作为聚酯工业的主要原料,随着世界聚酯工业业发展：上世纪九十年代开始，世界聚酯能力开始向亚洲转移，先是韩国、台湾省，后是中国；今后世界聚酯能力向亚洲，尤其是中国集中的趋势不会改变。亚洲地区，尤其是中国，芳烃链产品PX、PTA最大的消费市场已经形成并将进一步发展。中国作为世界最大的纺织产业大国和最大的纺织品出口国,近年来一直保持年出口40-50%的增长率。,对二甲苯,精对苯二甲酸,聚酯,涤纶,PX PTA PET,长丝短丝,在中国,由于民营企业的介入,PTA、聚酯行业生产能力增幅很大，且增长过程是下游拉动上游，PX产能增长远远滞后于PTA产能增长，使PX进口的增长率大大高于产能增长率。05年PX中国内产量达200万吨，较2004年增长了10%，但PX自给率从97年的92.2%,下降到05年的58.7%。供求矛盾愈来愈明显。聚酯工业的大发展带来芳烃工业的大发展。,6,6,催 化 重 整 与 联 合 芳 烃 装 置,苯,甲苯,混二甲苯,对二甲苯,邻二甲苯,间二甲苯,石脑油,苯甲酸、TDI、化工中间体、溶剂等。,溶剂等。,对苯二甲酸、PET树脂、瓶级PET、涤纶纤维、BOPET、感光胶片等。,苯酐、不饱和聚酯树脂、DOP、DBP、醇酸树脂等。,间苯二甲酸、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等。,苯胺、己二酸、顺酐、CPL、MDI、1,4-丁二醇、SM、异丙苯、环己酮、苯酚丙酮、化工中间体、溶剂等。,1、炼油催化重整与联合芳烃装置,7,2、乙烯下游芳烃及产业链,裂解汽油,汽油加氢,芳烃抽提,硝基苯,苯胺,烷基苯,异丙苯,环己烷,苯酚、丙酮,己内酰胺,尼龙-6（锦纶）,醇、酮,己二酸,己二腈,己二胺,尼龙66盐,苯、二甲苯,甲苯二异氰酸酯,二甲苯,邻二甲苯,对二甲苯,苯酐,PTA,聚酯树脂,涤纶,分 离,苯,甲苯,尼龙-66(锦纶),乙烯装置,产业链带动性强，广泛应用华东 和四川工业园区 80PX;120PTA,8,芳烃产业链,院士的推荐,9,10,前言一、芳烃业务分析二、芳烃技术分析三、芳烃联合装置工程特点四、实际工程举例五、其它芳烃相关技术,内 容,苯是最重要的单环芳烃，也是较为廉价的有机溶剂。主要用于生产苯乙烯、异丙苯、苯酚、氯苯、烷基苯、硝基苯、尼龙66盐、苯胺、环己酮、顺酐等衍生物。也用于农药、医药、染料和部分中间体的生产。我国苯资源主要来自两个方面，即焦化苯和石油苯。我国苯第一大用户是苯乙烯，其次为环己烷和苯酚。,（一）芳烃国内外市场综述,1）苯,2008年，我国有纯苯生产企业70余家，石油苯和焦化苯的总产能已超过600万吨/年，其中石油苯所占的比例约为85%左右。石油苯生产装置大部分集中在中石化和中石油两大集团，主要生产企业有扬子石化、上海石化、吉林石化、齐鲁石化等。,2008年中国苯产量分布,生产能力及分布,2009年我国苯产品产销总量平衡表（万吨）,苯的能力发展预测,未来几年我国的石化工业仍将处于快速发展的阶段，结合乙烯、芳烃联合、炼厂重整及焦化苯加工项目的发展，纯苯的生产能力预计2010年我国将达到920万吨/年左右，2015年将有可能达到约1150万吨/年。,国内纯苯产能增长将主要来自四个方面：一是现有乙烯装置改扩建使其配套芳烃抽提装置能力提高和新建大型乙烯工程中芳烃抽提装置的投产。2010年前，国内将有独山子石化、天津石化和镇海炼化3套百万吨级乙烯装置投产，将增加纯苯产能约70万吨/年。二是PX项目的建设。预计相应增加纯苯产能110万吨/年左右。三是炼厂芳烃装置的改扩建及新的建设项目。四是焦化苯加氢精制项目的建设。,未来几年我国部分纯苯新建装置情况统计（万吨/年）,对二甲苯(PX)主要用于（1）生产精对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT)，而PTA和DMT再和乙二醇、丁二醇等生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯。PET、PBT是进一步生产涤纶纤维、聚酯切片、聚酯中空容器和轮胎工业用聚酯帘子布的原材料。此外，PX(2)生产涂料、染料、农药和医药的原料。,2）对二甲苯,国外市场截止到2009年底，世界对二甲苯产能已达到3537万吨，而亚洲对二甲苯产能已达到2542万吨，按国家或地区划分，2009年，世界对二甲苯生产能力位居前5位的依次为中国、韩国、日本、美国和印度等，其中中国714万吨，美国对二甲苯年产能力472.7万吨，韩国427万吨，日本287.9万吨，印度193万吨。而且，除美国以外，其余国家均地处亚洲。亚洲地区PX的生产能力占世界比例达到72以上。而北美、西欧的生产能力只分别占世界能力的13.4和8。近年来世界对二甲苯扩能项目主要位于亚洲地区，2008-2009年仅中国就新增对二甲苯生产能力约340万吨，这说明世界对二甲苯的需求缺口主要来自中国和亚太地区。,2009年世界主要的对二甲苯生产商产能 万吨/年,国内生产能力及分布,截止2008年，我国已有10余家PX生产企业，主要集中在两大集团公司。PX总产能达到428.1万吨，占全世界的15%。2008年新增PX产能为中国石化金陵石化分公司的60万吨/年装置，由于未正式投入生产，当年产量为0.27万吨。2008年，由于国内外市场的变化，造成对二甲苯装置开工率同比下降15.5个百分点，为86%；全年产量为316.9万吨，同比下降15.3%。,2008年中国对二甲苯产能及产量(万吨/年),近几年中国对二甲苯产量变化(万吨),2009年我国对二甲苯生产企业状况,22,举例:(1)中国海油惠州炼油分公司芳烃装置,（万吨/年）,2009年项目评审,23,(2)辽阳石化公司45万吨/年PX80万吨/年PTA改造工程。建设一套年550万吨常减压蒸馏装置及脱硫等配套装置；多余的重整原料,建设一套年140万吨连续重整歧化联合装置；连同已建成投产的年45万吨PX（对二甲苯）装置投资9亿元技术改造项目，可将辽阳石化的PX年生产能力由原来的25万吨/年提高到80万吨/年。能耗也将从现在的每吨1040千克标油下降到321千克标油，达到世界先进水平。,24,1月11日，依托辽阳石化公司优势并以辽阳石化公司为核心区的辽阳芳烃基地被国家科技部正式认定为“国家芳烃及精细化工高新技术产业化基地”。又被国家工业和信息化部批准为“国家新型工业化产业示范基地”，为全国62个基地之一。辽阳石化化公司80万吨/年PTA改造工程。与目前国际上连续重整工艺专利技术最好的美国环球油品公司（UOP）合作，在新建一套年140万吨连续重整歧化联合装置的同时，停开现有的已经运行30余年且比较落后的年15万吨半再生重整装置，一方面处理由炼油装置提供的加工俄罗斯原油产生的石脑油原料，生产混合二甲苯、苯、重芳烃等主要产品，另一方面可为年45万吨对二甲苯装置提供宝贵的芳烃原料，解决原料吃“百家饭”的问题。配套新建的歧化装置，使芳烃资源得到最大限度的利用。,25,(3）乌石化百万吨芳烃项目技术：大芳烃包括预加氢重整、歧化、异构化等，其中连续重整和吸附分离装置分别采用国际领先的美国UOP公司超低压连续重整工艺技术和UOP模拟移动床吸附方法，在核心技术上达到了世界领先水平,国内正在建设和拟建设的对二甲苯生产装置 单位：万吨/年,2006年8月，国家发改委出台PX“十一五”建设项目布局规划作为我国“十一五”时期PX项目建设的指导性文件，也是核准审批有关项目依据。,4)苯和对二甲苯价格分析,与汽煤柴油的价格体系不同,我国的芳烃产业价格在90年代初期已与国际全面接轨。因此芳烃的国内市场价格也随着国际价格的波动而起伏很大,国内由于芳烃下游需求旺盛，除纯苯市场供需矛盾，PX也有较大缺口，近几年价格呈上扬趋势。1998-2002，国内纯苯平均价仅为3100元/吨，纯苯价格升至3850-4050元/吨，而到了2005年-2006年上半年,纯苯价格最高升至12000元/吨,目前价格也在8000元左右。1995年,国内PX曾达到惊人的13000元/吨，而到了1998-2002，国内PX平均仅为价3900元/吨;而到了2005年-2006年上半年,PX价格最高升至11000元/吨。2008-2009年，全球经济危机导致PX价格大跳水，最低时达到5000元/吨，低于当时的汽油价格。苯最低时的价格仅为2500元，2010年，已恢复，目前PX价格在9000元/吨左右,苯价格6000元/吨左右。,28,5）邻二甲苯,邻二甲苯（OX）主要作为化工原料和溶剂，用于生产邻苯二甲酸酐、染料、杀虫剂和药物，也可以作航空油料的添加剂。,1、政策 中国石油和化学工业协会石油和化工产业结构调整指导意见中国石油和化学工业协会（二九年十月）石油和化工产业结构调整指导目录第一类 鼓励类 二、炼油、化工 2.80万吨/年及以上联合芳烃生产装置建设第二类 限制类 1.800万吨/年以下常减压炼油装置、60万吨/年以下连续重整装置（含芳烃抽提）,（二）我国芳烃发展政策,30,石油和化工产业结构调整指导目录三、重点领域和主要任务（二）石油炼制重点发展竞争力更强的催化裂化多产轻质烯烃、催化重整多产芳烃、加氢裂化多产化工原料技术，并着手发展利用低值原料生产高附加值产品的炼化一体化技术，以及包括减少CO2排放和硫资源回收在内的节能环保技术。加快高档润滑油基础油的研发，提高炼油产品的附加值。,2、技术政策,前言一、芳烃业务分析二、芳烃技术分析三、芳烃联合装置工程特点四、实际工程举例五、其它芳烃相关技术,内 容,芳烃联合装置是化纤工业的核心原料装置之一，它以直馏、加氢裂化石脑油或乙烯裂解汽油为原料，生产苯、对二甲苯和邻二甲苯等芳烃产品。芳烃联合装置通常包括催化重整、芳烃抽提、二甲苯分离、歧化及烷基转移、吸附分离和二甲苯异构化等装置。芳烃类产品通常指的是苯、甲苯、混合二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯和重芳烃等的统称。,炼油装置常减压装置的直馏石脑油加氢裂化装置重石脑油加氢精制装置重石脑油焦化重石脑油乙烯裂解汽油,石脑油原料来源,1 技术概述,以石脑油为原料生产PX的基本流程一般包括七个部分:,预处理-石脑油精制催化重整-芳构化反应芳烃抽提-苯、甲苯与非芳分离芳烃分馏-切出C8 芳烃（C8 A）或邻二甲苯歧化-C7、C9芳烃转化为苯、二甲苯PX分离（吸附）-将PX与其他同分异构体分离异构化-将其他C8 芳烃同分异构体转化成PX,芳烃联合装置总工艺流程图,石脑油,重整,抽提,非芳烃,H2,轻烃,C6 C7,吸附分离,芳烃分馏,歧化,苯,异构化,对二甲苯,重芳烃,C8,H2,C9,H2,芳烃,C8+,C8+,预加氢,连续重整,预加氢,抽提蒸馏,歧化,吸附分离,异构化,石脑油,苯,甲苯,A10+,对二甲苯,Light Ends,抽余油,Reformate,Splitter,Xylene,Splitter,OX,Column,DeHept,Column,Bz,Col,Tol,Col,A9,Col,邻二甲苯,白土,白土,白土,芳烃联合装置常规流程,重整反应机理,R R+3H2，,环烷脱氢反应,S,O,R”,R,+H2,+H2,R-C-C-C-C,烷烃环化脱氢反应,O,2 技术原理,歧化反应机理,T,o,l,u,e,n,e,C,H,3,2,X,y,l,e,n,e,s,+,B,e,n,z,e,n,e,C,H,3,C,H,3,T,o,l,u,e,n,e,C,H,3,2,+,X,y,l,e,n,e,s,A9,C,H,3,C,H,3,C,H,3,C,H,3,C,H,3,异构化反应机理,芳烃联合装置采用的催化剂和化学药剂,预加氢催化剂重整催化剂歧化催化剂异构化催化剂环丁砜抽提溶剂吸附分离吸附剂+吸附分离解吸剂,3 催化剂,国外连续重整催化剂-4个阶段,国内连续重整催化剂技术进步,RIPP的三代连续重整催化剂,D.对二甲苯 对二甲苯的物理性质：具有特殊芳香味的的液体，冰点13.15,流程范围:2(包括138.3),爆炸极限1.2-7.0%,不溶于水、可溶于醇、醚和丙酮，d420。,4、工艺技术路线,芳烃联合装置通常包括催化重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移、二甲苯异构化、吸附分离等五项专利技术；目前拥有全套工艺生产技术的专利商有美国UOP和法国IFP两家；国内外其它公司只拥有一些单项工艺技术。UOP拥有生产芳烃的全套专利技术，各项工艺技术先进，尤其是吸附分离技术核心的模拟移动床旋转阀技术，技术成熟可靠、对二甲苯回收率高，纯度高(99.8%)，工艺操作简便，安全可靠，安装方便。截止至2006年，UOP已转让了88套吸附分离装置。总PX产量超过1700万吨/年，装置规模从2.1万吨/年到140万吨/年不等。目前采用1台V#旋转阀，两台吸附塔最大装置负荷为45-50万吨对二甲苯/年，采用两台吸附塔和两台V#旋转阀的流程，PX产品规模可达到100万吨/年。,4.1 国外工艺技术路线,IFP(Axens)是目前世界上第二家拥有生产芳烃的全套技术的专利商，IFP的连续重整技术也很先进。90年代，IFP推出了新的吸附分离工艺技术（Eluxy1），也是采用模拟移动床技术，利用微机控制144台遥控阀的顺序切断和开启。1995年第一套装置投产，现已有3套装置投产，5套正在建设。最大单套装置负荷为84万吨对二甲苯/年。目前，我国引进投产的芳烃联合装置共十一套，十套采用UOP技术，只有镇海石化芳烃联合装置采用IFP技术。IFP(Axens)90年代推出了新的吸附分离工艺技术(Eluxyl),也是采用模拟移动床,利用微机控制遥控阀的顺序切断和开启,1995年第一套装置投产,现已经有3套装置投产,5套装置正在建设,最大单套装置为73万吨对二甲苯产品。拥有抽提、歧化、异构化及吸附分离三项芳烃分离专利技术的公司有数家，各有其特点，且从七十年代开始至今各家工艺技术和催化剂均不断发展。,46,1）进展：石油化工科学研究院2001年开发了PS-重整催化剂已在国内10余套装置推广应用，芳烃抽提技术主要以石油化工科学研究院开发的环丁砜液液抽提技术和抽提蒸馏工艺SED工艺，还开发了二甲苯异构化技术和催化剂SKI系列；上海石化研究院（SRIPP）开发的岐化工艺技术和催化剂HAT重整工艺已实现工业化2)国产化:近年国内90以上新建芳烃抽提装置采用国产化技术;芳烃异构化催化剂国内市场占有率超过90;甲苯歧化催化剂国内市场占有率接近100%，成套技术已在国内外应用；我国已依靠自主开发技术建设百万吨级芳烃等生产装置。,4.2 中国石化芳烃技术,重整技术国产化,1）预加氢装置 预加氢装置是重整原料的精制装置，目的是脱除石脑油原料中的硫、氮、砷、铅、铜、烯烃和水等杂质，保证重整进料中的硫0.5ppm,氮0.5ppm,水4ppm。常规的预加氢反应条件：反应压力：2.02.5Mpag，反应温度：280350，氢油体积比：80-100Nm3/m3油，反应空速：6-10h-1(v)。国产催化剂(RS-1/FDS-3)及工艺技术,4.3 芳烃联合各装置技术,2）重整工艺技术 这是生产芳烃的主要装置，通常包括重整反应、再接触和重整油分离三部分。重整反应采用UOP新一代超低压重整工艺或IFP超低压重整工艺，催化剂连续再生工艺。常规的连续重整反应条件：平均反应压力：0.35Mpag 平均反应温度WAIT：510530 氢油摩尔比：反应空速：-1(v)国产催化剂：PS-IV/PS-V/PS-VI 国外催化剂：R-234/R-274/CR-401/AR-501 C5+RONC:100-106,目前国际上已经工业化的连续重整工艺专利技术有美国的UOP和法国的IFP两家，两家的专利技术水平相差不大。UOP和IFP分别于1971年和1973年开发了它们各自的连续重整工艺技术，经过二十多年的开发与改进，两家的工艺技术都比较先进和成熟，各具特点，近期UOP和IFP分别提供了最新的再生工艺，它们是Cyclemax 和Regen C。UOP和IFP连续重整工艺技术在反应器布置，再生系统控制方法，催化剂烧焦和还原技术都存在一些差异，各有其优缺点。但其基本过程是相同的，在工程上最本质的差别有两点：(1)反应器布置：UOP采用重叠式，IFP采用并列式；(2)再生回路流程：UOP采用热循环，IFP采用冷循环。,UOP及Axens专利技术综合性能比较 Axens工艺技术的能耗指标和生产成本略高于UOP的工艺技术，但其差别对整个装置的能耗影响不大。两种工艺技术的产品收率和质量及相对投资基本相当 在选择采用何种工艺技术时，应综合比较这两种工艺技术的特点，从装置的建设、开工、装置运转的经济效益、装置维护、催化剂和设备制造等方面全面考虑。,UOP工艺工业化情况 到2007年1月，UOP设计的连续重整装置已经有203套已开工，20套正在设计和施工。装置设计规模从40万吨/年到240万吨/年，催化剂再生设计规模从450磅/时到6000磅/时。2006年投产的由SEI设计的海南炼化120万吨/年连续重整装置是UOP全球投产的第200套连续重整装置,我国引进的UOP连续重整装置已达到20余套。,Axens工艺工业化情况 到2006年1月，采用Axens设计的连续重整装置超过70余套，最大的设计规模为 200万吨/年。我国引进的IFP连续重整装置共有5套，Axens第二代的连续重整装置在我国已经有2套（金陵、齐鲁）投产，Axens第三代的连续重整装置（Regen C）已经有1套（乌鲁木齐）投产。中石油在苏丹建设的一套50万吨/年连续重整装置也已于2006年8月顺利投产。目前我们正在设计的国内最大一套采用Axens技术的连续重整装置是福佳-大化180万吨/年连续重整装置。,53,我国引进的连续重整技术18套为UOP技术，其中UOP第三代的连续重整装置（Cyclemax工艺）在我国已经有7套（高桥、兰州、天津、大连、锦西、湛江和锦州）建成投产5套为IFP技术（最大规模200万吨/年），IFP第二代连续重整装置在我国有2套（金陵、齐鲁）投产，采用Regen C的最新一代技术的装置在乌鲁木齐建成。,3）芳烃抽提技术 从重整产物中分离芳烃的方法有多种，目前工业上广泛应用的是液一液溶剂抽提法和溶剂抽提蒸馏法。液一液溶剂抽提法 目前世界上已工业化的芳烃液一液抽提法很多，主要的溶剂有甘醇类溶剂（Udex法）、环丁砜（Sulfolane法）、N-甲基吡咯烷酮（Arosolan法）、二甲基亚砜（IFP法）及N-甲酰基吗啉（Formax法）.Sulfolane法和Formax法能耗最低，而芳烃回收率最高，产品纯度相对也高，但Formax法的溶剂N-甲酰基码啉来源相对困难，且工业经验较少，应用远没有环丁砜广泛。由于甘醇类溶剂在国内货源广，且价格相对便宜，加之腐蚀情况较轻，因而以三乙二醇醚或四乙二醇醚为溶剂简化的Udex法在国内也有一定市场。,溶剂抽提蒸馏法 较常见的溶剂抽提蒸馏法有两种：KRUPP WUDE公司60年代中叶开发的MORPHYLANE法和UOP开发的环丁砜抽提蒸馏工艺（ED）。这两种工艺相似，主要是溶剂不同。石油化工科学研究院也开发了自己的抽提蒸馏工艺（EDA），以环丁砜加助溶剂作为混合溶剂。该工艺用于单苯抽提装置优势明显，而对于苯、甲苯抽提装置，与液-液抽提相比，能耗基本相当，但流程简单。,4）二甲苯分馏装置 分离出混合二甲苯、C9芳烃及部分C10芳烃的装置。当有生产邻二甲苯方案时，是把混合二甲苯、邻二甲苯和C9芳烃及部分C10芳烃分离的装置。二甲苯塔采用加压操作方案，目的是回收二甲苯塔顶的冷凝热量，用于联合装置内抽余液塔、抽出液塔、脱C7塔重沸器的加热热源。,5）歧化及烷基转移工艺技术 甲苯和C9及部分C10芳烃在分子筛催化剂作用下选择转化成苯和二甲苯。主要有临氢和非临氢两大系列转化技术。Xylene-Plus 技术：ARCO公司60年代开发出Xylene-Plus技术，IFP为专利商。此过程为非临氢，移动床反应，非贵金属催化剂，催化剂易结焦，故需连续再生。辽化一期芳烃联合装置就采用这项技术。但因操作费用较高、催化剂性能不好、转化率低、选择性较差，目前已停产。Tatoray技术：于1969年工业化，采用绝热固定床反应器，丝光沸石催化剂，临氢操作，反应原料为甲苯和C9芳烃。该工艺工业化后催化剂不断更新换代，反应空速由最初T-81的0.5h-1到后来的1.7h-1；转化率由原来的35.5%到后来的47%；操作周期由最初的3个月延长到36个月。该工艺具有反应器结构简单、反应流程简单、转化率高、选择性高等特点，而且该工艺不仅可以处理甲苯，还可以充分利用C9芳烃，最大限度的满足生产的要求，因此在与其它工艺的竞争中，Tatoray工艺始终处于优势地位。,国内技术：中国石化集团上海石化研究院（SRIPP）自80年代开始进行歧化工艺技术和催化剂的研究，90年代其研制的歧化催化剂ZA-92、ZA-95、HAT-96、HAT-97等相继实现了工业化，替代了UOP的TA系列催化剂，催化剂的性能（液收和单程转化率）均达到或超过TA-3、TA-4催化剂，该催化剂具有抗C10A和抗结焦能力强的特点，可以认为该工艺是Tatory工艺的改进，达到国际先进水平。目前我国大部分芳烃联合装置的歧化催化剂均采用上海石化研究院研制和生产的HAT系列催化剂。,二甲苯异构化工艺技术 该技术是以基本不含或含少量对二甲苯的混合C8芳烃为原料，在催化剂作用下四种C8芳烃（邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯）异构体之间的转化技术。反应使混合C8芳烃中的对二甲苯浓度达到平衡浓度，从而提高对二甲苯产量。二甲苯异构化工艺通常包括乙苯脱烷基型和乙苯转化成二甲苯两种类型的工艺技术 乙苯转化型催化剂的突出特点是将C8芳烃同分异构体中的乙苯转化为对二甲苯，充分利用C8芳烃资源，最大限度地生产对二甲苯，在原料来源紧张的情况下，该类催化剂是最佳选择，它的不足是乙苯单程转化率低，造成乙苯和C8非芳在吸附分离和异构化两部分的循环量大。,二甲苯异构化技术工业化的约有十种。在芳烃生产上比较有竞争力的是：美国UOP的Isomar 美国Mobil公司 法国Axens公司的Oparis 国内技术：中国石化集团石油化工科学研究院自80年代开始二甲苯异构化技术和催化剂的研究。90年代其研制的异构化催化剂SKI系列（SKI-400和SKI-100催化剂）相继实现了工业化，替代了UOP的I-9及I-100系列催化剂，催化剂的性能（液收和单程转化率）均分别达到和超过I-9和I-100催化剂，接近国际先进水平。,6）吸附分离工艺技术 对二甲苯分离装置的目的是从混合C8芳烃四种异构体（邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯及乙基苯）中分离出对二甲苯。专门用于对二甲苯的分离的工业化方法有传统的结晶分离和吸附分离法两种 在七十年代吸附分离技术工业化以前，深冷结晶分离法是分离对二甲苯的唯一有效方法。由于对二甲苯冰点（13.26）比邻二甲苯（-25.18）、间二甲苯（-47.87）和乙基苯（-94.98）高得多，因此可以通过深冷结晶分离方法从混合二甲苯中分离对二甲苯。但由于二甲苯异构体易形成共溶体，因此结晶分离法的PX收率一般只有6070%。而且采用深冷方法能耗也比较大。,吸附分离方法是采用特定分子筛吸附剂对C8芳烃中的对二甲苯进行选择性吸附，再用解吸剂将对二甲苯从吸附剂上脱吸下来，达到从C8芳烃中分离出对二甲苯的目的。此法采用模拟移动床吸附塔，于七十年代初期工业化，由于其工艺流程简单，经济效益好，发展迅速。由美国UOP公司开发的Parex法和日本东丽公司开发的Aromax法都属于这种方法。目前生产对二甲苯的工艺技术主要有三种：日本东丽公司的Aromax美国UOP公司的Parex法国IFP公司的Eluxyl,5、装置节能措施 合理利用余热资源预处理采用“二塔合一”流程节省能耗。重整进料换热器、歧化进料换热器、异构化进料换热器采用纯逆流板式换热器,预加氢进料换热器采用双壳程换热器，以提高传热效率，减小冷热端温差，减少进料加热炉的热负荷。二甲苯塔采用加压操作方案，回收二甲苯塔顶冷凝热量，用于吸附分离有关塔底重沸器的加热热源；甲苯塔采用加压操作方案，甲苯塔顶的冷凝热用于苯塔塔底重沸热源，该流程的主要特点是能显著的降低装置能耗。歧化及异构化进料加热炉对流段烟气用于脱庚烷塔底重沸物流加热，改变以往用来发生蒸汽的方案,可以降低能耗并减少投资，可使加热炉效率达到90。,选用高效塔板，提高分离效率，降低回流比，减少塔底加热炉或重沸器的热负荷，以达到节能的目的。加强设备及管道的隔热和保温等措施，对所有高温设备及管线均选用优质保温材料，减少散热，提高装置及系统的热回收率。装置和系统管线伴热、罐伴热及采暖原则上采用热水。选用高效变压器和电器设备，选用高效率泵，合理选择机泵驱动电机的容量以节省能量。平面布置中，尽量缩短热联合管线的距离，以减少管线热损失。采用先进的自动控制系统，使得各系统在优化条件下操作，提高全装置的用能水平。,前言一、芳烃业务分析二、芳烃技术分析三、芳烃联合装置工程特点四、实际工程举例五、其它芳烃相关技术,内 容,1、工艺特点,a.流程长，循环物料多；b.在连续重整装置中设置了一套催化剂连续再生系统，使重整催化剂能够在反应部分不停工的条件下连续除掉反应过程中生成的积碳，及时恢复其性能。连续重整允许重整在苛刻度比较高的反应条件下操作，压力低，芳烃收率比较高，而且周期长，操作比较稳定；c.部分管线规格超大，如二甲苯塔底管线，异构化转油线 等。,2、设备特点,A.径向反应器是降低压力降的有效措施 重整反应器有两种基本型式，一种是轴向反应器，物料自上而下轴向流动，反应器内部是一个空筒，结构比较简单；另一种是径向反应器，物料进反应器后分布到四周分气管内，然后径向流过催化剂层，从中心管流出，反应器内需要设置分气管、中心管、帽罩等内部构件，构造比较复杂。,68,1985年金山石化厂建成第一套连续重整装置（UOP专利技术，德国鲁奇公司设计制造，金山厂自行安装投产运行），此后多家炼厂建设此装置。装置的重整移动床反应器按美国UOP公司专利中所选择的都是重叠式径向反应其（即四合一反应器）在我国有12套；抚顺石化三厂等公司采用法国IFP公司专利选择的是并列式径向反应器约有6套。,H、国产化石化设备取得显著成效,通过近年来的攻关，我国大型塔器、换热器、大部分泵类已经国产化，只有数量不多但价值较高的反应设备，特殊压缩机组，泵、专用机械等仍需要进口。对二甲苯大型成套设备已经国产化。,前言一、芳烃业务分析二、芳烃技术分析三、芳烃联合装置工程特点四、实际工程举例五、其它芳烃相关技术,内 容,71,芳烃项目总投资37.9亿元，共有8套装置。芳烃项目建设中，17座加热炉，13台大型设备，大型反应器。,举例1；乌石化百万吨芳烃项目装备,72,总物料平衡,万吨/年,73,（1）连续重整装置（现有装置）其中 预处理部分 47万吨/年 重整部分 40万吨/年催化剂再生部分 480kg/h（2）连续重整装置 其中 预处理部分 80万吨/年 重整部分 100万吨/年催化剂再生部分 1000kg/h（3）重整氢变压吸附（PSA）提纯装置 60000Nm3/h（4）芳烃抽提装置 60万吨/年（5）歧化装置 170万吨/年 苯-甲苯分馏部分 220万吨/年（6）吸附分离装置 520万吨/年（7）异构化装置 420万吨/年（8）二甲苯分馏装置 560万吨/年,装置组成及公称规模,100万吨/年PX的芳烃联合装置（由连续重整、芳烃抽提、二甲苯分离、歧化、异构化、吸附分离6套装置组成）,74,本项目新增设备合计774台（套），其中包括一套废热锅炉系统。另有一套新增的重整氢变压吸附（PSA）单元建于现有的连续重整装置的预留地上。,100万吨/年PX的芳烃联合装置（由连续重整、芳烃抽提、二甲苯分离、歧化、异构化、吸附分离6套装置组成）,75,76,77,78,炼油设备工程师手册（第二版），中国石油和石化工程研究会，中国石化出版社,前言一、芳烃业务分析二、芳烃技术分析三、芳烃联合装置工程特点四、实际工程举例五、其它芳烃相关技术,内 容,80,大连理工大学利用自主开发的工业化纳米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苯、甲苯和二甲苯（BTX）催化剂DLP-1及相配套的Nano-forming工艺。Nano-forming工艺采用两台常压固定床反应器切换操作方式，反应温度为500-600。各种液化气以及裂解碳五、重整拔头油、芳烃抽余油等低碳烃资源均可作为原料，原料不需预精制处理，主产品为苯、甲苯和二甲苯，同时副产氢气、C9+重芳烃。,、首套10万吨/年低碳烃芳构化制芳烃装置已在山东使用,81,2、高碳烯烃生产芳烃 新技术是以裂解装置的 C4和 C5馏分提余液或炼油厂催化裂化装置生产的液化气和 C5C6馏分为原料，用改性的ZSM5催化剂，通过二聚环化脱氢反应生成芳烃。芳烃的组成取决于反应温度。第一套以裂解C4和 C5提余液为原料，年产150kt芳烃的工业装置，已经投产。我国江苏省丹化集团公司用自行开发的技术以裂解装置的C5馏分为原料通过芳构化生产芳烃，年处理20kt C5馏分的工业试验装置也己投产，每吨C5馏分原料可以生产454kg C5芳烃。,82,3、丙烷、丁烷直接生产芳烃 新技术是用液化气(主要是丙烷和丁烷)通过 Cyclar工艺(与石脑油连续重整相同)生产芳烃，氢气产率为6.5，苯为25，甲苯为40，C8芳烃为20.5，C9以上芳烃为7.5。第一套大型工业装置已经投产，年产苯350kt、对二甲苯300kt、邻二甲苯45kt、间二甲苯35kt。,谢谢！,