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芳烃生产技术现状及趋势

作者:未知

  摘要:芳烃是有机化学工业最基本的原料,主要来源于石油和煤焦油。芳烃产品的广泛应用,对发展国民经济、改善人民生活水平等起着重要作用。本文介绍了芳烃生产技术现状,同时指出了芳烃生产新途径和新工艺及由其带来的机遇和挑战。
  关键词:芳烃;生产技术;发展方向
  1 芳烃生产技术现状
  1.1 甲苯歧化与烷基转移技术
  甲苯歧化是指在硅铝等催化剂的作用下,使甲苯中的甲基转移到其他甲苯上,从而生成苯、二甲苯。歧化及烷基转移工艺是指以甲苯(或苯)和C9芳烃为原料,在分子筛催化剂作用下,通过歧化及烷基转移反应,生成苯(或甲苯)、二甲苯的技术。
  1.2 碳八芳烃异构化技术
  碳八芳烃异构化是指在催化剂作用下,将碳八芳烃中需求量小、价值低的组分,通过异构化反应,生成需求量大、利用率较高的对二甲苯(或对二甲苯及邻二甲苯)等组分。根据碳八芳烃中乙苯转化途径的不同,二甲苯异构化工艺主要分为2类:乙苯脱烷基型异构化工艺(即乙苯脱烷基化生产苯)、乙苯转化型异构化工艺(即乙苯向二甲苯转化)。其中,乙苯脱烷基型异构化工艺受热力学平衡控制的影响较小,可保持较高的空速以及转化率,并快速分馏出苯,使单元负荷大幅降低,对于吸附分离或结晶分离单元的去瓶颈化起了积极作用,也符合目前芳烃装置大型化的发展要求。
  1.3 芳烃分离技术
  芳烃分离技术包括芳烃抽提、PX结晶分离及PX吸附分离等。①芳烃抽提技术。芳烃抽提(也称“芳烃萃取”)是指通过加入萃取剂,利用烃类混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同,对芳烃进行分离的液液萃取过程;②PX结晶分离技术。混合二甲苯中对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(Ox)等组分的沸点较为接近,传统精馏方法难以实现较好分离,因此,利用各组份间凝固点相差较大的特点,采用冷冻结晶法分离生产PX具有较好效果;③PX吸附分离技术。该技术是流动相碳八芳烃与固体颗粒相吸附剂接触而发生的一种物理过程。固相吸附剂选择性地吸附流动相碳八芳烃中的PX,再通过解析剂将PX从吸附剂中脱附下来,从而实现PX与其他碳八芳烃分离的目的。
  2 芳烃生产新途径和新工艺
  2.1 甲苯甲醇甲基化技术
  甲苯甲醇甲基化(甲苯与甲醇烷基化)技术是以甲醇作为甲基化试剂,将甲苯高效地转化为二甲苯一种新技术。与传统技术相比,甲苯甲醇甲基化技术具有2大优势:甲苯转化率高,有效提升了二甲苯的收率;将煤化工资源与石油化工资源有效结合并综合利用,甲醇作为煤化工的衍生产品,成本较为低廉,且未来几年甲醇将维持产能过剩的局面。该技术促成了煤化工与石油化工的结合,实现了煤化工产品的高附加值应用,是一条极具经济效益和社会效益的二甲苯生产新路线。
  2.2 轻烃芳构化技术
  轻烃芳构化技术是以炼油厂的液化气产品中的C3和C4组分为主要生产原料,有2条工艺路线:一条路线是采用酸性催化剂的芳构化技术,该工艺具有原料选择面广、产品价值高、生产成本低等优点,典型工艺包括Aroforming、Z-forming、Alpha等;另一条路线是采用碱性催化剂的轻烃重整技术,主要原料为C6和C7烷烃,与传统轻烃重整技术相比,该工艺生产得到的苯和甲苯的收率有明显地提升。
  2.3 轻循环油制芳烃技术
  催化裂化轻循环油(LCO)是催化裂化工艺的主要副产物之一。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,而多环芳烃在加氫处理条件下又比较容易饱和为单环芳烃。利用LCO中的重芳烃资源转化为高附加值的BTX,对于推动炼化一体化具有重要意义。与石脑油重整相比,利用LCO生产轻芳烃,其经济优势主要取决于BTX、石脑油和轻循环油的市场价格。对于多环芳烃加氢裂化催化剂,应提高其对单环芳烃的饱和环选择性开环和侧链断裂能力,同时降低对单环芳烃的加氢饱和功能。
  3 结语
  一直以来,芳烃生产技术的创新和发展始终处于世界石油石化科技创新的前沿。今后需要结合我国国民经济发展的需要以及国内外化工市场变化发展趋势,进一步明确芳烃生产技术的发展方向和趋势;持续加强基础研究,重点突破化学工程基础理论研究,以强化化工过程,提高装备的利用效率;加快新材料开发,特别是催化材料的研究;进一步提高催化重整的芳构化转化性能,重点开发更为有效的常规原料增产芳烃技术和利用LCO等富含重芳烃的资源生产高价值的轻质芳烃技术。
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