芳烃生产技术综述_孙玉净
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化合物，广泛应用于石油炼制、化工、医药、农药、颜料、染料、涂料等工业领域。
芳烃的生产技术一直是化工行业的重点研究方向之一，随着科技进步和产业发展，芳烃生产技术也在不断改进和完善。
本文将就芳烃生产技术的现状及趋势展开探讨。
一、芳烃生产技术现状芳烃是石油化工的重要产物，在石油加工过程中通过催化裂化、重整、烷基化等过程可以得到芳烃。
催化裂化是目前最主要的芳烃生产技术之一。
在炼油厂生产芳烃主要采用的是载体催化裂化技术，通过添加特定的催化剂来改善油品的裂化性能，提高芳烃产率。
重整技术也是生产芳烃的常用技术之一，通过催化剂的作用将烷烃转化为含芳烃的混合物。
芳烃还可以通过煤焦油加工和煤制油加工等方式进行生产。
芳烃的生产技术现状主要存在以下几个方面的问题：一是存在能源消耗大、环境污染严重等问题；二是产品结构单一，市场需求多样化的挑战；三是传统生产工艺成本高、设备老化等方面的制约。
随着环保要求的提高和市场需求的变化，传统芳烃生产技术已经不能完全适应当前的发展需求，因此急需引进新技术，提高芳烃生产的效率和品质。
二、芳烃生产技术的发展趋势1. 高效低能耗技术随着能源资源的日益紧张和环境污染的日益严重，芳烃生产技术的发展趋势是朝着高效低能耗的方向发展。
新型催化剂的研发和应用、新工艺的开发和推广，可以降低催化裂化和重整等生产过程的能耗，减少环境污染。
2. 多元化产品结构市场需求的多元化是芳烃生产技术发展的重要方向。
传统的芳烃生产技术所生产的产品结构单一，不能满足市场多样化的需求，因此未来芳烃生产技术将朝着多元化产品结构的方向发展，开发出更多种类、更高品质的芳烃产品。
3. 芳烃生产技术的智能化随着信息技术和自动化技术的快速发展，智能化制造技术已经成为当前制造业的发展趋势。
未来芳烃生产技术将朝着智能化、自动化的方向发展，实现生产过程的全自动化、减少人工干预、提高生产效率。
4. 绿色环保技术绿色环保技术是芳烃生产技术发展的必然趋势。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是指具有苯环结构的碳氢化合物，是石油化工工业中的重要石化产品，广泛应用于合成树脂、合成纤维、橡胶、农药、医药等领域。
芳烃生产技术一直是石油化工领域的研究热点之一，随着科技的不断进步，芳烃生产技术不断升级，现状及趋势也在不断发展。
一、芳烃生产技术现状在过去的几十年中，石油化工行业主要利用石油裂解和重整等方法生产芳烃。
裂解是通过在高温和催化剂的作用下，将长链烃分子裂解成小分子芳烃，这是最早期的芳烃生产技术。
通过重整也可以生产芳烃，重整是利用催化剂将碳链重排形成芳烃，这种方法生产的芳烃质量较高，但能耗较大。
而且这些方法生产往往伴随着环境问题和资源消耗问题。
随着石油资源的日益枯竭和环境保护意识的提高，传统的石油化工生产技术已经不能满足日益增长的芳烃需求。
人们开始探索新的芳烃生产技术，旨在提高产能、降低成本、更加环保。
1. 生物质转化技术随着生物技术的发展，生物质转化技术逐渐成为芳烃生产的新趋势。
生物质包括木质纤维、农作物秸秆、废弃植物等，通过生物质转化技术可以将其转化为生物质燃料和生物质化工产品，包括芳烃。
生物质转化技术生产的芳烃具有循环再生的特点，可以有效减少对石油资源的依赖，同时也减少对环境的污染。
2. 天然气制芳烃技术天然气是一种广泛存在的清洁能源，而且日益丰富。
利用天然气生产芳烃已经成为研究人员的新方向。
一些国际石化巨头已经投入资金对天然气制芳烃技术进行研发，并取得了一定的成果。
相比于传统的石油裂解方式，利用天然气制芳烃技术，不仅能够减少对石油的依赖，还能够降低生产成本。
3. 低碳环保芳烃生产技术随着低碳经济的推进，环境保护成为社会各界的共同关注点。
石油化工企业也在不断探索低碳环保的芳烃生产技术。
一些企业采用高效节能的技术，减少二氧化碳排放，改善工艺流程，提高产品质量，降低催化剂的使用量等，以达到低碳环保的目的。
4. 集成化技术集成化技术是指将不同生产环节进行物料、能量和信息的整合，并达到提高产品品质，提高能源利用率，减少废物排放的目的。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有芳香性质的有机化合物，广泛应用于石化、化工等行业。
其生产技术的发展对于提高芳烃产量和质量、降低生产成本、减少环境污染等具有重要意义。
本文将介绍芳烃生产技术的现状及趋势。
目前，芳烃的主要生产技术包括煤化工、石油加氢裂化和催化重整等方法。
煤化工是利用煤炭作为原料，通过煤气化、合成气制芳烃等步骤生产芳烃的一种方法。
由于煤的资源丰富，这种方法具有一定的优势。
煤化工存在着原料成分复杂、环境污染严重等问题，限制了其进一步的发展。
石油加氢裂化是利用石油作为原料，经过加氢处理，再裂化生成芳烃的方法。
这个方法能够直接利用石油炼制生产过程中产生的副产物，减少资源浪费。
而且，加氢裂化生产的芳烃质量较高，适用于高级化工产品的生产。
这种方法存在着催化剂寿命短、设备腐蚀等问题，也需要进一步改进。
催化重整是利用石油馏分作为原料，经过重整反应产生高芳烃含量的产品。
这个方法能够生产大量的芳烃产品，主要用于汽油添加剂的生产。
重整反应对催化剂质量要求高，而且产物中含有大量的副产物，需要进一步提高产品质量和减少副产物生成。
随着石化行业的不断发展，芳烃生产技术也在不断提高和创新。
以下是芳烃生产技术的一些发展趋势：1. 开发新型催化剂：催化剂是芳烃生产技术中的关键因素，其性能直接影响到产品质量和产量。
开发新型催化剂是提高芳烃生产技术的重要途径之一。
目前，一些新型催化剂，如生物催化剂、纳米催化剂等已经被应用于芳烃生产中，并取得了一定的效果。
2. 提高反应条件和工艺：提高反应温度、压力和催化剂的活性，可以促使芳构化反应的进行，提高芳烃产率和选择性。
优化和改进工艺流程，减少能耗和副产物的生成，也能够提高芳烃生产技术的经济性和环境友好性。
3. 利用低质石油原料：近年来，石油资源的逐渐枯竭和变质使得利用低质石油原料生产芳烃成为一个发展方向。
通过调整反应条件和催化剂选择，可以充分利用低质原料中的芳烃化合物，提高资源利用率。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势1. 引言1.1 研究背景。
芳烃是一类重要的化工产品，广泛应用于石油化工、材料科学、医药和农药等领域。
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对芳烃产品的需求不断增长。
目前，芳烃的生产技术已经取得了一定的进展，但仍面临着一些挑战和难题。
传统的芳烃生产过程存在能源消耗大、环境污染严重等问题，亟需寻找新的生产技术来提高生产效率和降低生产成本。
对芳烃生产技术现状进行深入分析，探索芳烃生产技术的发展趋势，具有重要的理论和实践意义。
通过对芳烃生产技术的研究和探讨，可以为我国化工产业的发展提供科学依据，促进化工产业的转型升级，推动我国经济的可持续发展。
本研究旨在探讨芳烃生产技术的现状和趋势，为相关研究和生产实践提供参考和借鉴。
1.2 问题意义芳烃是一类重要的有机化合物，在化工、医药、精细化工等领域有着广泛的应用。
随着经济的发展和人们对生活质量要求的提高，对芳烃的需求也在不断增长。
目前芳烃的生产技术存在着一些问题，如能耗高、环境污染严重、产率低等，这些问题严重制约了芳烃生产的发展。
研究芳烃生产技术的现状及趋势具有重要的意义。
通过分析芳烃生产技术的现状，可以深入了解当前存在的问题和不足，为未来的技术改进提供指导。
展望芳烃生产技术的发展趋势，可以为相关研究和实践提供参考，促进芳烃生产技术的创新和进步。
最重要的是，优化芳烃生产技术将有助于提高芳烃的生产效率，降低生产成本，减少对环境的影响，从而推动芳烃产业的可持续发展。
研究芳烃生产技术现状及趋势具有积极的社会和经济效益。
1.3 研究目的芳烃是一类重要的有机化合物，广泛应用于石油化工、医药、香料等领域。
本文旨在深入研究芳烃生产技术的现状和趋势，为提高芳烃生产效率、降低成本、保护环境提供参考。
具体研究目的包括：分析目前主流的芳烃生产技术及其优缺点，探讨新型芳烃生产技术的开发和应用，总结现有技术发展的趋势并展望未来可能的发展方向。
通过本研究的深入探讨，旨在为芳烃生产技术的进一步创新和改进提供理论支持和实践指导，推动芳烃产业的可持续发展。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化合物，其广泛应用于化工、医药和材料等领域。
芳烃生产技术的不断改进和创新，已经成为提高石化工业质量、效率和竞争力的重要手段。
本文将介绍芳烃生产技术的现状及趋势。
目前，芳烃生产技术主要有催化裂化、煤制气、加氢裂解、重油加氢裂化和煤焦油加氢裂解等。
其中，催化裂化是目前使用最广泛的生产芳烃的方法，被广泛应用于生产苯、甲苯和二甲苯等大宗芳烃。
催化裂化是将石油烷烃在催化剂的存在下裂解成低碳烃和芳烃的过程。
在催化裂化中，大分子烃烷经过烷基自由基的形成，并分解成低碳烷烃。
低碳烷烃经过克劳森过程形成芳烃。
催化裂化生产的芳烃品种和品质取决于烃烷烃的质量和催化剂的性质。
催化裂化技术主要分为流态催化裂化和固定床催化裂化。
固定床催化裂化是将催化剂装入反应器中，烷烃从反应器的上方进入反应器中，催化剂床层中的钴钼催化剂对烷烃进行裂解反应，生成低碳烷烃和芳烃。
反应后的废气由废气处理系统处理，产物经过分离纯化后得到目标芳烃。
由于固定床催化裂化能够保持催化剂的活性较长时间，这种方法更为通用。
随着现代化技术的发展，芳烃生产技术正向着高效、节能和清洁方向发展。
以下是芳烃生产技术的趋势：1.高效化高效化是当前芳烃生产技术的一个发展方向。
目前，石油质量和化学成分的变化导致了芳烃的生产难度增加，因此需要开发更高效的芳烃生产技术来适应这种变化。
例如，催化剂的设计和生产技术的完善可以提高生产过程的选择性和产率，从而提高生产效率。
2.节能化节能化是芳烃生产技术的另一个重要方向。
目前，石化行业已经意识到石化工业对能源资源的依赖和消耗，因此需要采用节能的生产技术来减少能源浪费。
在芳烃生产领域，新的节能技术正在广泛应用，例如蒸汽脱氧法、低温氢气补偿和多段催化剂程序。
3.清洁化清洁化是芳烃生产技术未来的一个关键方向。
目前，污染已经成为一个普遍存在的问题，芳烃生产过程中也会排放大量有害的气体和液体废物，对环境造成污染。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化合物，具有广泛的应用领域，包括石化工业、化学工业和医药工业等。
芳烃生产技术不断发展，追求更高效、环保和经济可行的方法。
本文将介绍芳烃生产技术的现状和趋势。
1. 现有的芳烃生产技术目前，主要的芳烃生产技术包括煤气化制芳烃、石油炼制法、催化裂化法和煤炭气化制芳烃等。
（1）煤气化制芳烃：这种技术使用煤气作为原料，通过高温下的化学反应，将煤气转化为含芳烃的合成气。
然后，通过催化剂的作用，将合成气转化为芳烃。
这种方法可以利用煤炭等廉价原料，但存在能源消耗高、设备复杂和环境污染等问题。
（2）石油炼制法：这种方法使用石油等碳氢化合物作为原料，在高温下进行热裂化反应，将长碳链的化合物转化为芳烃。
这种方法具有原料丰富、技术成熟等优点，但存在设备投资大、产品质量难以控制等问题。
2. 芳烃生产技术的趋势随着环境保护意识的增强和能源资源的日益稀缺，芳烃生产技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）资源优化利用：尽量减少对有限资源的依赖，提高原料利用率，如开发利用煤炭和生物质等替代石油的原料。
（2）能源节约与环保：提高能源利用效率，减少能源消耗和环境污染，如开发利用新型高效催化剂，优化反应条件等。
（3）技术提升与创新：开发新型催化剂和反应器，提高芳烃产率和选择性，提高产品质量，减少副产物的生成。
（4）集成化生产：通过多种技术的有机结合，实现煤炭气化制芳烃、煤气化制芳烃等多种方法的集成化生产，提高整体效益。
（5）发展绿色化工：探索绿色合成方法，减少或避免使用有毒有害的催化剂和溶剂，减少废弃物生成和排放，实现可持续发展。
芳烃生产技术正朝着高效、环保、经济可行和可持续发展的方向不断发展。
随着科学技术的进步和对环境问题的关注，将会出现更多优化、创新的芳烃生产技术。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有芳香性质的化合物，由苯环和苯环相连而成，具有重要的工业用途，如作为溶剂、合成材料和燃料等。
而芳烃的生产技术一直是石化行业研究的重点之一，下面将针对芳烃生产技术的现状和趋势进行详细的分析。
芳烃生产技术的现状主要包括煤制芳烃、石油制芳烃和生物质制芳烃三种主要途径。
煤制芳烃是一种将煤炭作为原料，通过煤气化、合成气制芳烃等一系列反应过程生产芳烃的技术。
这种技术具有原料丰富、能源资源利用率高等优势，但在技术难度和经济性方面存在一定的挑战。
目前，中国已经建立了一些煤制芳烃生产装置，但仍需要进一步提升技术水平和降低成本。
石油制芳烃是一种将石油作为原料，通过裂化、重整等反应过程生产芳烃的技术。
这种技术在石化行业已经得到广泛应用，并且技术成熟、工艺稳定。
目前，国内外很多炼油厂都具备石油制芳烃生产能力，但在环保和能源消耗方面仍有待改进。
生物质制芳烃是一种将生物质作为原料，通过热解和催化转化等过程生产芳烃的技术。
由于生物质可再生、资源丰富，这种技术具有环境友好和可持续发展的特点。
目前，生物质制芳烃技术正处于研发和试验阶段，还需要进一步提升转化效率和改善产品质量。
芳烃生产技术的趋势主要有以下几个方面。
一是高效转化技术的发展。
为了提高芳烃生产的效率和降低成本，研究人员在催化剂设计、反应工程和能量利用等方面进行不断探索。
通过改进催化剂的结构和性能，可以提高反应的选择性和转化率；通过优化反应工程，可以提高生产能力和减少能源消耗。
二是绿色化生产技术的应用。
随着环境意识的提高和环保法规的加强，芳烃生产技术将更加注重减少污染物排放和资源消耗。
采用低温催化裂化等绿色化生产技术可以减少污染物的生成；采用废弃物和可再生资源作为原料可以减少对化石能源的依赖。
三是新型技术的研发和应用。
为了满足新材料和新能源等领域对芳烃的需求，研究人员正在开发新型的芳烃生产技术。
采用微生物和酶的生物合成技术可以实现高选择性和高效能的芳烃生产；采用光催化和等离子体等非热平衡技术可以实现非常规芳烃的合成。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化合物，具有广泛的应用领域，如石化工业、医药化工、香料和精细化工等。
芳烃生产技术的发展与进展，对促进产业的可持续发展、提高产品质量、提高资源利用效率等起到重要作用。
目前，芳烃生产技术主要有以下几种：延烧气油催化裂化、烷基化反应、芳化反应、重整反应等。
延烧气油催化裂化是最主要的生产工艺之一。
该工艺主要通过在高温高压下将重质石油燃料转化为轻质石油产品，其中包括芳烃。
延烧气油催化裂化也能够生产高级汽油和航空煤油等高附加值产品，具有较大的经济和社会效益。
烷基化反应是一种将烷烃转化为芳烃的技术。
该技术主要通过将烷烃与甲醛等气体在酸催化剂的作用下进行反应，生成芳烃。
这种技术具有催化剂寿命长、反应条件温和、产品质量好等特点，被广泛应用于柴油加氢精制、石脑油加氢脱硫等领域。
芳化反应是通过将烯烃与烷烃在酸催化剂的作用下进行反应，生成芳烃。
这种技术具有反应速度快、选择性好、废料少等优点，因此在石化工业中得到了广泛应用。
芳烃的重整反应也是一种生产芳烃的重要技术。
该技术主要通过在高温高压下，将重质烃类与氢气进行反应，生成芳烃。
该技术具有生产工艺简单、生产能耗低、产品质量好等特点，因此在芳烃生产中得到了广泛应用。
在芳烃生产技术的发展趋势方面，主要体现在以下几个方面：一是技术的高效化。
随着科技的进步和工艺的优化，芳烃生产技术的效率将不断提高，产品质量将得到进一步提升。
二是技术的节能化和清洁化。
在芳烃生产过程中，将更加注重能源的节约利用和环境的保护，减少废气废水的排放。
三是技术的资源化。
芳烃是从石油和天然气等石化原料中提取的，未来将探索更多的资源利用途径，提高资源利用效率和可持续发展能力。
四是技术的智能化。
随着人工智能技术的发展，将通过自动控制、智能分析等手段提高芳烃生产过程的自动化程度和生产效率。
芳烃生产技术在不断发展和完善，将更好地满足社会和经济的需求。
未来，随着科技的进步和工艺的创新，芳烃生产技术将朝着高效、节能、清洁、智能的方向发展。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有芳香性质的碳氢化合物，由苯环结构构成。
它们广泛用于化工行业，作为燃料和溶剂等。
芳烃的生产技术一直在不断发展，以满足市场需求和环境要求。
目前，主要的芳烃生产技术包括从原油提取、煤焦转化和石化工艺。
原油提取是指通过石油加工过程，从原油中提取芳烃。
煤焦转化是一种将煤焦转化为芳烃的技术，主要通过煤炭加热处理来产生芳烃。
石化工艺是指利用石油和天然气等石化原料进行裂化或重整等反应，生成芳烃。
传统的芳烃生产技术面临着一些挑战。
这些技术依赖于有限的石油和天然气等化石燃料资源，这限制了芳烃的生产规模和可持续性。
传统技术产生的废气和废水等环境问题也受到越来越多的关注，需要采取环境友好型的生产技术来减少污染和能源消耗。
为了应对这些挑战，芳烃生产技术正在不断发展。
一种新兴的生产技术是通过生物质转化产生芳烃。
生物质包括植物、农作物和废弃物等可再生资源，利用生物质转化技术可以生产出与传统芳烃相似的物质。
生物质转化技术具有可持续性和环境友好性的特点，逐渐受到研究和工业界的重视。
另一种新的芳烃生产技术是催化裂化技术。
传统的裂化技术依赖于高温和高压条件下的热裂化反应，产生大量的废气和固体废弃物。
而催化裂化技术则通过添加催化剂，可以在相对较低的温度和压力条件下进行芳烃裂化反应，提高产物质量和选择性，并减少废弃物的产生。
催化裂化技术具有高效、环境友好的特点，正逐渐成为主流的芳烃生产技术。
其他新兴的芳烃生产技术还包括煤焦气化和生物质气化等。
煤焦气化技术通过将煤焦进行气化反应，产生气体燃料和芳烃。
生物质气化技术则通过将生物质进行热分解反应，产生气体和液体燃料。
这些技术可以有效利用传统能源和可再生资源，实现芳烃生产的多样化和可持续发展。
芳烃生产技术正朝着可持续和环境友好的方向发展。
生物质转化、催化裂化和煤焦气化等新兴技术在芳烃生产中发挥着越来越重要的作用。
未来，随着科技的进步和资源的优化利用，芳烃生产技术将更加高效和可持续。
芳烃的生产 芳烃的主要生产技术
芳烃的主要分离技术
3.结晶分离
邻、间、对二甲苯沸点差别较小，而凝固点差别较大，可以利用深 冷结晶法分离
芳烃的主要分离技术
4.模拟移动床吸附分离技术
移动床吸附
吸附剂：X型或Y型沸石
小
结
生产芳烃的四 个主要的工艺 过程
四种芳烃之间 的转化技术
芳烃的四种主 要分离技术
04
异构化
以C8芳烃为原料的催化异构化， 是使非平衡的邻、间、对二甲苯 混合物转化成平衡的组成
也可使乙苯转化成二甲苯
03
芳烃的主要分离技术
芳烃的主要分离技术
01 溶剂抽提 03 吸附分离 05 络合分离
02 精馏和抽提蒸馏 04 结晶分离 06 膜分离
芳烃的主要分离技术
1.溶剂抽提
芳烃抽提工艺流程 1 抽提塔 2 汽提塔 3 分离器 4、5 水洗塔 6溶剂回收塔
适用物质：催化重整油和裂解汽 油等所含芳烃的沸点与相应的烷 烃等相近并形成共沸物，不易用 分馏方法得到芳烃
芳烃的主要分离技术
2.精馏和抽提蒸馏
用溶剂抽提技术取得的混合芳烃，可以通过一般的精馏方法分馏成 几个馏分，但进一步分离间、对二甲苯，或把芳烃和某些烷烃、环 烷烃等分开是困难的。
由于间、对二甲苯，或芳烃和某些烷烃、环烷烃沸点很相近，还存在 共沸物，采用抽提蒸馏技术，将某些极性溶剂与烃类混合后，在降低 烃类蒸气压的同时，拉大了各种烃类的沸点差，然后进行蒸馏分离。
02
芳烃之间的转化技术
芳烃之间的转化技术
脱烷基
歧化和 烷基转移
甲基化
异构化
芳烃之间的转化技术
01
脱烷基
➢ 催化脱烷基
甲苯催化脱烷基是在催化剂存在下的加氢脱烷基过程。 特点：产品收率高，但催化剂使用半年左右需进行再
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综述专论化工科技,2000,8(4):70～75SCIENCE &T ECHNO LOG Y IN CHEM ICA L I ND UST RY收稿日期:2000-05-10;修回日期:2000-07-24作者简介:孙玉净(1966-),女,吉化集团公司设计院工程师,学士。
主要从事化工工艺设计工作。
参加中国石油天然气集团公司“石油及石油化工建设工程技术经济水平调查与研究———基本有机原料(软科学)”工作。
＊“石油及石油化工建设工程技术经济水平调查与研究———基本有机原料(软科学)”1999年获吉化集团公司科学技术进步一等奖,该论文是其中的一部分。
芳烃生产技术综述＊孙玉净,牛晓旭(吉化集团公司设计院,吉林吉林 132021)摘 要:简述目前芳烃的主要分离和转化方法以及技术进展,并对我国芳烃技术发展提出意见和建议。
关键词:芳烃;生产技术;抽提;歧化;异构化中图分类号:T Q 241 文献标识码:A 文章编号:1008-0511(2000)04-0070-061 芳烃的分离与转化芳烃资源主要来自3个方面:炼焦工业的副产粗苯和煤焦油,石油炼制工业中的重整油,烯烃制造工业的联产品裂解汽油。
后两者都是以石油烃为原料的石油芳烃,目前石油芳烃已成为芳烃的主要来源。
1995年美国石油苯和甲苯产量分别占其总量的98.33%和99%以上,西欧为94%和96%以上,日本为88.6%和96%,我国石油苯已占全国其总产量的70%[1]。
目前,芳烃的大规模工业生产是通过现代化的芳烃联合装置实现的。
典型的芳烃联合装置通常由石脑油加氢、重整或者裂解汽油加氢等生产芳烃的装置以及芳烃转化和芳烃分离装置构成。
实践证明,芳烃联合生产装置以其先进的生产技术、强大的处理能力、多元化的生产形式等优越性,成为目前我国生产芳烃的主要来源。
1.1 芳烃抽提芳烃的分离是芳烃生产的重要步骤。
通常采用蒸馏、溶剂抽提(溶剂萃取)、吸收及结晶分离等方法。
由于采用了性能优异的溶剂和有效的萃取装置,目前芳烃生产中多采用溶剂抽提的方法。
目前已工业化的溶剂抽提工艺主要有5种,见表1。
其中,环丁砜溶剂溶解能力强、选择性好、分离容易、溶剂损耗少、无毒价廉,并能从芳烃原料中经济、高回收率地获取高纯度芳烃,在世界上广被采用。
Udex 法工业化最早,最初抽提溶剂是二乙二醇醚(二甘醇)。
经改进后采用了四甘醇或三甘醇为溶剂,使工艺流程得以简化,这样可以加大装置处理能力,降低能耗,提高芳烃收率,节省投资和操作费用,此工艺称为Tetra 工艺。
另外,国外最近工业化的Carom 工艺,是Tetra 工艺的发展,在四甘醇溶剂中加入助溶剂(甲氧基三乙二醇),可以提高选择性。
目前Udex 法与环丁砜抽提法成为芳烃抽提的2种主要工艺方法。
Distapex 工艺,流程复杂、能耗较大、水分馏塔和进料加热器要用不锈钢制造。
世界上只有4套装置采用此法,近年来未见有新装置投产[1]。
Octenar 抽提蒸馏工艺流程简单,设备投资省,操作费用低,公用工程和能耗低,特别适用于裂解加氢汽油和焦化轻油的加工。
当使用催化重整油为原料时,可在进抽提蒸馏之前切割成C 6和C 7～C 8馏分,其中C 6馏分进入Octenar 工艺系统生产苯,C 7～C 8馏分直接调入汽油。
由于省去了水洗系统和白土处理系统,因此与液液抽提相比,所需热量少,投资费用低,操作简单,缺点是苯产品纯度不高。
另外,最近报道的美国G TC 公司开发的芳烃抽提蒸馏新工艺也有一定的特点,其原理是采用表1 5种工业化芳烃抽提方法的比较[1,3～5]抽提方法Udex 法Sulfolane 法Arosolvan 工艺Distapex 工艺Octenar 工艺工艺特点工艺流程:抽提—汽提—水分馏、溶剂再生。
溶剂为甘醇,溶解能力低。
汽提塔正压操作流程简化,无芳烃水洗塔及水分馏塔。
投资、消耗指标低,芳烃回收率高。
原料范围宽。
成品塔需负压操作。
对碳钢不腐蚀抽提塔为特殊设计的结构,效率高。
烯烃由残油层去除,不必白土吸附。
汽提塔负压操作。
溶剂不必经常再生。
苯产品纯度高。
可以抽提重芳烃,例如煤油芳烃。
可以采用高烯烃含量原料,不必加氢处理。
采用丁烷或戊烷反抽提法,流程较复杂。
溶剂较便宜,但热稳定性差利用芳烃和水回流的方法抽提。
抽提物中用芳烃与水共沸蒸馏的方法回收。
苯产品纯度不高抽提塔形式筛板塔筛板塔或转盘塔混合沉降槽转盘塔搅拌填料塔或筛板塔抽提操作条件压力(G )/M Pa 0.7～0.90.55～0.77常压0.880.4温度/℃120～15070～9930～6020～4038～70溶剂比(对进料)10～172～4.04～7.75～84.5～6回流比(对进料)1.0～1.40.4～0.60.8～1.20.32溶剂含水/%(w )8～100.5～0.7含二甘醇459苯回收率/%99.599.999.999.9100.0甲苯回收率/%98.099.099.098.099.7二甲苯回收率/%95.096.096.090.097.6消耗蒸气/(t ·t -1)1.90.80.82.250.65～0.85消耗电/(M J ·t -1)86.4～12622.6839.633.936～46.8消耗水/(t ·t -1)41.0～100.031.030.026.08.0～10.0消耗溶剂/(kg ·t -1)0.550.130.100.140.1溶剂参考价格0.3～0.51.50.540.71.0/(美元·kg -1)工业化年份19521961196219671971建设规模/(万t ·a -1)1010187建设费/万美元141120153120总投资/万美元175141专利公司美国UOP 与DOW美国S hell 和UOP德国Lurgi法国IFP德国Krupp Koppers一种能改变混合油中组分间相对挥发度的溶剂来使苯、甲苯、二甲苯的挥发度受到抑制,从而使非芳烃在塔顶馏出,塔底主要是芳烃和溶剂。
本工艺不需要水洗塔,抽提工段只有抽提蒸馏塔和溶剂回收塔即可。
优点是进料灵活、节约占地、节省建设投资、苯纯度可高达99.99%。
1.2 芳烃的转化1.2.1 甲苯的歧化和C 9烷基转移目前在世界上已工业化的歧化和烷基转移生产方法主要有加压临氢气相歧化法、常压气相歧化法和低温液相法。
主要传统工艺有4种,详见表2。
表2 4种歧化方法的技术比较[1,3]歧化方法T atoray 法Xylene -plus 法LTDP 法M TDP 法工艺特点气相临氢反应,固定床反应器,中压操作,适于歧化和烷基转移。
投资比Xylene -plus 法高20%。
至1990年止,工业化装置共有20套。
原料:重芳烃0～50%(w )。
产品:二甲苯46%～67%(w );苯20%～42%(w )。
转化率≥40%;收率≥97%。
常压气相,不临氢反应,移动床反应器,适于歧化和烷基转移。
催化剂易磨损。
能耗大,操作费用高。
低温液相,不临氢反应,固定床反应器,催化剂具有高活性,不需经常再生。
收率≥99%气相临氢反应。
甲苯转化率≥48%。
M STDP 法是对M TDP 的改进,生成的对二甲苯选择性高,在甲苯转化率为20%～25%时,选择性>80%。
原 料甲苯、C 9芳烃甲苯、C 9芳烃甲苯、少量C 9芳烃甲苯反应形式气相、绝热、固定床气相、移动床液相、固定床气相、固定床催化剂及牌号氢型丝光沸石,T -81,TA -2,TA -3,TA -4(最新)稀土Y 型分子筛铝小球D -8(或D -9)合成沸石HZSM -4沸石ZSM -5操作条件反应温度/℃370～500490～550260～316460～500反应压力(G )/M Pa 1.3～3.0常压4.63.0～4.0氢油摩尔比5～12不临氢不临氢0～1.5催化剂再生周期/a 0.5连续再生0.50.73反应空速/h -10.5～1.00.5～1.01.54工业化年份1969196819721975·71·第4期孙玉净,等.芳烃生产技术综述1.2.2 二甲苯异构化1.2.2.1 二甲苯异构体分离目前,世界上用于从C8芳烃中分离对、间二甲苯的工业化方法主要有3种,即吸附分离法、络合分离法和深冷分离法。
吸附分离法是在70年代工业化并迅速处于领先地位的分离二甲苯的方法。
目前,世界上广泛采用的方法有美国UOP 公司的Parex法和日本东丽公司的Aromax法,只是Parex法在技术上更为成熟。
2种选择吸附方法的比较见表3。
表3 2种选择吸附方法技术的比较[3]吸附方法Aromax法Parex法工艺特点吸附塔24床层,卧式,床层间靠外部管线连通。
采用144个大型气动阀门,靠控制阀的开闭实现模拟移动吸附-解吸操作。
用电子计算机控制。
对原料要求高:非芳烃<0.002%,水分<0.0001%吸附剂吸附容量及选择性比Parex法吸附剂差,因此同样对二甲苯产量时装置规模大吸附塔24床层,立式,床层间互通。
采用一个特殊的旋转阀,靠旋转阀的转动实现模拟移动吸附-解吸操作。
用数字控制器控制对原料要求不高,非芳烃允许达20%,并要求加入微量水吸附剂吸附容量及选择性较好,和Aromax法比同样对二甲苯产量时,装置规模小技术指标对二甲苯单程收率/%>90.0>95.0对二甲苯产品纯度/%>99.0>99.5抽余液中对二甲苯/%<2.0<1.8操作条件温度/℃175177压力(G)/M Pa(G)1.7～1.80.88吸附剂K-Y型分子筛K-Ba-Y型分子筛解吸剂混合二乙苯对二乙苯专利公司日本东丽美国UOP1.2.2.2 二甲苯异构化为提高对二甲苯和邻二甲苯的收率,工业上通过使其进行异构反应生成需要的对二甲苯和邻二甲苯。
由于C8组分中的乙苯与间二甲苯较难分离,因而二甲苯异构化的重要问题在于乙苯的处理。
工业上二甲苯异构化工艺主要取决于所开发的催化剂。
世界范围内主要的二甲苯异构化工艺情况见表4。
表4 各种已工业化的异构化方法[1,3～4]异构化方法Octafining法Isomar法Isolene-II法M HTI法Is ol ene-I法Isoformi ng法ICI法丽宫-丸善法J GCC法第1代催化剂 Pt-SiO2-Al2O3Pt-Al2O3+HFPt-Al2O3+H-MZSM-5H-M M oO3菱钾沸石SiO2/Al2O3SiO2/Al2O3HF+BF3第2代催化剂 Pt-Al2O3+H-MPt-Al2O3丝光沸石Pt-Al2O3丝光沸石贵金属催化剂非贵金属非贵金属反应温度/℃400～510400～450390～440260～450300～500316～454400～500400～560100反应压力(G)/ M Pa 1.0～2.51.1～2.31.3～2.11.0～2.51.0～3.51.4～3.5常压常压常压乙苯转化为二甲苯/%20～2525～4025～3540～60C8芳烃收率/%>94.5>96.596～9797～9896～989499再生频率小小小很小较小较小大大工业化年份19601967197119811970195519601960氢耗/%临氢(1.5)临氢(0.6)临氢(1.2)临氢临氢临氢不临氢不临氢不临氢工艺特点 固定床临氢反应,采用贵金属催化剂,乙苯可转化成二甲苯,M HT I法可在高空速及低氢油比下运转。