创新芳烃工程设计开发与工业应用

中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)成功组织攻关并形成了具有自主知识产权的芳烃成套生产技术。该成套技术已经成功应用在中国石化海南炼油化工有限公司(简称海南炼化)60万t/a芳烃生产装置上。其技术进步与工程创新不仅体现在催化剂和吸附剂性能的提高、新型反应及分离工艺的开发与应用、采用组合工艺最大化增产芳烃等方面,而且在节能降耗、提高本质安全和 产品质量、降低生产成本等方面形成了创新的设计方法,成为具有更强成本竞争优势的芳烃生产技术。笔者综述了芳烃生产的核心工艺技术和工程设计的创新开发与工业应用的新进展。     

中国石化石油化工科学研究院新型PX吸附剂世界领先

正近日,由中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)与中国石化催化剂分公司共同承担的"新型芳烃分离吸附剂研发与生产技术优化"项目通过技术评议,RAX-4000新型吸附剂在降低生产成本的同时,具有更优异的性能,评议专家认为达到世界领先水平。为了开发新一代吸附剂,石科院科研人员从生产原料     

我国对二甲苯成套技术大型化成功

正2011年10月,扬子石化采用自主对二甲苯吸附分离技术的工业示范装置生产出合格产品,标志着中石化全面掌握了包括成套技术设计、工程建设、高效吸附剂的生产技术在内的全套芳烃生产技术。2013年10月26日海南石化600 kt/a对二甲苯工程实现主体装置中交,采用中石化自主研发的吸附分离工艺技术、吸附分离吸附剂及异构化催化剂、临氢固定床甲苯歧化和烷基转移工艺技术及其新型催化剂等,其中中     

重整C10+重芳烃的综合利用

介绍了国内外C^ 10重芳烃的深加工工艺及深加工产品，综述了重质芳烃轻质化制取苯、甲苯、二甲苯等产品的工艺技术及催化剂。作为提高重质芳烃利用率、调节苯及二甲苯供需平稳的重要手段，重质芳烃轻质化技术主要有热加氢脱烷基制苯、催化加氢脱烷基制苯、加氢裂解制取轻芳烃、重芳烃非临氢裂解制取轻芳烃等。     

利用吸附-结晶组合工艺降低PX生产过程能耗

介绍了吸附-结晶组合工艺生产PX的工艺流程以及与常规吸附分离工艺相比的优势。低浓度的PX原料先经简化的吸附分离工艺进行第一步分离,获得较高浓度的PX物料,再经由结晶分离的方法获得高纯度的PX产品。采用组合工艺一方面能降低吸附剂、解吸剂用量,另一方面装置能耗要低于常规吸附分离装置。尤其是在对全装置进行热联合和热集成优化后,能耗可以进一步大幅下降。     

国产化芳烃联合装置能耗优化分析

中国石化自主开发的芳烃生产成套技术已成功实现600 kt/a和1 000 kt/a规模大型化工业应用,打破了国外技术长期垄断,在节能环保方面实现大幅提升和改进。通过对两套国产化芳烃联合装置中的二甲苯装置的能耗、原料、热联合、低温热利用以及催化剂、吸附剂使用等方面对比,分析降低二甲苯装置能耗的方法及措施。结果表明：增强二甲苯装置的热联合利用水平,通过物料间直接换热可提升热利用效率;装置低温余热回收后可发生蒸汽或产生热媒水,优先用于压缩机动力驱动介质,其余用于自产发电,可尽可能减少或避免使用外供蒸汽;使用新一代高性能催化剂和吸附剂等措施,均可有效降低二甲苯装置综合能耗,增加装置效益。     

S-Zorb国产吸附剂在高桥催化裂化汽油脱硫装置上的应用

石油化工科学研究院研制的FCAS-R09 S-Zorb吸附剂在中国石化股份有限公司催化剂南京分公司实现了工业化生产,其产品在中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司S-Zorb装置上进行了工业应用试验。工业试验前后对装置进行标定,通过有计划的加入国产吸附剂,提高国产吸附剂在整个系统吸附剂藏量的比例至60.4%。从工艺参数、原料和产品性质、物料平衡及硫平衡、氢耗、空速、氢油比、硫差、抗爆指数损失和物耗能耗进行比较分析,结果表明与进口吸附剂相比,国产吸附剂具有相当的脱硫反应活性及稳定性;具有更好的辛烷值保留能力;具有较好的流化性能及耐磨性能。在整个工业试验期间,装置操作参数保持平稳,装置能耗基本相同,吸附剂单耗相同。标定结果表明,汽油的脱硫率达到97.6%;产品收率达到了98.84%;抗爆指数损失率平均值为0.54。     

劣质渣油高效转化工程解决方案

针对加工重质和劣质原油带来的焦化装置高硫焦出厂不合格问题,开发了劣质渣油高效转化工程解决方案,集成了多项催化裂化新技术,包括沉降器防结焦技术、原料油新型乳化雾化技术、10 MPa等级蒸汽发生技术、LCO和HCO组分分离及加工技术、吸收稳定综合节能技术和烟气净化组合技术等,可对炼油厂劣质渣油进行高效催化裂化,部分替代延迟焦化装置,解决低附加值高硫石油焦出路问题,并提高液体产品收率、降低装置和全厂能耗,环境友好,有助于国内催化裂化工艺突破原料加工瓶颈,提升炼油厂经济效益。     

渣油FCC新催化剂可提高轻油产率

格雷斯-戴维逊公司于2009年7月宣布，开发的新型沸石催化剂可使渣油催化裂化（FCC）装置增加轻循环油（LCO）产率。LCO（沸点430～650°F）产率提高6％对炼油厂从重质烃类增产高价值液体产品如运输燃料和化学品原料而言是很重要的。     

中国石化高效环保芳烃成套技术的开发及其应用

以中国石化扬子石油化工有限公司PX示范装置(下称扬子PX示范装置)为依托,开发出了中国石化自主知识产权的芳烃成套技术,并在中国石化海南炼油化工有限公司60万t/a PX项目(下称海南PX项目)推广应用。芳烃成套技术是复杂的系统工程,它包括原料精制与精馏、芳烃异构与转化、吸附分离等工艺及工程技术,系统集成度高,开发难度大,之前仅有美国和法国两家著名公司掌握,技术壁垒非常高。该技术已达到国际领先水平,显著提升了我国芳烃生产技术水平和国际竞争力,使我国成为世界上第3个掌握该技术的国家,取得了特别重大的技术突破、经济效益和社会效益,践行了中国创造,具有里程碑意义。海南PX项目2013年12月投产连续运行至今,其运行结果表明,该技术装置运行安全平稳,产品质量、装置能耗、物耗等技术指标达到或超过世界先进水平。     

重油催化热裂解(CPP)制烯烃成套技术的工业应用

沈阳化工集团沈阳石蜡化工有限公司建设了世界上首套500 kt/a重油催化热裂解（CPP）制烯烃工业装置,于2009年6月建成并投入运行。该装置以石蜡基常压渣油为原料,以生产乙烯、丙烯等低碳烯烃为主要目的产品,副产高含轻芳烃的裂解石脑油。工业标定结果表明,以大庆常压渣油为原料,在兼顾乙烯和丙烯的操作模式下,在反应温度610 ℃、乙烷/丙烷没有回炼的条件下,乙烯和丙烯产率分别达到14.84% 和22.21%,裂解石脑油中芳烃的质量分数达到82.46%,符合设计目标。该装置的成功运转开辟了一条重质原料生产低碳烯烃和轻芳烃的新工艺路线,实现了炼油与化工的一体化。     

化工型炼油厂反应基础与核心技术开发

近年来,化工转型及相关核心技术的开发已成为炼油化工行业关注的热点。中国石化石油化工科学研究院基于对石油中烃类结构和反应特性的认识,开发了促进目标反应物定向转化的催化材料制备以及反应环境优化调控的工艺,形成了化工型炼油厂核心技术。其中,重油定向加氢处理 选择性催化裂解集成技术可将重质原料转化为低碳烯烃;增产航煤和优质化工原料的蜡油加氢裂化技术将蜡油馏分转化为航煤的同时还能灵活增产芳烃和烯烃原料。这些技术从组分炼油的角度实现了石油分子的高效利用,为化工转型发展提供了技术支撑。     

油煤共炼的理论基础及工艺过程优选

从原料油和煤的主要物化特征入手,描述了其热解和加氢热解的化学过程,在此基础上提出了采用两个反应器的新的工艺流程。油、煤热解过程有大量小分子烃类产生,从过程机理出发,选择合适的煤种,采取适当的措施便可以得到一定产率的轻质燃料油。油和煤的物化结构特征有差别,它们加氢热解生成的轻质燃油的组成不同,油加氢裂化生成的轻质燃油主要是大分子侧链及部分烷烃裂解产物;而来自煤的轻质燃油主要是单环、双环、三环芳烃,链烷烃量较少。油煤加氢共炼需要妥善应对原料油中胶质、沥青质热裂解带来的影响,避免其对煤热解造成负面影响。     

直馏抽出油双溶剂抽提的芳烃分离工艺研究

提出了润滑汕精制过程直馏抽出油双溶剂抽提的芳烃分离工艺路线。采用该技术处理直馏抽出油时,可以实现芳烃的有效分离．得到的二次抽余油饱和烃含量高,可以循环回抽提塔以提高润滑油组分的收率或将其作为催化裂化装置的原料,达到优化催化裂化装置的进料,改善产品结构的目的;同时还可以使抽出油的芳烃纯度大幅提高,便于化工利用．     

齐鲁芳烃联合装置扩能改造方案

简要介绍了芳烃产业的发展趋势,分析了齐鲁芳烃装置的运行工况。针对齐鲁72 0kt/a乙烯装置改扩建后芳烃装置的原料变化情况,分析了齐鲁芳烃装置扩能改造的可能性及必要性,对芳烃装置的扩能改造提出了“抽提系统采用抽提蒸馏-液液萃取组合工艺”、“二甲苯异构化改为甲苯择形歧化”、“乙苯分离技术”、“裂解汽油全馏分加氢增产戊烷油和碳九芳烃原料”等几点设想     

5A和ZSM-5分子筛吸附分离石脑油中烷烃组分的研究

为了提高石脑油生产乙烯和芳烃的利用效率，采用5A分子筛和ZSM-5分子筛对石脑油进行连续吸附分离研究，分别得到脱正构烷烃吸余油（简称脱正构油）和脱单甲基异构吸余油（简称脱烷烃油）；采用氮气对分子筛进行脱附得到富含烷烃组分油（简称脱附油）。试验结果表明：脱烷烃油中正构烷烃质量分数为0.1%，单甲基异构烷烃质量分数为3.8%，芳烃潜含量为53.4%，可作为优质的催化重整原料；脱附油的烷烃质量分数可达到84%以上，可作为裂解制乙烯的优质原料。     

5A和ZSM-5分子筛吸附分离石脑油中烷烃组分的研究

为了提高石脑油生产乙烯和芳烃的利用效率,采用5A分子筛和ZSM-5分子筛对石脑油进行连续吸附分离研究,分别得到脱正构烷烃吸余油（简称脱正构油）和脱单甲基异构吸余油（简称脱烷烃油）;采用氮气对分子筛进行脱附得到富含烷烃组分油（简称脱附油）。试验结果表明：脱烷烃油中正构烷烃质量分数为0.1%,单甲基异构烷烃质量分数为3.8%,芳烃潜含量为53.4%,可作为优质的催化重整原料;脱附油的烷烃质量分数可达到84%以上,可作为裂解制乙烯的优质原料。     

炼化一体化优势下蒸汽裂解制乙烯原料的优化利用

分析了中国石化镇海炼化分公司在炼化一体化下蒸汽裂解制乙烯原料的优化,重点对蒸汽裂解原料资源的拓展和优化进行分析,并提出蒸汽裂解原料轻质化的优势。为生产合适的蒸汽裂解原料、重整原料的调合组分,制定了可行的优化调控方案。优化后蒸汽裂解制乙烯原料对石脑油的依赖度降低,气体原料和优质加氢尾油所占比例上升,裂解原料中的烷烃质量分数提高了1.8百分点,并使炼油厂15%~25%的低价值油品转化成了高价值的石化产品。     

重质油裂解制烯烃的HCC工艺

Ｈ Ｃ Ｃ 工艺（ Ｈｅａｖｙ － ｏｉｌ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｃｒａｃｋｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ） 是针对乙烯生产原料重质化而开发研究的。主要是采用类似于催化裂化的流态化“反应－ 再生”工艺技术,在性能良好的催化剂上,实现重油直接裂解制乙烯,并兼产丙烯、丁烯和轻质芳烃,有效地拓宽了乙烯生产原料的选择范围。在典型的工艺条件下,不同的重质原料油（ Ｂ Ｍ Ｃ Ｉ 值为２０ ～５０） 在中型提升管装置上,其乙烯质量产率可达１９ ％ ～２７ ％ ,其中,石蜡基常压渣油在优化的工艺条件下, Ｃ２ ～ Ｃ４ 总烯烃质量产率超过５０ ％ 。     

重油催化裂解制低碳烯烃工艺的研究进展

文中从石脑油蒸气裂解、催化裂化技术、FCC催化剂和助剂技术、重油催化裂解4个方面阐述了近年来国内外制取低碳烯烃的工艺技术研究现状.对目前国内外催化裂解工艺和催化剂的应用进行了评述,为进一步研究裂解制低碳烯烃提供参考.