芳烃抽提及异构化

化工设计通讯　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　工艺与设备　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　第４３卷第５期　２０１７年５月　芳烃联合装置歧化异构化技术探讨　宋闻慧　（中国石化天津石化化工部，天津３００２７０）　摘要：目前芳烃的大规　莫工业生产使用的是芳烃联合装置，甲苯歧化、烷基转移、二甲苯异构化是芳烃生产中的关键技术，　因此主要对这三项技术原理进行了探讨，介绍了芳烃联合装置的组合工艺流程。　关键词：芳烃联合装置；甲苯歧化；烷基转移　中图分类号：ＴＱ２２１．２１１　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００３－６４９０（２０１７）０５－－０１０５－０１　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｄｉｓｐｒ０ｐｏｒｔｉ０ｎａｔｉ０ｎ　ａｎｄ　Ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ａｒｏｍａｔｉｃｓ　Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｔ　Ｓｏｎｇ　Ｗｅｎ—ｈｕｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｏｍａｔｉｃｓ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ａｒｏｍａｔｉｃｓ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ，Ｉｎ　ｔｈｉｓ　Ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｏｆ　ｔ０ｌｕｅｎｅｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉ０ｎａｔｉＯｎ，　ａｌｋｙｌ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ａｎｄ　ｘｙｌｅｎｅ　ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｌｏｗ　ｏｆ　ａｒｏｍａｔｉｃｓ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｒｏｍａｔｉｃｓ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ；ｔｏｌｕｅｎｅ　ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ；ａｌｋｙｌ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　芳烃是重要的石油化工基础原料，在芳烃化合物中，苯、　甲苯、二甲苯的产量和规模巨大，在石油化工和纺织工业应　用广泛。芳烃通过芳烃联合装置进行大规模工业生产，生产　流程中涉及的技术有催化重整、芳烃抽提、甲苯歧化、烷基　转移、二甲苯异构化等。　１甲苯歧化　１．１传统歧化技术　我国在２Ｏ世纪９０年代末由上海石油化工研究院开发了　Ｓ－ＴＤＴ生产工艺，Ｓ－ＴＤＴ工艺使用ＨＡＴ高效催化剂，能够处　理原料中含的Ｃ　ｏＡ，生产装置节能效果好，物耗较低，目前　该工艺技术己广泛应用于国内芳烃生产中。传统的歧化技术　经过多年发展，不断提高进料空速，降低轻烃比例，同时不　断提高催化剂性能，提升对重质芳烃的处理效果，增加二甲　苯的产量。　重芳烃苯环上的甲基只有转移到甲苯上才能生成二甲苯，　其他的多碳侧链烷基需要通过脱烷基反应去除掉。因此，为　了最大化增产二甲苯，需要保护重芳烃苯环上的甲基，最大　限度的脱除乙基、丙基、丁基等多碳侧链烷基。为了提高脱　烷基效率，使用分子筛如ＺＳＭ．５、ＺＳＭ．１２等作为甲苯歧化和　烷基转移的催化剂活性成分，为进一步提升催化剂的脱烷基　效率及性能稳定性，可使用Ｐｔ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｏ等金属改进分子　筛性能。　１．２甲苯选择性歧化　甲苯选择性歧化能够大幅降低ＰＸ分离的成本，通过择形　歧化技术提高甲苯转化率、对位选择性和ＰＸ收率，降低生产　二甲苯的能耗，减少物料损耗。　２重芳香烃轻质化　为提高重芳烃的利用率，通常将重芳香烃转化成高附加　值的ＢＴＸ芳烃，同时使苯环和甲基达到理想比例。上海石油　化工研究院开发研制的重芳烃轻质化催化剂ＨＡＴ－ｐｌｕｓ，使用　大孔纳米分子筛为活性剂，采用贵金属改性，纳米分子筛表　面积大，具有丰富的二次孔，能够极大的方便芳烃的扩散，　生成的二甲苯能够在短时间内扩散出去，避免出现深度脱甲　基反应，显著提升重芳烃的转化率。　重芳烃轻质化催化剂ＨＡＴ－ｐｌｕｓ性能优越，不同工况下能　够有效转化重芳香烃，Ｃ。＋Ａ含量达５４％以上的原料也能有效　收稿日期：２Ｏ１７＿ｏ　１Ｏ　作者简介：宋闻慧（１９８８一），女，天津人，助理工程师，主要研究　方向为芳烃装置歧化异构化。　的转化。分子筛的酸性影响催化剂的性能，强酸中心能够提　升多碳侧链烷基的脱基反应，同时也会导致深度脱烷基和积　碳反应，使得二甲苯的收率降低。为进一步提升重芳烃的扩　散速度，可对微孔分子筛进行扩孔处理，能够显著提高重芳　烃的转化率。　３二甲苯异构化　二甲苯异构化能够提高二甲苯的收率，从而提高芳烃联　合装置的经济性。目前常用的二甲苯异构化工艺有两种：一　种方法是使乙苯向二甲苯转化，即乙苯转化型异构化；另一　种方法是使乙苯脱烷基生成苯，即乙苯脱烷基异构化。乙苯　转化型异构化工艺由于受到热力学平衡影响，转化率相对降　低（不到３０％），生成工艺的吸附分离和异构化单位负荷较大，　导致二甲苯损失严重。乙苯脱烷基异构化工艺不受热力学平　衡影响，生成工艺空速高，二甲苯转化率较高，且生成的苯　产品可迅速分馏出去，解决了吸附分离单元和结晶分离单元　的瓶颈限制，有利于芳烃生成装置的大型化设计。现阶段，　Ｃ　Ａ芳烃异构化技术发展迅速，在乙苯转化率、二甲苯收率及　原料处理能力等方面取得了长足进步。　４芳烃联合装置　由上述介绍可知，甲苯选择性歧化工艺生产的二甲苯中　ＰＸ质量分数较高，但是该工艺不能有效利用Ｃｇ＋Ａ，且产物中　苯含量较高。因此，在芳烃联合装置中不能简单的使用选择　性歧化工艺取代传统歧化工艺。国内上海石油化工研究院采　用将部分甲苯进行选择性歧化，另一部分甲苯和Ｃ。＋Ａ进行歧　化与烷基转移工艺流程，这种生产工艺既使用了甲苯选择性　歧化工艺，也能有效利用Ｃｇ＋Ａ资源，但是甲苯选择性歧化应　用不够充分。　为了进一步优化工艺流程上海石油化工研究院研发了选　择性歧化和烷基转移组合工艺流程，该工艺流程将苯与Ｃ。＋Ａ　进行烷基转移，生成甲苯和Ｃ　芳烃，生成的甲苯和重整生成　油中的甲苯进行选择性歧化反应，最后生成的混合二甲苯具　有较高的ＰＸ浓度。采用该生产工艺使用相同的原料，ＰＸ产　量增加，能够有效降低生产成本，提高效益。使用新工艺对　传统芳烃联合装置改造时，关键是新建选择性歧化装置，改　造成本较低。使用ＢＡＴ－１００１苯和Ｃ。烷基转移催化剂能够进一　步提升效率。总之，组合工艺汲取各单项技术优势，取得了　较好的综合效益。　参考文献　【１］孔德金，杨为民．芳烃生产技术进展［Ｊ］．化工进展，２０１１，３０（１）：　１６．２５　・１０５・

试卷第 1 页 共 27 页

芳烃抽提操作工：芳烃抽提操作工考试题及答案

考试时间：120分钟 考试总分：100分

题号 一 二 三 四 五 总分

分数

遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、填空题

再沸器、加热器应先进（ ），后进（ ），以防管束（ ）。

本题答案：

2、问答题

原料油为什么要采取保护措施？

本题答案：

3、问答题

塔的升温速度一般以多少合适？

本题答案：

4、填空题

为了维持产品质量在要求范围内，用第（ ）层塔盘和第（ ）层塔盘之间的温差控制甲苯塔回流量。

本题答案：

5、问答题

怎样判断玻璃板液面计是否准确？

本题答案：

6、问答题

为什么能从折光率判断油中的芳烃含量？

本题答案：

7、问答题

白土罐氮气置换时要注意什么？ 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________

--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------试卷第 2 页 共 27 页

本题答案：

8、问答题

抽提蒸馏塔和溶剂回收塔开工时，为何要不断地向塔内补料？

本题答案：

9、填空题

C-1001塔顶有（ ）台空冷机。

本题答案：

10、单项选择题

进料中芳烃含量增大，C-1001调整操作时应（ ）A.增大溶剂比

B.降低溶剂比

C.提高溶剂进料温度

D.降低回流

本题答案：

11、填空题

抽提蒸馏塔内嵌式再沸器位号是（ ），利用热源（ ）。

本题答案：

12、多项选择题

MEA作为中和剂，主要加入（ ）A.E-1004入口

广州石化芳烃抽提装置工艺原理及流程

1. 生产方法：

a) 芳烃抽提部分：通过液—液抽提的工艺过程完成加氢汽油中芳烃和非芳烃的分离，再通过真空水蒸气精馏的方法完成芳烃和溶剂之间的分离；

b) 芳烃分离部分：将芳烃抽提部分来混合芳烃顺序通过苯塔、甲苯塔、二甲苯塔，依次获得苯、甲苯、二甲苯产品。



工艺技术路线:

抽余油（非芳烃）

加氢裂解汽油 抽提

富溶剂 汽提真空水蒸气精馏

贫溶剂

苯

混合芳烃 精馏 甲苯

二甲苯

2. 基本原理：

本装置采用美国UOP环丁砜抽提技术（液—液抽提）：

 将环丁砜加到抽提塔中，因原料加氢汽油中各组分在环丁砜溶剂中溶解度不同（环丁砜对各类烃的溶解度顺序为：芳烃>环烷烃、烯烃>链烷烃），因此，当溶剂环丁砜与加氢汽油在抽提塔中逆流接触时，溶剂对芳烃和非芳烃进行选择性的溶解，经过多级平衡，全部芳烃和少量非芳烃溶解在溶剂中，最后形成富溶剂（重相）及抽余油（轻相），从而完成芳烃和非芳烃的分离，再经过真空水蒸气精馏回收溶剂并获得混合芳烃，混合芳烃经过精制精馏过程而获得高纯度的苯、甲苯、二甲苯产品。

 精馏是根据被分离的液相混合物中各组分的相对挥发度不同，使气液两相多次地部分气化或冷凝进行、传热最终达到分离的目的，所以精馏过程实际上是传质和传热两个过程同时进行的综合物理过程。

3. 工艺流程：

4. 主要设备：抽提塔、水提塔、汽提塔、回收塔、再生塔、水汽提塔。

1、简述芳烃的主要来源及主要生产过程。

芳烃最初全部来源于煤焦化工业，但焦化芳烃在数量上、质量上都渐渐不能满足有机工业需求，为弥补不足，品质优良的石油芳烃得到迅速发展，已成为芳

烃主要来源，约占全部芳烃的80%。

芳烃的主要生产过程：Ⅰ石脑油催化重整生产芳烃 Ⅱ裂解汽油生产芳烃

Ⅲ 轻烃芳构化与重芳烃的轻质化

2、芳烃的主要产品有哪些？各有何用途？

芳烃主要产品有三苯（苯、甲苯、二甲苯）、C9芳烃、萘等。

苯：可以用来合成苯乙烯、环己烷、苯酚、苯胺及烷基苯等；

甲苯：有机合成的优良溶剂，还可以合成异氰酸酯、甲酚，或通过歧化和脱烷基制苯。

对二甲苯：用于生产对苯二甲酸，进而生产对苯二甲酸乙二醇酯、丁二醇酯

等聚酯树脂。聚酯树脂是生产涤纶纤维、聚酯薄片，聚酯中空容器的原料。

间二甲苯：主要用途是生产对苯二甲酸及少量的间苯二腈，后者是生产杀菌

剂的单体，间苯二甲酸则是生产不饱和聚酯树脂的基础原料。 邻二甲苯：主要是生产领苯二甲酸酐，进而生产增塑剂，如领苯二甲酸二辛

酯、领苯二甲酸二丁酯等。

C9芳烃：目前主要分离出偏三甲苯和均三甲苯用于制偏苯三酸酐和均苯四甲

酸二酐等，用于涂料，合成树脂等。

萘:主要用于生产染料、鞣料、润滑剂、杀虫剂、防蛀剂等。

3、试论芳烃转化的必要性与意义，主要的芳烃转化反应有哪些？

开发芳烃的转化是为了依据市场的供求调节和平衡各种芳烃的产量，解决

供需不平衡的矛盾。 主要的芳烃转化反应如下Ⅰ.异构化反应：间二甲苯转化为对二甲苯及邻二

甲苯；Ⅱ.歧化反应：甲苯歧化为二甲苯。Ⅲ.烷基化反应：苯与乙烯通过烷基化

转化为乙苯；Ⅳ.脱烷基化：甲苯和氢气通过脱烷基化转化为苯。

4、试分析我国与美国、日本的芳烃生产各有何特点及其原因。

焦化芳烃生产：我国焦化芳烃主要采用硫酸精制法，少数新建大型焦化厂采

用催化加氢精制法。日本、美国的焦化厂全部采用催化加氢精制法。

石油芳烃的生产：目前以石油为原料是生产芳烃主要方法，美国资源丰富，苯的需求量也较大，需通过甲苯脱烷基制苯补充苯的不足，而对二甲苯与邻二甲