芳烃联合装置

芳烃联合装置的设计优化曹坚（中国石化工程建设公司，北京，100101）摘要：以某石化公司拟新建的450 kt/a对二甲苯芳烃联合装置为个案，从技术和经济评价两方面对几个不同处理量的工艺装置的组合方案进行了设计计算，探讨了利用富含芳烃的乙烯裂解汽油作为芳烃原料的可行性和优越性。

关键词：芳烃联合装置优化石油化工厂中的乙烯和芳烃联合装置是最基本的两个基础原料装置，其原料大多来源于石脑油。

因此如何优化乙烯和芳烃原料，减少对原料石脑油的依赖程度，优化芳烃联合装置设计方案，是当前发展石油化工的重要课题。

对二甲苯(PX)主要用于生产精对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT)，而PTA和DMT再和乙二醇、1，4-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、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还是生产涂料、染料、农药和医药的原料。

在世界合成纤维的产量中涤纶占63％，可以说PX是化纤工业最主要的原料之一。

并且聚酯还是重要的包装材料，在美国，此种用途现已超过纤维。

随着世界聚酯消费量的不断增长，PX的消耗也随之稳步增长。

由于PX装置流程复杂，主要原料通常是石脑油，与上游炼油装置关系紧密，公用工程及储运系统要求高，因此在我国PX装置都建设在炼油厂下游，单独的或民营的PX生产厂目前还没有。

但是以PX作为原料的PTA装置以及再下游的聚酯装置的合资化、民营化投资趋势目前在江浙地区发展很快，正是这一地区的PTA及聚酯装置的飞速发展直接导致了我国在未来几年内PX的严重短缺。

因此，为满足我国PX不断增长的市场需求，未来几年内，除已有PX装置挖潜扩能外，建设新的PX装置势在必行。

1 芳烃原料的优化方案1.1原料选择在石油化工厂中，芳烃联合装置通常以对二甲苯（联产邻二甲苯）为目的产品，作为下游PTA装置的原料。

要生产最大量的对二甲苯，除了催化重整和乙烯裂解汽油中的二甲苯外，主要是采用歧化烷基转移的工艺方法把甲苯和C9芳烃在分子筛催化剂作用下进行歧化和烷基转移反应生成混合二甲苯和苯，混合二甲苯再通过二甲苯临氢异构化工艺转化为对二甲苯。

芳烃联合装置低温热回收技术研究摘要：芳烃联合装置的传热系统庞大，需要填充大量的中间热介质。

模拟计算的平均传热温差为16.58℃，可以满足工程要求，但总传热面积较大。

可以设置若干组热交换器。

该设计对降低装置能耗有明显效果，所得到的低温热能可供炼油厂其他装置使用，经济效益十分可观。

关键词：芳烃联合装置；低温热回收技术；应用前言据统计，石化行业能源消耗量占工业总能耗的16％左右。

石化企业每年燃料消耗巨大，其中很大一部分是以余热的形式损失掉。

炼化企业的低温余热量巨大，温位大多集中在50～150℃区间。

据不完全统计，中国石化集团范围内的炼化企业中80～150℃相对集中、具有利用潜力的中低温位余热资源量约为几千兆瓦，回收利用好这部分余热对实现节能减排、降本增效和增强企业竞争力具有重要意义。

芳烃装置流程长，循环物料多，分离过程多，分馏塔也多，大部分塔是常压操作，回流温度一般为100～200℃，由此带来的一个普遍问题是塔顶冷凝低温热源多，大部分的低温热由于温位较低，难以在装置内部进行利用，只能是采用空冷及水冷来进行冷却。

一套250kt∕a芳烃联合装置存在的90～200℃温度区间的低温热可达到88MW，因此这样一套芳烃联合装置存在的低温热约相当于8360MJ∕t，占芳烃联合装置总能耗的25％～35％，非常可观。

若用来发生0.4MPa蒸汽，可发生蒸汽约152.3t∕h，其产值可达到4880万元∕a，产生的节能效益和经济效益均是巨大的。

本文介绍现阶段芳烃装置低温热回收技术的现状，并以中国南部某石化企业的芳烃联合装置为例介绍中国石化抚顺石油化工研究院开发的低温热利用新工艺的应用情况。

1芳烃装置低温热回收现状1.1芳烃装置低温热回收技术难点现阶段芳烃装置是高耗能装置，低温热得不到有效利用也是原因之一，因此，关于芳烃装置的用能优化尤其是芳烃装置低温余热的回收利用已有很多的研究与应用。

其中，绝大部分的回收技术（如提压操作等）研究主要集中在甲苯塔、二甲苯塔、脱庚烷塔等塔顶低温热源的回收，而对于抽余液塔、抽出液塔以及成品塔的低温热回收利用研究很少。

装置概况1#MTBE/1-丁烯装置装置由中国石化总公司齐鲁石化设计院设计,外围工程包括界外管道, 丁烯-1储罐等设计由原上海石化金山设计院负责。

装置设计年处理抽余碳四10万吨/年，甲醇2.68万吨/年，MTBE 产量4万吨/年，2001年改造后提高到7.4万吨/年,丁烯-1产量2.5万吨/年。

装置概况4#汽油加氢装置装置原设计年处理裂解汽油20万吨，装置于1998年4月30日开车一次成功，产出合格加氢汽油。

2002年进行了增量改造，改造后装置处理量增加至30万吨/年裂解汽油（以8000小时计），年产加氢汽油20.52万吨、副产C5馏份5.3万吨、C9馏份4.17万吨。

2008年7月，装置对一、二段催化剂进行了更换，使用了由上海石化研究院设计研究的SHP-01，SHP-02/02F催化剂。

装置概况1#芳烃抽提装置装置是由上海金山设计院根据德国克虏伯公司提供的吗呋啉（NFM）抽提蒸馏专利技术进行设计的国产化芳烃抽提装置，于1998年5月27日开车投料一次成功。

原设计处理能力为30万吨/年加氢汽油，后来因40万吨/年乙烯改扩建工程扩展配套需要，装置于2002年1月进行了扩能改造，改造后处理能力增加至42万吨/年（以8000小时计），装置年产纯苯19.04万吨、甲苯9.8万吨、C8+馏分7.28万吨、抽余油5.88万吨。

装置概况预加氢装置170万吨/年石脑油预加氢处理装置的基础设计是由中国石化集团上海工程有限公司（SSEC）负责设计 。

装置主要产品为精制石脑油，年产量约为161.88万吨，可送往3套连续重整装置作原料。

本装置副产品为含硫轻石脑油，年产量约为8.27万吨，通过管道送往罐区，作乙烯裂解装置原料。

装置概况2#MTBE装置10万吨/年M TBE(甲基叔丁基醚)的基础设计由中国石化集团上海工程有限公司（SSEC）负责设计，山东齐鲁石化工程有限公司提供工艺包，施工建设则有中国石化第五建设工程公司和石建公司承接。

芳烃联合装置关键单元过程优化研究一、引言芳烃联合装置是炼油厂中的重要单元之一，其关键单元过程在整个装置的运行中起着至关重要的作用。

本文将围绕芳烃联合装置的关键单元过程优化展开讨论，深入探讨这一领域的研究进展，希望能够对相关从业人员有所帮助。

二、芳烃联合装置关键单元过程概述1. 芳烃联合装置的工艺流程芳烃联合装置是指利用芳烃分离和净化技术，将原料油中的芳烃物质（如苯、甲苯、二甲苯等）分离出来的装置。

其主要工艺流程包括进料、预分离、萃取分离、精馏分离等步骤。

这些关键单元过程的优化对于提高装置的运行效率和产品质量具有重要意义。

2. 芳烃联合装置关键单元过程的优化意义关键单元过程的优化对于提高装置的产物收率、产品质量、能耗、环境排放等方面有着重要的作用。

通过优化这些过程，可以实现资源的最大化利用，降低生产成本，提高生产效率，促进企业可持续发展。

三、芳烃联合装置关键单元过程优化研究现状1. 传统的关键单元过程优化方法过去，对于芳烃联合装置关键单元过程的优化，主要采用经验分析和现场试验相结合的方法。

这种方法在一定程度上能够改善装置的运行情况，但存在效率低、周期长、成本高等问题。

2. 现代优化技术在芳烃联合装置中的应用随着信息技术和工艺技术的不断发展，现代优化技术在芳烃联合装置中得到了广泛的应用。

基于数学建模、优化算法和人工智能等技术，可以对关键单元过程进行深度优化，实现更精准、更高效的运行。

四、芳烃联合装置关键单元过程优化研究的挑战与未来发展1. 挑战当前在芳烃联合装置关键单元过程优化研究中尚存在一些挑战，如数据获取与建模、优化算法的选择与应用、优化结果的验证与实施等方面需要加强研究。

2. 未来发展方向针对上述挑战，未来的研究可以从以下几个方面展开：一是加强芳烃联合装置过程数据的采集与分析，构建更准确的数学模型；二是结合人工智能和大数据技术，研发更高效的优化算法；三是加强优化结果的实时监控和调整，实现优化算法的实际应用。

芳烃联合装置节能措施及效益分析摘要：持续改造和芳烃装置是炼油化工企业的主要生产单元之一。

因为改革能为芳烃装置提供原料，所以一般来说是作为组合单位建造的。

连续重整装置以精制石脑油和加氢裂化重石脑油为原料，以氢为副产品，生产高辛烷值汽油的混合组分，一般包括原料预处理、连续重整和催化剂再生装置。

芳烃装置采用改性油或购买的混合二甲苯作为原料生产苯、甲苯、对二甲苯和邻二甲苯。

吸附牵引技术的芳烃装置一般包括芳烃抽提取、不成比例、吸附分离、异构化、二甲苯提取和供应单元。

目前，世界上只有三家公司能够提供全套工艺包技术，包括中国石化自主开发的连续重整和芳烃成套技术。

关键词：芳烃装置；静设备；节能；优化引言受市场影响，河北新启元能源技术开发有限公司的芳烃抽提装置断断续续地启动和停止，每次启动时都需要建立调整质量的周期，只有质量质量设置合格后，才能输送材料，设备的周期调整时间通常为12小时，这使得公共能耗高，设备占用量低。

因此，通过优化工艺流程，将三塔(萃取、剥离、回收塔)的溶剂循环转化为两塔(萃取、回收塔)，可以加快启动周期的调整时间，减少公共能源的使用，提高设备的整体经济效益。

1芳烃联合装置工艺流程芳烃联合装置的工艺流程见图1所示。

来自加氢装置的石脑油进入2#连续重整装置，经过反应、精馏的重整脱戊烷油C+5进入重整油分离塔，塔顶物料C6、C7经冷却后送至芳烃抽提装置，塔底C7以上的物料通过白土塔脱除烯烃后与歧化装置甲苯塔塔底产物混合送入二甲苯塔第73层塔盘，异构化脱庚烷塔塔底产物送至二甲苯塔第39层塔盘。

二甲苯塔塔顶物料作为吸附分离原料，塔底物至重芳烃塔。

重芳烃塔塔顶物料送至歧化装置作原料，塔底物料经冷却后送出装置。

在吸附分离单元经吸附、解吸后得到产品对二甲苯送出装置，抽余液(贫二甲苯)送至异构化进行反应，再送至二甲苯塔。

图1芳烃联合装置工艺流程示意2芳烃抽提装置蒸汽用能现状及分析在芳香抽提装置中，3.7 MPa(g)过热蒸汽和锅炉水从装置管网通过过热器和过热器，产生3.7 MPa(g)satt蒸汽和2.2 MPa(g)satt蒸汽，分别发送到每个蒸汽消耗装置。

大型芳烃联合装置的优化摘要：结合芳烃联合装置的设计，以装置竞争力和解决装置大型化问题为重点，探讨芳烃联合装置大型化的重要性以及装置大型化对提高芳烃联合装置竞争力和可靠性的影响; 实现联合装置大型化的方案和途径，结果表明: 以两套近期投产的芳烃联合装置A，B 为例，其中A，B 均由连续重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移和PX( 对二甲苯) 等装置构成，与A 相比，B 投资和占地面积可分别节省9.6%和5.7%。

分别从工艺方案、设备选型和工程设计等方面对装置进行优化，通过采用先进催化剂、新型高效设备以及局部双系列等手段，可在保证装置竞争力的同时降低大型化工程的难度，但装置单系列最大规模应结合芳烃技术、工程技术和装备制造的能力确定。

关键词：芳烃；联合装置；设计随着芳烃生产技术的不断发展，芳烃联合装置的规模也迅速扩大，目前单套芳烃联合装置的对二甲苯( PX) 产能从20 世纪末的200-300 kt /a迅速增加到2.0 Mt /a以上。

装置规模的扩大意味着投入的增加，如何优化大型芳烃联合装置的设计，在充分发挥装置规模效益、提高装置竞争力的同时，确保装置的操作可靠性，是当前芳烃设计需要面对的主要挑战和问题。

一、芳烃联合装置的重要性芳烃联合装置规模越大，单位产品的投资和占地面积越小，装置的规模效益越明显，竞争力也越强。

以下结合两套近期投产的芳烃联合装置( A，B) 进行对比: 两套芳烃联合装置的PX 产能均为1.6 Mt /a，均由连续重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移和PX 等装置构成。

两套芳烃联合装置的主要区别: A 的PX 装置按照两套800 kt /a 双系列设计，B 的PX 装置按照一套1.6 Mt /a 单系列设计。

两装置对比，A 和B 的能耗指标差异主要是由于催化剂和工艺方案不同造成的，与双系列和单系列关系不大。

二、大型芳烃联合装置优化设计1、工艺方案优化（1）采用先进的催化剂和吸附剂。

先进的催化剂在保持良好反应性能的同时，反应条件进一步改进和优化，特别是空速和氢油比，如某新型歧化催化剂与传统歧化催化剂相比，重时空速由1.6 h-1 提高至3.0 h-1，氢油摩尔比由5.0 降低至3.0，高空速意味着更少的催化剂装填量，低氢油比在降低压缩机和临氢管线投资的同时，还可显著降低操作费用。

芳烃联合装置工程大型化探讨摘要：芳烃最初来源于煤焦化工艺，但焦化芳烃在数量、质量上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，目前已成为芳烃主要来源，占全部芳烃来源的80%以上。

芳烃联合装置是石油化工芳烃原料的核心生产装置，它以直馏、乙烯裂解汽油或加氢裂化重石脑油等为原料，生产苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯（PX）和重芳烃等芳烃类产品。

典型的芳烃联合装置通常包括二甲苯分离、吸附分离和二甲苯异构化、歧化及烷基转移、苯甲苯分馏、芳烃抽提等装置，在炼油工业催化重整通常也归属于芳烃联合装置。

文中主要是指以制取高纯度PX为目标的芳烃联合装置。

关键词：PX；芳烃装置；工程大型化；反应器；塔引言随着国民经济的快速发展，化工原料的需求日益旺盛，芳烃作为重要的化工原料，是承接上游炼化及下游化纤、化工行业的重要桥梁。

大型芳烃联合装置以连续重整装置的重整脱戊烷油、化工装置的加氢裂解汽油等为原料，主要产品为对二甲苯，同时副产苯、粗甲苯、抽余油、重芳烃、富氢气、富乙烷轻质气等。

联合装置主要由二甲苯分馏、吸附分离、芳烃抽提、苯/甲苯分馏、歧化汽提、异构化六套装置组成。

其中，二甲苯分馏、吸附分离、芳烃抽提、苯/甲苯分馏、歧化汽提均以精馏分离过程为主，涉及塔釜再沸、塔顶冷凝、进出料换热、各装置间的热集成等多个传热过程，需要大量传热设备的参与，近年来各种强化传热技术也逐渐应用到芳烃联合装置中，其中强化沸腾传热技术的应用为芳烃装置的节能降耗，以及芳烃装置的大型化发展提供了有力保障1芳烃联合装置工程大型化发展历程工程大型化通常有2层含义：装置规模大型化及设施极限值大型化。

20世纪50年代，美国德克萨斯州有了世界第1套芳烃装置。

70年代，美国UOP公司开始转让Parex吸附分离工艺。

日本东丽株式会社在1970年研究成功类似吸附工艺，称为Aromax工艺。

20世纪90年代，法国Axens（IFP）公司和英国BP公司先后进行了分离PX技术的研究，“Eluxyl法分离”、“深冷结晶分离”和“络合分离”等工艺相继问世并用于工业生产。

四川石化芳烃联合装置流程一、引言四川石化芳烃联合装置是四川石化公司的重要生产装置之一，用于生产芳烃类化工产品。

本文将详细介绍四川石化芳烃联合装置的流程和工艺。

二、装置流程1. 原料准备原料主要包括重整汽油、催化裂化轻石脑油和重石脑油。

这些原料首先要进行处理，去除杂质和硫化物，然后送入装置进行下一步的处理。

2. 催化剂制备催化剂是芳烃联合装置中的重要组成部分。

催化剂的制备包括选择合适的载体和活性组分，并进行混合、干燥和活化等工艺步骤。

3. 催化裂化催化裂化是芳烃联合装置的核心工艺之一。

在高温和催化剂的作用下，重石脑油经过裂化反应，产生苯、甲苯、二甲苯等芳烃产品。

4. 芳烃分离裂化产物中含有大量的芳烃，需要进行深度分离。

分离工艺包括粗分离、精细分离和萃取等步骤，通过不同的分离设备，将芳烃产品纯度提高到要求的水平。

5. 芳烃加氢芳烃加氢是为了改善产品质量和满足特定需求。

在加氢装置中，通过与氢气的反应，将芳烃中的不饱和化合物和杂质去除，提高产品的稳定性和纯度。

6. 产品处理经过前面几步骤的处理，得到的产品需要进行进一步的处理。

这包括脱硫、脱氮、脱氧等工艺步骤，以确保产品质量符合标准。

7. 产品储存和出厂经过处理的产品储存在储罐中，待需要时进行出厂。

在出厂前，要进行产品质量检验，确保产品符合要求，并进行包装和运输。

三、装置特点1. 高效节能：四川石化芳烃联合装置采用先进的催化裂化技术和催化剂，能够高效地将原料转化为芳烃产品，降低能源消耗和环境排放。

2. 产品多样化：芳烃联合装置可以生产苯、甲苯、二甲苯等多种芳烃产品，以满足不同行业的需求。

3. 质量稳定：装置采用严格的质量控制措施，确保产品质量稳定可靠，符合国家和行业标准。

4. 自动化控制：装置采用先进的自动化控制系统，可以实现对整个生产过程的监控和控制，提高生产效率和安全性。

四、结论四川石化芳烃联合装置是一套高效节能、产品多样化的装置。

通过原料准备、催化裂化、芳烃分离、芳烃加氢、产品处理等工艺步骤，可以将原料转化为高纯度的芳烃产品。