芳烃生产技术进展及趋势探讨

芳烃生产技术进展及趋势探讨
摘要:芳烃是国民经济发展的基本原材料,但芳烃市场目前面临供给短缺的状况。市场竞争日趋激烈,提升资源效率,减少能源物耗是中国芳烃生产技术发展的必然趋势。本文从芳烃生产技术现状展开分析,探究了芳烃生产过程存在的问题,提出芳烃生产技术发展趋势以供参考。
关键词:芳烃生产技术;技术进展;发展趋势
前言:芳烃是有机化学工业中最基础的原材料,大部分来自于原油和煤焦油。目前芳烃的大量生产都是利用芳烃联合设备进行的,典型的芳烃联合设备还有石脑油加氢、催化重整、裂解汽油加氢等专门制造芳烃的设备,和芳香烃类转移和芳烃分离装置。涉及的关键性工艺技术主要有:催化剂重整、芳烃抽提、甲基乙烯歧化、烷基转化、二甲苯异构化以及PX分离等芳烃转化工艺技术。
一、芳烃生产技术现状
(一)催化重整技术
催化重整技术,是在现代化原油生产中改善原油品质和生产石油化工产品的主要技术手段。本文从字面含义上来阐述说明,所谓催化重整技术,就实质上而言是把已经生产或待提炼的化学原料加以催化,同时经过再次处理改善所应用原材料的品质。催化重整法是以石油为原材料,在机械催化的影响下,将烃类分子物质再次排列成新分子物质的工艺步骤。其重要目的是为了制造高辛烷值的物质。其次是为化学纤维、橡胶、塑料制品和精细化工产品提供原材料。在目前芳烃的工业生产使用技术中,催化重整技术在使用过程中除了其自身的原料预处理和重整化工序之外,还需要添加的芳烃抽提和精镏设备。催化剂重整技术在实际使用的流程中,根据对目的产物特点的不同,其程序也存在着不同变化。以目前石油化工系常见的方法而言,其方法中包含了预处理、催化剂重整、溶液抽提、芳烃精馏等的共同步骤。
(二)芳烃分离技术
1.芳烃抽提技术
催化重整油或获取芳烃的重要途径,所用到的通用技术就是芳烃抽离技术。目前主流的芳烃抽提工艺包括抽提蒸馏法和液液抽提法。其中液液抽提法是借助芳烃与非芳烃在一种或两种及以上溶剂中,表现出不同的溶解度,进而对芳烃分离获取的技术,所用溶剂性能的数字助听器
优劣,对流程布置、装置操作条件及能耗情况有决定性影响。在这一过程中,所用溶剂包括二乙二醇醚、二乙二醇醚和二丙二醇醚的混合物、四甘醇、三乙二醇醚、环丁砜、二甲亚砜等,这些溶剂对芳烃具有高选择性,且溶解能力较强,和抽提原料之间存在较大密度差异,和抽出物的沸点差别较大。
抽提蒸馏法是通过高选择性容剂,将芳烃及非芳烃相对挥发度予以改变,非芳烃组分可于传统蒸馏塔中,经蒸发进入塔顶部,而芳烃即可在塔底回收。近年来常用的单苯、两苯分离装置,多数是运用抽提蒸馏法来获取芳烃的。
1.PX的结晶分离技术
二甲苯混合后各组成份间凝结点差别很大,因而采用冷冻结晶法分别生成PX。已有文献评述了PX结晶分离技术发展,总结了目前工业上已有的PX结晶分离工艺技术,并着重阐述了针对高浓度PX原料所研制的PX熔融晶体分离工艺技术。晶体分离法通常由几个主要结晶过程所构成。一段晶体过程控制为低共熔温度后,以增加PX的回收率,PX结晶的纯度约为85%-90%.在二段晶体过程中将前一段的结晶粗产品熔化后,再控制结晶温度至-20~-10℃,再进行重结晶过程,以增加产物的纯度,可得到纯度大于98%PX。二次结
晶产物若用甲苯清洗,可脱除与PX颗粒间夹杂的间位和邻位同分异构物质。晶体在熔融后经精馏塔脱甲基乙烯,所得的PX产物的纯度可达99.8%。
(三)甲苯歧化和烷基转化
1.甲苯选择性歧化技术
甲苯经择形歧化反应,获得高PX含量的混二甲苯,有效地减少了PX分离的成本。近年来,由于甲苯择形歧化技术的日益发展,该工序更加具备了竞争性。而甲苯转化率、对位选择性和PX收率的增加,更减少了该工序的能耗物耗。我国石化SRIPT公司研发的SD甲苯选择性歧化工艺技术已经实现产业化。
2.重芳烃轻质化技术
杭电学报目前,将大多数的重芳烃作为价格低廉的燃烧能源。将重芳烃转变为高增加值的BTX芳烃是进一步提高重芳烃效率和调整二甲苯供求平衡点的主要技术手段。中石化SRIPT公司以纳米有机分子筛为主要活性组分,在非贵金属市场改性,成功生产了HAT-plus重芳香烃类轻质化促进剂,其分子结构有助于重芳烃有机分子的扩展。由于纳米分子筛拥有较大的表
面积分布和大量二次孔隙空间,能利用分子筛外表面活性物质中心,有效促进大分子物质的扩展,从而减少了重芳烃扩展途径,所得到的二甲苯物可较快扩展开来,且不易引起深度脱甲基反应,因此可有效增强重芳香烃类的转移能力。
二、芳烃生产存在的问题
(一)生产技术设备有待完善
黄宗隆>江西财经大学学报
职教通讯芳烃的生产从根本上说就是利用化学实验来进行物质的提取,达到标准浓度后,将其应用到化工企业生产过程。不过,这项关键技术仍在研究和技术创新中,因为研发人员在研究的过程中,对技术设备较为滞后,为研究创新所提供的硬件设施都达不到所需要的条件,使得芳烃生产工艺的研究和技术创新无法取得满意的成就,导致芳烃和相关化学原料在生产提纯的过程中,都达到不到所需要求。
(二)无法从根本保证芳烃的纯净
芳烃生产技术的革新和开发,其目的从根本上就是为了保证芳烃的纯化能力满足所需要求,可是由于在科研技术研究与开发的过程中,设备技术条件滞后,因此使得其在芳烃的
萃取过程中浓度达不到生产标准要求,无法适应现代化工企业的生产,并最终阻碍了相关产业项目的顺利推广和发展。
三、芳烃生产技术发展趋势
(一)推出新型高性能催化剂和吸附剂
围绕扩大原材料来源,实现原材料的多元化,进一步做好芳烃工业生产和炼油、乙烯、煤化工等生产领域的协调工作。以多孔性催化剂材料为核心内容,进一步引进了新兴高性能催化剂和吸附剂,重点推进甲苯甲基化生产二甲苯、LOC加氢生产BTX、重质芳烃轻质化、轻质烃族芳构化、生物质制芳烃等一些创新工艺技术的研究发展,冲破芳烃工业生产过程中对石脑油原材料的束缚,进行了不同生产工艺的结合,研制出了适应装置大型化生产要求的芳烃成套制造工艺技术。
(二)优化原料与产品调整其结构
通过优化原材料与生产,实现产业结构调整进而实现芳烃资源的合理使用,进而降低生产成本与能耗。以甲基乙烯择形歧化与苯和C九芳烃烷基转化复合工序科技、PX吸收一晶体
分解复合分解工序科技、甲基乙烯择形歧化一PX晶体分解工序科技等化学反应一化学反应、化学反应一分解、分解一分解复合工序与方法的研究和运用为主要突破,以进行对苯、甲苯、二甲苯等生产结构的灵活调节,以增强装置实力。
(三)建立涵盖多项生产模型的数据库
逐步形成包括催化重整、歧化和烷基转化、异构化和芳烃抽提、PX分离等主要化学反应和分离单元内容、含有多种多样的化学反应原材料和化学反应产品信息的芳烃生产过程模拟数据库,用于指导芳烃工业生产的各单元运行,以提升在芳烃工业生产流程中装置调整的有效性。
结束语:黄河三角洲高效生态经济区芳烃是最主要的石化基础原料,但在芳烃制造技术中,科技进展和技术创新重点反映在催化剂与吸附剂性能的改善、新型反应与分散工艺技术的研究和应用等几个方面。未来将以节约减排为发展方向,通过减少原材料成本、开拓更廉价易得的原材料来源,以增加芳烃收率和选择性,以加速国家对芳烃生产的新工艺、新催化剂开发与产业化的步伐,并提供更灵活多样、富有竞争性的芳烃生产技术,提高企业市场竞争力度。

本文发布于:2024-09-22 04:22:51,感谢您对本站的认可!

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