芳烃装置(1)
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抽提蒸馏部分工艺流程图(一)
抽提蒸馏部分工艺流程图(二)
二甲苯分馏装置
把混合二甲苯、C9芳烃分离的装置。当有生产邻二甲苯方案时,
拥有抽提、歧化、异构化及吸附分离等芳烃分离专利技术
的公司有数家,各有其特点,且从七十年代开始至今各家 工艺技术和催化剂均不断发展。
预加氢装置
预加氢装置是重整原料的精制装置,目的是脱除石脑
油原料中的硫、氮、砷、铅、铜、烯烃和水等杂质, 保证重整进料中的硫<0.5ppm,氮<0.5ppm,水<4ppm 。 预加氢有循环氢流程或一次通过流程,汽提塔底通常 采用重沸炉加热,采用国产催化剂及工艺技术。
苯
苯是最重要的单环芳烃,也是较为廉价的有机溶剂。
主要用于生产苯乙烯、异丙苯、苯酚、氯苯、烷基苯、 硝基苯、尼龙66盐、苯胺、环己酮、顺酐等衍生物。 也用于农药、医药、染料和部分中间体的生产。 苯的物理性质: 具有特殊芳香味的的液体,熔点5.54℃,沸点 80.1℃,爆炸极限1.5-8.0%,不溶于水、可溶于醇、醚, d420=0.8786,剧毒,有致癌作用。
芳烃联合装置通常包括催化重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移、
二甲苯异构化、吸附分离等五项专利技术; 目前拥有全套工艺生产技术的专利商有美国UOP和法国IFP两家, 他们分别开发了分离PX的吸附分离核心技术。 国内外其它公司分别拥有一些单项工艺技术。 UOP拥有生产芳烃的全套专利技术,各项工艺技术先进,尤其 是分离PX的旋转阀模拟移动床吸附分离技术,对二甲苯回收率 高(>97.0%),纯度高(>99.9%),工艺操作简便,安全可靠,安 装方便。 目前UOP已设计和建设了81套装置,其中投产了71套,总PX产 量超过1500万吨/年,装置规模从2.1万吨/年到120万吨/年不等。 目前采用1台V#旋转阀,两台吸附塔最大装置负荷为45-50万吨 对二甲苯/年,采用两台吸附塔和两台V#旋转阀的流程,PX产 品规模可达到100万吨/年。
重整反应部分工艺流程图
重整再接触部分工艺流程图
重整产物分离部分工艺流程图
Axens Regen C 再生流程
UOP与Axens技术特点比较
UOP及Axens专利技术综合性能比较
Axens工艺技术的能耗指标和生产成本略高于UOP的
工艺技术,但其差别对整个装置的能耗影响不大。两 种工艺技术的产品收率和质量及相对投资基本相当, 在选择采用何种工艺技术时,应综合比较这两种工艺 技术的特点,从装置的建设、开工、装置运转的经济 效益、装置维护、催化剂和设备制造等方面全面考虑。
目前我国投产的绝大部分连续重整装置均已采用国产
化的连续重整装置催化剂,国产化的催化剂有GCR-10、 GCR-100、3961、PS-IV、PS-VI等多个型号,均为石油 化工科学研究院(RIPP)研制,有长岭催化剂厂和抚顺 石化催化剂厂两家制造。
连续重整
目前国际上已经工业化的连续重整工艺专利技术有美国的
连续重整装置操作条件
平均反应压力: 0.35Mpag 平均反应温度WAIT: 510~530℃ 氢油摩尔比: 1.5-3.0 反应空速: 1.2-2.5h-1(v) 国产催化剂: PS-IV/PS-V/PS-VI 国外催化剂: R-234/R-274/CR-401/AR-501 C5+RONC: 100-106, 芳烃产率:76.38%(w), 纯氢产率:4.24%(w), 催化剂分布:1反/2反/3反/4反=10/15/25/50。 一级再接触:压力:0.83 Mpag,温度:38℃, 二级再接触:压力:2.40 Mpag,温度:4℃,
脱戊烷塔操作条件: 塔盘数:30层,筛板塔
塔顶:89℃,1.03Mpag,回流温度:44℃, 塔底:231℃, 脱丁烷塔操作条件: 塔盘数:37层,筛板塔 塔顶:64℃,0.93Mpag,回流温度:44℃, 塔底:122℃; 重整油塔操作条件: 塔盘数:50层,筛板塔 塔顶:109℃,0.04Mpag,回流温度:82℃, 塔底:177℃;
预加氢装置流程图
连续重整装置
生产芳烃的主要装置,通常包括重整反应、再接触和 重整
油分离三部分。重整反应采用UOP新一代超低压重整工艺 或IFP超低压重整工艺 ,催化剂连续再生工艺。 重整反应加热炉为纯辐射四合一炉,对流段通常采用发生 3.5 Mpa蒸汽的方案回收烟气能量,对流段烟气排烟温度可 降到180-200℃,四合一炉的总效率可达到90-92%。再接 触是使反应产物油和含氢气体两段再接触,提高氢气纯度, 同时提高液体收率。为了达到更好的氢气提纯效果,其中 的二级再接触是在冷冻条件下进行的,本装置设计了一套 氨冷冻系统为其供冷。重整油分离采用三个塔系统,脱戊 烷塔用于脱去重整产物中的C5-馏分,重整油分离塔把C6、 C7馏分和C8+芳烃分离,脱丁烷塔把液态烃和戊烷分离。
芳烃抽提装置
1、甘醇类溶剂(Udex 法) 2、环丁砜法(Sulfolane法) 3、N-甲基吡咯烷酮法(Arosolan法) 4、N-甲酰基吗啉法(Formax法) 5、二甲基亚砜法(IFP法) 6、抽提蒸馏 Sulfolane法和Formax法能耗最低,而芳烃回收率最高,产 品纯度相对也高,但Formax法的溶剂N-甲酰基码啉来源相 对困难,且工业经验较少,应用远没有环丁砜广泛。由于 甘醇类溶剂在国内货源广,且价格相对便宜,加之腐蚀情 况较轻,因而以三乙二醇醚或四乙二醇醚为溶剂简化的 Udex法在国内也有一定市场。
UOP和法国的IFP两家,两家的专利技术水平相差不大。 UOP和IFP分别于1971年和1973年开发了它们各自的连续重 整工艺技术,经过二十多年的开发与改进,两家的工艺技 术都比较先进和成熟,各具特点,近期UOP和IFP分别提 供了最新的再生工艺:Cyclemax 和Regen C。 UOP和IFP连续重整工艺技术在反应器布置,再生系统控 制方法,催化剂烧焦和还原技术都存在一些差异,各有其 优缺点。但其基本过程是相同的,在工程上最本质的差别 有两点:(1)反应器布置:UOP采用重叠式,IFP采用并列 式;(2)再生回路流程:UOP采用热循环,IFP采用冷循环。
甲苯
甲苯是生产染料、炸药、有机颜料、己内酰胺、甲酚、
漂白剂等化工产品的重要原料,也是目前汽油的重要 组分,还可通过脱烷基生产苯或通过歧化生产苯或二 甲苯。 甲苯的物理性质: 具有特殊芳香味的的液体,熔点-95℃,沸点 110.7℃,爆炸极限1.2-7.0%,不溶于水、可溶于醇、醚和 丙酮,d420=0.8669。
概 述
芳烃联合装置是化纤工业的核心原料装置之一,它以
直馏、加氢裂化石脑油或乙烯裂解汽油为原料,生产 苯、对二甲苯和邻二甲苯等芳烃产品。芳烃联合装置 通常包括催化重整、芳烃抽提、二甲苯分离、歧化及 烷基转移、吸附分离和二甲苯异构化等装置。 芳烃类产品通常指的是苯、甲苯、混合二甲苯、邻二 甲苯、对二甲苯和重芳烃等的统称。
项目
ห้องสมุดไป่ตู้
超低压CCR 一代CCR 原料 加氢裂化重石脑油 RON 105 105 反应压力 0.35 0.80 LHSV 1.15 1.0 H2/HC 2.0 3.8 C5+ 88.3% 86.5% 芳烃产率 76.1% 69.0% 纯氢产率 4.24% 3.4%
UOP CycleMax再生流程
芳烃分馏 ---- 切出C8 芳烃(C8 A)或邻二甲苯
歧化----C7 、 C9芳烃转化为苯、二甲苯 PX分离 (吸附)---- 将PX与其他同分异构体分离 异构化 ---- 将其他C8 芳烃同分异构体转化成PX
芳烃联合装置总工艺流程图
芳烃联合装置常规流程
芳烃联合装置国内外技术发展情况
二甲酸二甲酯(DMT),而PTA和DMT再和乙二醇、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 纶纤维、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。 PX在合成纤维工业中十分重要,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。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。
对于生产对二甲苯的芳烃联合装置主要原料有:
1、石脑油 2、乙烯裂解汽油
3、混合二甲苯
石脑油原料来源
炼油装置常减压装置的直馏石脑油
加氢裂化装置重石脑油 加氢精制装置重石脑油
焦化重石脑油
乙烯裂解汽油
以石脑油为原料生产PX的基本流程
预处理----石脑油精制
催化重整----芳构化反应 芳烃抽提----苯、甲苯与非芳分离
芳烃类产品市场分析
21世纪,世界芳烃工业处于一个新的发展趋势。芳烃工业
由欧美向远东及亚洲发展。 中国的芳烃工业在21世纪初将得到最大发展,PX产量可能 达到600万吨/年。 1990年世界对二甲苯能力、产量(消费量)分别为868.1万 吨和692.6万吨,开工率79.8%。在世界聚酯纤维需求增长 的带动下,全球对二甲苯生产得到了快速的发展。2001年 世界对二甲苯能力和产量(消费量)分别达到2272万吨和 1871万吨,开工率82.4%。与1990年相比,11年间世界对二 甲苯能力和产量(消费量)年均增长率分别为9.1%和9.5%, 产量(消费量)的增长略快于能力的发展速度。
IFP是目前世界上第二家拥有生产PX全套技术的专利商。
90年代,IFP推出了新的吸附分离工艺技术(Eluxyl),并
与Mobil的异构化技术合作,形成了一套生产PX的成套技 术。 Eluxyl工艺也是采用模拟移动床,但没有旋转阀,而是利 用微机控制144台遥控阀的顺序切断和开启来分离PX,同 时采用拉曼光谱仪来测量二甲苯塔内的对二甲苯浓度分布。 最大单套装置设计规模为84万吨/年。
邻二甲苯
邻二甲苯是生产增塑剂、聚酯树脂等化工产品的重要
原料,也用于杀虫剂、医药、染料和部分中间体的生 产。 邻二甲苯的物理性质: 具有特殊芳香味的的液体,熔点-25.3℃,沸点 144.4℃,爆炸极限1.2-7.0%,不溶于水、可溶于醇、醚, d420=0.8802,有毒。
对二甲苯 对二甲苯(PX)主要用于生产精对苯二甲酸(PTA)和对苯
UOP CycleMax 工艺流程图(一)
UOP CycleMax 工艺流程图(二)
催化剂连续再生系统
催化剂输送设施 - 催化剂提升与循环,
闭锁料斗 再生器与还原罐 - 烧焦,氧氯化,干 燥,还原 催化剂再生设施 - 再生气循环,除尘, 碱洗放空
超低压CCR与一代CCR的比较
芳烃抽提装置操作条件
芳烃抽提装置的目的是通过萃取的方法把苯、甲苯自重整产物
和乙烯裂解汽油中分离的装置,采用环丁砜为抽提溶剂,是目 前国际、国内通用的高效、低耗芳烃分离技术。
抽提塔操作条件: 塔盘数:93层,筛板塔 塔顶:93℃,0.422Mpag, 塔底:74.5℃; 抽提汽提塔操作条件:塔盘数:36层,筛板塔 塔顶:128℃,0.16Mpag,回流温度:50℃, 塔底:174℃; 回收塔操作条件: 塔盘数:34层,筛板塔 塔顶:69℃,320mmHg(a),回流温度:38℃, 塔底:174℃;
溶剂抽提蒸馏法
较常见的溶剂抽提蒸馏法有两种:KRUPP WUDE 公司60年代中叶开发的MORPHYLANE法和UOP开发 的环丁砜抽提蒸馏工艺(ED)。这两种工艺相似,主 要是溶剂不同。 石油化工科学研究院也开发了自己的抽提蒸馏工艺 (EDA),以环丁砜加助溶剂作为混合溶剂。 该工艺用于单苯抽提装置优势明显,而对于苯、甲 苯抽提装置,与液-液抽提相比,能耗基本相当,但流 程简单,投资略低。