芳烃生产现状及新技术发展趋势探讨

芳烃生产现状及新技术发展趋势探讨

摘要：芳烃是国民经济的重要基础原料，国内芳烃市场目前存在供应缺口，随

着市场竞争日趋激烈，提高资源利用率，降低能耗物耗是芳烃生产技术发展的

趋势。文中对传统芳烃生产技术的现状进行了分析，总结了我国芳烃生产技术的

主要进展与研究成果，具有一定借鉴意义。

关键词：芳烃；生产现状；发展趋势

1 芳烃生产现状

目前，石油芳烃大规模的工业生产主要通过现代化的芳烃联合装置来实现，而该装置在使用过程中主要包括了以下四个环节: 催化重整、裂解汽油加氢、芳

烃抽提、芳烃转换。

（1）催化重整技术。催化重整技术是现代化石油工业生产中提高石油质

量和生产石油化工的重要手段，我们就字面意义来解释说明，催化重整，从本质

上来说，就是将已经或待提炼的化学原料进行催化，并且通过再次处理提高其应

用原料的质量。催化重整是以石脑油为原料，在催化剂的作用下，烃类分子重新

排列成新分子结构的工艺过程。其主要目的为: ( 1) 生产高辛烷值汽油组分;( 2) 为

化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料。就目前芳烃的生产应用技术中，催化重

整技术在应用过程中除其本身的原料预处理与重整两个工序外，还需增加芳烃抽

提与精镏装置。催化重整技术在应用的过程中，按照对目的产品要求的不用，其

程序也存在着差异。就化工系常用的加工方案来说，其方案包括了预处理、催化

重整、溶剂抽提、芳烃精馏的联合过程。

（2）裂解汽油加氢。芳烃在生产萃取的过程中需要经过高温裂解这一环节。而在高温裂解这一环节中，在以粗汽油作为裂解的原材料时，大约每1t乙烯会产生同等质量的裂解汽油。而裂解汽油中进行芳烃的回收时，需要进行两端加氢: 第一段采用重金属加氢，而第二段则采用非贵金属加氢，其根本作用是在萃

取BTX后，需要对其进行杂质的去除处理。

（3）芳烃抽提。芳烃抽提在本质上来说就是芳烃的萃取，是利用萃取剂

在混合物质中将芳烃分离出来。该技术手段的核心是通过芳烃萃取剂的特殊化学

性质，将混合成分中的芳烃萃取出来，然后在后续的精馏分离，从而得到较高纯

度的芳烃。但是，该项技术手段在使用的过程中，由于多数化学原料的化学性质

较为不稳定，所以在萃取的过程中极易出现失误。

2 芳烃生产存在的问题

在当前的社会发展中，随着我国经济水平的不断发展与提高，化工行业对

于化学原料以及各类建筑材料质量的要求越来越高。对于芳烃生产技术的发展，

我国化工业在研发的过程中，仍存在以下问题：①技术设备落后。芳烃生产技术，从根本上来说是通过化学实验来实现化学物质的萃取，使其达到一定的浓度从而

应用到化工企业中去。但是，该项技术在研发与创新时，由于科研技术人员在研

发的过程中，技术设备相对落后，为研发创新所提供的硬件设备达不到所需的要求，所以芳烃生产技术的研发与创新达不到要求，最终使得芳烃及相关化学原料

在生产萃取的过程中，满足不了所需条件；②无法从根本保障芳烃的纯度。芳烃生产技术的创新与研发，其从根本上是为了保障芳烃的纯度能够达到所需标准，

但是由于科研技术人员在研发的过程中，设备技术条件落后，从而导致其在芳烃

的萃取过程中浓度较低，不能满足化学工程的需要，最终影响了相关行业工程的

正常推进与发展。

3 芳烃生产新技术发展趋势

3.1 PX分离新技术

3.1.1 吸附-结晶耦合工艺

吸附-结晶耦合工艺是吸附分离工艺和结晶分离工艺的耦合，结合了吸附分

离工艺PX 收率高（>97％）、结晶分离工艺PX 产品纯度高的优点。将其它来源

的低浓度PX 原料送入吸附分离单元，并降低现有吸附分离产品纯度至80％～95％，即得到较高浓度的PX原料，同时调整操作保持95％以上高收率。然后将

抽出液与来自STDP （甲苯选择性歧化工艺）装置的高浓度PX 原料一同进入结晶

分离单元，得到高纯度PX。结晶母液仍含有较高浓度（40％~82％）的PX，回吸

附装置。

3.1.2 吸附-结晶联合工艺

代表性为UOP公司开发的PX吸附-结晶联合工艺来自STDP 装置的高浓度PX原料单独

进入结晶工序，得到高纯度PX产品，结晶母液与来自二甲苯分馏塔单元

等其它来源的低浓度PX原料进行混合后进入吸附工序，得到高纯度PX产品。

3.2甲苯甲醇烷基化

与传统的歧化工艺相比，甲苯甲醇烷基化的技术优势是以甲苯、甲醇作为

原料，通过择形催化生产高浓度的PX，副产物主要包括苯、C9馏分等。甲醇的

引入提高了甲苯的利用率，理论上每生产1 t PX 只需要耗用1t 的甲苯，而传统

歧化工艺需要耗用约2.5 t 的甲苯，尤其近年来随着煤化工及C1化学的发展，甲

醇来源更加丰富、价格低廉，增加了该技术的开发和应用前景。

甲苯甲醇烷基化技术具有高选择性合成PX、利用廉价甲基资源的一定优势，但从国内外目前开发技术的分析来看，存在工艺复杂，副反应多且选择性低、

经济性不好、含酸废水排放量大、催化剂寿命短等瓶颈问题。未来开发高选择性

和稳定性好的催化剂、降低甲醇消耗及副产物量，是决定能否大规模应用的关键。

3.3 轻烃芳构化

芳构化工艺主要是利用炼化装置副产的C3～C5轻烃资源转化生产芳烃，

由于催化剂不含贵金属，一般可以省去原料预处理，温度500～600 ℃、压力

0.3～0.7 MPa，反应器采用流化床或固定床切换再生工艺，原料的适应性强，芳

烃产品分布受原料影响较小。该技术拓宽了芳烃生产的原料范围，近年来多在地

炼企业成功应用，在一定程度上成为传统芳烃工艺的重要补充。

轻烃芳构化目前应用的技术多为固定床工艺，且集中在小规模的地方炼油厂，改进的催化剂虽然提高了稳定性，但积炭失活快仍然严重，催化剂需再生的

周期较短，最短为数天、最长为几个月，不利于工业化生产的连续性操作。同时

产物中BTX的选择性及液收较低，仅为50%～60%，也成为制约实现工业化的主

要影响因素。

3.4催化裂化轻循环油芳烃转化技术

催化裂化轻循环油（LCO）的总芳烃含量高达70%～85%，其中，单环芳

烃约为25%～30%，双环芳烃为40%～45%，三环芳烃为10%。LCO 中的单环芳

烃具有可裂化性，是催化裂化转化生产轻质芳烃的理想组分，而多环芳烃在加氢

处理条件下又比较容易饱和为单环芳烃。因此， LCO 是生产轻质芳烃的潜在且廉

价的资源，通过加氢处理-催化裂化技术路线生产轻质芳烃具有重要的研究开发