摘要：随着经济的快速发展，PX一直处于供不应求的状态，近年来国内多套PX装置（芳烃联合装置）陆续建设投产。混合二甲苯作为PX装置的原料，对其溴指数有严格的要求，否则原料中过多的烯烃会损害PX装置中二甲苯吸附分离单元的吸附剂。在炼化企业中，连续重整装置是生产混合二甲苯的重要装置，随着催化重整技术的发展，重整反应苛刻度不断提高，重整生成油中的烯烃含量也相应增加。本文主要对影响混合二甲苯质量的原因分析及优化措施进行了有效的分析。
关键词：混合二甲苯；质量；影响原因；优化措施
引言
结合某炼化企业生产过程中的实际情况，探讨了影响混合二甲苯质量的原因并提出了优化措施。结果表明:在二甲苯生产过程中需及时关注原料组分的变化，选用合适的进料;适当提高重整反应温度来提高芳烃的转化率;当催化剂氯含量偏低时，部分烷烃及环烷烃未转化为芳烃，使得二甲苯产品非芳烃含量增加;再生催化剂氯质量分数控制在1．1%～1．3%;适当提高脱C7塔灵敏板温度以降低混合二甲苯中甲苯及非芳烃含量;增加二甲苯侧线抽出量后，混合二甲苯中对二甲苯质量分数增加2．50百分点，乙基苯质量分数增加2．86百分点，C+9重芳烃含量减少，各项数据均符合混合二甲苯质量要求;通过改变两个白土罐前后串、并联顺序保证混合二甲苯质量持续合格。
1混合二甲苯生产工艺流程
对二甲苯（PX）是芳烃二甲苯中用量最大的产品，其主要用于对苯二甲酸（PTA）以及对苯二甲酸二甲酯（DMT）的制备。20世纪90年代以来，随着PTA等需求量的快速增长，PX需求量亦呈现出飞速增长的态势。自2004年至2017年，国内PX表观消费量由298.5万t增加至2465.85万t，而2017年PX的自给率仅41.6%，国内PX常年处于供不应求的状态。为了有效缓解PX短缺的局面，近期国内规划和建设了大规模的炼化一体化装置，预计到2021年，我国PX产能将达3983万t/a，呈现严重过剩局面。几年之内，我国可能从PX进口国转变为出口国，将对亚洲乃至全球PX供需格局产生深远影响，PX市场竞争将迅速进入白热化阶段。
目前PX的来源主要依赖于石油路线，成本较高。相关数据显示[2]，2017年国内石油表观消费量约为5.88亿t，净进口量约为3.96亿t，对外依存度接近70%，未来我国石油对外依存度仍将继续增加。而原油价格从2016年开始已经进入持续上升通道，2018年10月以来，国际油价不断上涨，截至10月9日，纽约和伦敦两大原油期货价格分别突破每桶70美元和80美元关口，石油路线生产PX的成本也将持续攀升。因此，开拓PX原料的多元化、降低PX的生产成本仍将是今后重要的研究方向。在高油价的背景下，煤制芳烃路线将进一步突显成本优势。甲醇来源较为充足且价格低廉，以甲醇为原料制PX，不仅能够拓展PX的来源、降低PX生产成本，同时也贯穿着“绿色化学”的理念[3-4]。目前，国内外关甲醇制芳烃技术已有大量报道，但多数报道的直接产品是接近平衡组成的混合二甲苯，而直接制得高浓度PX的报道较少。
2混合二甲苯影响因素
2.1催化剂氯含量
重整催化剂必需保证一定的氯含量以满足催化剂的酸性功能，达到芳烃化的目的。催化剂酸性功能与生成油芳烃含量密切相关。当催化剂氯含量偏低时，则芳烃化功能下降，芳烃转化率降低，使得部分烷烃及环烷烃未转化为芳烃，导致二甲苯产品非芳烃含量增加。
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2.2重整原料影响
某炼化重整装置的预加氢原料包括来自常减压蒸馏装置的直馏石脑油、柴油加氢装置的石脑油及加氢处理装置的石脑油。重整反应过程中，对生产二甲苯贡献最高的反应为C8环烷烃脱氢芳构化反应，而混合二甲苯中不同组分含量要求不。所以重整装置进料中C8组分的含量以及其类型直接关系到混合二甲苯收率的大小和混合二甲苯中各组分的含量。该装置生产过程中出现混合二甲苯中非芳烃含量超标且重整催化剂碳含量上升的现象。经研究，发现常减压装置柴油/石脑油组分换热器内漏，导致重整进料中C8组分变化，重整进料中重组分增多，使得催化剂活性下降，致使二甲苯中非芳烃超标，二甲苯初馏点降低。此换热器经处理后，重整装置混合二甲苯质量恢复合格状态。
2.3非芳烃对甲苯质量收率的影响
甲苯中非芳烃质量分数应控制不超过1600μg/g，实际抽提过程中抽提油中携带的非芳烃会对甲苯、混合二甲苯的质量及收率产生较大影响，而混合二甲苯中甲苯的含量与甲苯收率应成反比关系。跟踪了2014年12月至2016年2月期间抽提油中非芳烃含量与混合二甲苯中甲苯含量之间的对应关系。结果表明，抽提油中的非芳烃含量与混合二甲苯中甲苯含量之间不存在明显的关联关系，因此影响甲苯收率的不是非芳烃的定量含量。
3混合二甲苯质量优化措施
①重整进料中重组分增多，从而使得重整催化剂碳含量增多，活性下降，致使二甲苯中非芳烃超标，二甲苯初馏点降低，在生产过程中需及时关注原料组分的变化，及时调整进料量;②重整反应中生成芳烃的反应为吸热反应，通过提高重整反应温度来提高芳烃的转化率;③催化剂氯含量偏低时，则芳烃化功能下降，芳烃转化率降低，导致部分烷烃及环烷烃未转化为芳烃，使得二甲苯产品非芳烃含量增加，实际生产过程中催化剂再生后氯质量分数宜为1．1%～1．3%;④提高脱C7塔灵敏板温度，可降低混合二甲苯中非芳烃以及甲苯含量，增加二甲苯侧线抽出量后，混合二甲苯中对二甲苯质量分数增加2．50百分点，乙基苯质量分数增加2．86百分点，C+9重芳烃含量减少;⑤通过改变两个白土罐前后串、并联顺序以达到延长白土寿命、在线更换白土并保证混合二甲苯质量持续合格的目的。
结束语
(1)甲苯共沸物主要为反1-甲基2-乙基环戊烷、反1，2-二甲基环己烷及反1，3-二甲基环己烷，该3种物质与甲苯共沸造成甲苯塔顶甲苯纯度与收率难以兼得。(2)造成甲苯收率偏低的原因为加氢汽油中C8环烷烃含量偏高且抽提塔抽提效果达不到理想要求，不能有效抽除甲苯共沸物。要解决甲苯收率偏低的问题需在优化抽提进料的组成及提升抽提塔的抽提效果。(3)历史跟踪数据表明，改三苯抽提为两苯抽提将有效解决产品质量与收率存在的问题，并实现装置节能降耗。综上所述，改进三苯馏分的萃取分离方法，其通过将三苯馏分在萃取前先进行精馏分离分割成苯混合物和混合芳烃，然后再对苯混合物进行萃取精馏，由于没有重质非芳烃和混合二甲苯的存在，使得萃取过程的萃取温度有所降低，降低了萃取剂的分解劣化，保证了萃取剂的萃取效果和纯苯产品的品质,作为汽油调和使用的混苯和混合二甲苯在市场效益降低时，装置可以恢复原有三苯生产流程，装置操作可灵活调整市场适应能力强。
参考文献
[1]蒋俊,方义,殷基平.芳烃抽提装置甲苯收率低原因分析[J].炼油技术与工程,2018,48(02):29-31.
[2]高盛岗.国产芳烃技术工业应用长周期运行分析[J].化工管理,2018(02):80-82.
[3]杨德明,顾强,朱碧云,王争光,印一凡,高晓新.基于有机朗肯循环的混合二甲苯MVR热泵精馏工艺[J].化工学报,2017,68(12):4641-4648.
[4]王纯根,张英斌.浅谈芳烃联合装置生产物料平衡管理[J].科学技术创新,2017(25):120-121.
[5]刘毅,王金玲.重芳烃轻质化技术和前景浅析[J].当代化工研究,2017(06):40-41.
论文作者:刘永涛
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/17
标签：甲苯论文; 芳烃论文; 含量论文; 收率论文; 装置论文; 质量论文; 催化剂论文; 《工程管理前沿》2019年第17期论文;