——石油路線：PX分離技術(shù)是核心

　　目前，我國(guó)芳烴主要采用石油路線生產(chǎn)，圍繞石油路線芳烴工藝的探索主要集中在對(duì)二甲苯（PX）分離這一核心生產(chǎn)單元。PX是芳烴產(chǎn)業(yè)鏈承上啟下的關(guān)鍵產(chǎn)品，其原料主要來(lái)自石腦油餾分，從石腦油中分離出混二甲苯，將混二甲苯異構(gòu)化然后進(jìn)一步分離提純，得到PX。這是中國(guó)化工報(bào)記者從8月11日結(jié)束的2016中國(guó)芳烴產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展大會(huì)上獲得的信息。
    吸附分離：石油路線主流工藝
　　以石腦油為原料生產(chǎn)PX的過(guò)程中，存在很多技術(shù)難點(diǎn)，比如新型歧化催化劑、異構(gòu)化催化劑的開(kāi)發(fā)，以及高效PX的分離提純等。在石化路線的芳烴成套工藝中，PX分離是最核心的單元技術(shù)，多采用吸附分離方式，由于其系統(tǒng)集成度高，開(kāi)發(fā)難度大，因此也是芳烴成套技術(shù)中最后實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的一個(gè)單元技術(shù)。
　　承擔(dān)該單元技術(shù)攻關(guān)的是中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院（石科院）。該院高級(jí)工程師王德華介紹，為完成這一任務(wù)，他們先后開(kāi)發(fā)出了幾代吸附劑。第一代吸附劑的研發(fā)始于1996年，通過(guò)分子篩合成、吸附劑配方和成型工藝、后處理工藝等的研發(fā)，在2004年實(shí)現(xiàn)了第一代吸附劑RAX-2000A的工業(yè)應(yīng)用，產(chǎn)品純度、收率、產(chǎn)能均明顯提升。此后，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化分子篩合成和堿處理工藝條件，他們又開(kāi)發(fā)出第二代吸附劑RAX-3000，并于2011年實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
　　2011年，中國(guó)石化采用RAX-3000型國(guó)產(chǎn)吸附劑和工藝在揚(yáng)子石化建成3萬(wàn)噸/年的首套工業(yè)示范裝置，標(biāo)志著中國(guó)石化成功攻克了自主芳烴生產(chǎn)技術(shù)的最后一座壁壘——吸附分離技術(shù)，掌握了芳烴生產(chǎn)成套技術(shù)。“在自主技術(shù)問(wèn)世之前，芳烴成套技術(shù)僅有歐美兩家公司掌握，技術(shù)壁壘非常高，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能幾乎全部依賴國(guó)外公司的技術(shù)。如今，我們開(kāi)發(fā)的自主芳烴成套技術(shù)已在海南煉化60萬(wàn)噸/年P(guān)X項(xiàng)目推廣應(yīng)用，吸附分離裝置連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行至今超過(guò)30個(gè)月，產(chǎn)品純度可根據(jù)需要穩(wěn)定控制在99.7%或99.8%以上。” 石科院副總工程師吳巍如是說(shuō)。
　　據(jù)王德華透露，目前，石科院開(kāi)發(fā)的最新一代RAX-4000吸附劑已經(jīng)通過(guò)技術(shù)評(píng)議，該吸附劑可使裝置處理能力提高20%以上。中國(guó)石化芳烴成套技術(shù)多套大型裝置正在設(shè)計(jì)中，最大規(guī)模可達(dá)100萬(wàn)噸/年。
    結(jié)晶分離：高濃原料不二之選
　　在PX分離單元，吸附分離并非一統(tǒng)天下，結(jié)晶分離也是一種很重要的分離方式，國(guó)內(nèi)外科研人員在這方面也做了很多探索，開(kāi)發(fā)出了各具特色的PX結(jié)晶分離工藝。
　　結(jié)晶分離技術(shù)是基于C8芳烴各組分熔點(diǎn)差異，通過(guò)熔融結(jié)晶分離PX。PX結(jié)晶分離技術(shù)具有不使用“三劑”、不產(chǎn)生“三廢”、產(chǎn)品純度高、對(duì)原料要求低、工藝簡(jiǎn)捷易控等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在能耗大、對(duì)裝備和過(guò)程的穩(wěn)定性要求高等不足。
　　上海石油化工研究院開(kāi)發(fā)的PX結(jié)晶分離技術(shù)非常有特色。該院陳亮博士介紹說(shuō)，他們開(kāi)發(fā)的PX結(jié)晶新工藝減少了結(jié)晶級(jí)數(shù)，以甲苯擇形歧化產(chǎn)物為結(jié)晶原料，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，PX純度大于99.8%，裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠，開(kāi)停車方便。
　　在此基礎(chǔ)上，上海石油化工研究院進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出擇形歧化與結(jié)晶分離的組合技術(shù)，結(jié)晶原料無(wú)需二甲苯塔分離，結(jié)晶單元也省去了深冷結(jié)晶這一高耗能環(huán)節(jié)，優(yōu)勢(shì)將更為明顯。目前該院已完成10萬(wàn)噸/年工藝包的開(kāi)發(fā)。同時(shí)，該院又將傳統(tǒng)的吸附提濃與結(jié)晶分離結(jié)合起來(lái)形成組合技術(shù)，采用簡(jiǎn)化的吸附分離單塔操作工藝和無(wú)需深冷的簡(jiǎn)化結(jié)晶分離工藝，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于新裝置而言可以采用價(jià)格低廉的專用吸附劑、解析劑及工藝，對(duì)于舊裝置而言還可利用原有的吸附塔、吸附劑、解析劑，實(shí)現(xiàn)PX產(chǎn)能翻番，目前該組合技術(shù)已完成60萬(wàn)噸/年工藝包的開(kāi)發(fā)。
　　此外，該院還編制了兩套可行性研究方案：第一套方案以節(jié)能和減少投資為目的，改造前PX產(chǎn)能10萬(wàn)噸/年（吸附分離工藝），采用吸附與結(jié)晶組合工藝改造后，產(chǎn)能不變的情況下，能耗由440千克標(biāo)油/噸PX降至166~244千克標(biāo)油/噸PX；第二套方案則以兼顧節(jié)能與擴(kuò)能為目的，改造前PX產(chǎn)能10萬(wàn)噸/年（吸附分離工藝），采用吸附與結(jié)晶組合工藝改造后，產(chǎn)能增至24萬(wàn)噸/年，同時(shí)由于進(jìn)行了低溫?zé)崂�用，能耗�?40千克標(biāo)油/噸PX降至281千克標(biāo)油/噸PX。
　　陳亮認(rèn)為，結(jié)晶分離特別適合高濃度PX原料的分離，上海石油化工研究院開(kāi)發(fā)的PX結(jié)晶新工藝和新設(shè)備用于現(xiàn)有PX吸附生產(chǎn)裝置的擴(kuò)能改造時(shí)，能降低PX生產(chǎn)能耗，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
    國(guó)外公司：節(jié)能降耗工藝升級(jí)
　　作為芳烴成套工藝的先行者，國(guó)外專利商——美國(guó)UOP和法國(guó)Axens在吸附分離技術(shù)上一直走在前列。隨著吸附劑、工藝、專用設(shè)備和控制系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，他們已能將產(chǎn)品純度由最初的99.2%提高至99.8%，單程收率由90%提高至98%。
　　霍尼韋爾UOP公司高級(jí)經(jīng)理介紹了他們?cè)诜紵N吸附分離上取得的新突破。結(jié)合多年的吸附劑制造和工藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，UOP在2015年開(kāi)發(fā)出LD Parex解吸劑輕質(zhì)化PX吸附分離工藝。該工藝在ADS-47吸附劑的基礎(chǔ)上稍作改變，使其適應(yīng)輕質(zhì)解吸劑（甲苯）系統(tǒng)；同時(shí)不使用重質(zhì)解吸劑，降低分離精度要求，采用優(yōu)化精餾流程，此舉可減少20%的設(shè)備及塔板，在裝置投資減少15%~17%的同時(shí)，保持原UOP高能效芳烴聯(lián)合裝置的低能耗優(yōu)勢(shì)。目前，LD ParexParex的全部組分均已成功工業(yè)化，且運(yùn)行可靠，使芳烴裝置在投資和能耗方面均取得突破性進(jìn)展。
　　西比埃BP技術(shù)聯(lián)盟推出的PX結(jié)晶分離技術(shù)同樣具有先進(jìn)節(jié)能的特點(diǎn)。CB＆I Lummus公司高級(jí)工程師王建國(guó)介紹說(shuō)，由BP公司提供、CB&I公司獲得全球獨(dú)家授權(quán)的PX結(jié)晶分離技術(shù)，目前已在印度信實(shí)公司全球最大的芳烴聯(lián)合裝置、韓國(guó)GS Caltex的世界規(guī)模PX工廠應(yīng)用。在某種意義上可以說(shuō)， BP結(jié)晶技術(shù)具有比選擇性吸附分離技術(shù)更低的能耗和生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)。
　　此外，在2016中國(guó)芳烴產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展大會(huì)上，AXENS公司還介紹了他們?cè)诜紵N聯(lián)合裝置成套技術(shù)——AXENS ParamaX研發(fā)推廣上取得的最新進(jìn)展。該工藝采用高苛刻度連續(xù)重整技術(shù)、二甲苯異構(gòu)化技術(shù)、分子篩吸附分離PX技術(shù)，通過(guò)核心技術(shù)和催化劑、吸附劑的不斷創(chuàng)新，可大幅降低芳烴聯(lián)合裝置的投資和操作費(fèi)用。
近年來(lái)，由于中東地區(qū)的烯烴裝置多改用當(dāng)?shù)貎?chǔ)量豐富且成本低廉的乙烷和丙烷氣體，置換出更多可用于出口的石腦油；非洲和中南美地區(qū)也是世界石腦油出口的主要地區(qū)，國(guó)內(nèi)芳烴企業(yè)也可考慮從上述地區(qū)進(jìn)口石腦油生產(chǎn)芳烴。此外，還可積極拓展其他如凝析油等原料的使用。總而言之，要廣拓原料保障芳烴的生產(chǎn)。