——石油路線：PX分離技術是核心

　　目前，我國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)鏈承上啟下的關鍵產(chǎn)品，其原料主要來自石腦油餾分，從石腦油中分離出混二甲苯，將混二甲苯異構化然后進一步分離提純，得到PX。這是中國化工報記者從8月11日結束的2016中國芳烴產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展大會上獲得的信息。
    吸附分離：石油路線主流工藝
　　以石腦油為原料生產(chǎn)PX的過程中，存在很多技術難點，比如新型歧化催化劑、異構化催化劑的開發(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，多采用吸附分離方式，由于其系統(tǒng)集成度高，開發(fā)難度大，因此也是芳烴成套技術中最后實現(xiàn)國產(chǎn)化的一個單元技術。
　　承擔該單元技術攻關的是中國石化石油化工科學研究院（石科院）。該院高級工程師王德華介紹，為完成這一任務，他們先后開發(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年實現(xiàn)了第一代吸附劑RAX-2000A的工業(yè)應用，產(chǎn)品純度、收率、產(chǎn)能均明顯提升。此后，通過進一步優(yōu)化分子篩合成和堿處理工藝條件，他們又開發(fā)出第二代吸附劑RAX-3000，并于2011年實現(xiàn)工業(yè)應用。
　　2011年，中國石化采用RAX-3000型國產(chǎn)吸附劑和工藝在揚子石化建成3萬噸/年的首套工業(yè)示范裝置，標志著中國石化成功攻克了自主芳烴生產(chǎn)技術的最后一座壁壘——吸附分離技術，掌握了芳烴生產(chǎn)成套技術。“在自主技術問世之前，芳烴成套技術僅有歐美兩家公司掌握，技術壁壘非常高，國內(nèi)產(chǎn)能幾乎全部依賴國外公司的技術。如今，我們開發(fā)的自主芳烴成套技術已在海南煉化60萬噸/年PX項目推廣應用，吸附分離裝置連續(xù)平穩(wěn)運行至今超過30個月，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。
　　據(jù)王德華透露，目前，石科院開發(fā)的最新一代RAX-4000吸附劑已經(jīng)通過技術評議，該吸附劑可使裝置處理能力提高20%以上。中國石化芳烴成套技術多套大型裝置正在設計中，最大規(guī)�？蛇_100萬噸/年。
    結晶分離：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，結晶分離也是一種很重要的分離方式，國內(nèi)外科研人員在這方面也做了很多探索，開發(fā)出了各具特色的PX結晶分離工藝。
　　結晶分離技術是基于C8芳烴各組分熔點差異，通過熔融結晶分離PX。PX結晶分離技術具有不使用“三劑”、不產(chǎn)生“三廢”、產(chǎn)品純度高、對原料要求低、工藝簡捷易控等優(yōu)點，但同時也存在能耗大、對裝備和過程的穩(wěn)定性要求高等不足。
　　上海石油化工研究院開發(fā)的PX結晶分離技術非常有特色。該院陳亮博士介紹說，他們開發(fā)的PX結晶新工藝減少了結晶級數(shù)，以甲苯擇形歧化產(chǎn)物為結晶原料，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，PX純度大于99.8%，裝置運行穩(wěn)定可靠，開停車方便。
　　在此基礎上，上海石油化工研究院進一步開發(fā)出擇形歧化與結晶分離的組合技術，結晶原料無需二甲苯塔分離，結晶單元也省去了深冷結晶這一高耗能環(huán)節(jié)，優(yōu)勢將更為明顯。目前該院已完成10萬噸/年工藝包的開發(fā)。同時，該院又將傳統(tǒng)的吸附提濃與結晶分離結合起來形成組合技術，采用簡化的吸附分離單塔操作工藝和無需深冷的簡化結晶分離工藝，其優(yōu)點是對于新裝置而言可以采用價格低廉的專用吸附劑、解析劑及工藝，對于舊裝置而言還可利用原有的吸附塔、吸附劑、解析劑，實現(xiàn)PX產(chǎn)能翻番，目前該組合技術已完成60萬噸/年工藝包的開發(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10萬噸/年（吸附分離工藝），采用吸附與結晶組合工藝改造后，產(chǎn)能不變的情況下，能耗由440千克標油/噸PX降至166~244千克標油/噸PX；第二套方案則以兼顧節(jié)能與擴能為目的，改造前PX產(chǎn)能10萬噸/年（吸附分離工藝），采用吸附與結晶組合工藝改造后，產(chǎn)能增至24萬噸/年，同時由于進行了低溫熱利用，能耗由440千克標油/噸PX降至281千克標油/噸PX。
　　陳亮認為，結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發(fā)的PX結晶新工藝和新設備用于現(xiàn)有PX吸附生產(chǎn)裝置的擴能改造時，能降低PX生產(chǎn)能耗，具有良好的經(jīng)濟效益。
    國外公司：節(jié)能降耗工藝升級
　　作為芳烴成套工藝的先行者，國外專利商——美國UOP和法國Axens在吸附分離技術上一直走在前列。隨著吸附劑、工藝、專用設備和控制系統(tǒng)的不斷改進，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公司高級經(jīng)理介紹了他們在芳烴吸附分離上取得的新突破。結合多年的吸附劑制造和工藝技術經(jīng)驗，UOP在2015年開發(fā)出LD Parex解吸劑輕質(zhì)化PX吸附分離工藝。該工藝在ADS-47吸附劑的基礎上稍作改變，使其適應輕質(zhì)解吸劑（甲苯）系統(tǒng)；同時不使用重質(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%的設備及塔板，在裝置投資減少15%~17%的同時，保持原UOP高能效芳烴聯(lián)合裝置的低能耗優(yōu)勢。目前，LD ParexParex的全部組分均已成功工業(yè)化，且運行可靠，使芳烴裝置在投資和能耗方面均取得突破性進展。
　　西比埃BP技術聯(lián)盟推出的PX結晶分離技術同樣具有先進節(jié)能的特點。CB＆I Lummus公司高級工程師王建國介紹說，由BP公司提供、CB&I公司獲得全球獨家授權的PX結晶分離技術，目前已在印度信實公司全球最大的芳烴聯(lián)合裝置、韓國GS Caltex的世界規(guī)模PX工廠應用。在某種意義上可以說， BP結晶技術具有比選擇性吸附分離技術更低的能耗和生產(chǎn)成本優(yōu)勢。
　　此外，在2016中國芳烴產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展大會上，AXENS公司還介紹了他們在芳烴聯(lián)合裝置成套技術——AXENS ParamaX研發(fā)推廣上取得的最新進展。該工藝采用高苛刻度連續(xù)重整技術、二甲苯異構化技術、分子篩吸附分離PX技術，通過核心技術和催化劑、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用。
近年來，由于中東地區(qū)的烯烴裝置多改用當?shù)貎α控S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)，國內(nèi)芳烴企業(yè)也可考慮從上述地區(qū)進口石腦油生產(chǎn)芳烴。此外，還可積極拓展其他如凝析油等原料的使用�？偠�言之，要廣拓原料保障芳烴的生產(chǎn)。