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自动化联盟 - 石油化工自动化

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    炼油化工一体化技术

    孙严军 2009-12-08 13:19


       炼油厂与石化厂的联合己经显示其内在的优点,炼油厂低辛烷值组分可送往乙烯厂裂解,乙烯厂的裂解汽油等高辛烷值组分又可返回给炼油厂。炼油厂的加氢裂化尾油也是乙烯装置极好的原料。炼厂催化裂化干气中的稀乙烯可与苯烃化反应生产乙苯,然后再脱氢反应生成苯乙烯,国内外己均有实际应用,我国大连石化公司和燕山石化公司均已建成10万吨/年乙苯-苯乙烯装置。进入新世纪以来,炼油化工一体化技术正在向纵深发展。随着北美和欧洲运输燃料规格的日益严格,一些轻烃馏份如芳烃、烯烃和某些轻石脑油,用作炼厂燃料的价值降低,但它们却是石化工业的极好原料。利用这些原料生产石化中间体和石化产品,可提高炼油厂的经济性。优化组合这些原料和产品体系,可为盈利创造新的机遇。
       新世纪的燃料规范要求汽油降低蒸气压、减少芳烃、减少烯烃含量,柴油要求大幅度降低含硫量,汽柴油规范的强化将使轻烃(C2C3C4饱和烃以及不饱和烃)、芳烃和轻石脑油供应过剩,这些物流在炼油厂的价值降低,但其独特性质可转化成石化产品以提高其价值。
       炼油-石化产品一体化方案如下:
       1)芳烃回收和转化
       运输燃料深度脱硫将增大炼油厂对氢气的需求,提供更多氢气的一条实用路线是在高苛刻度下进行石脑油催化重整,由此可得到较高产率的BTX芳烃。为满足汽油规格中芳烃含量的强化,可在汽油调合前将BTX芳烃抽提出来,用作石油化工原料,生产对二甲苯、苯乙烯、苯酚及其衍生物。
       现已开发多种芳烃回收分离新技术,克虏伯-乌德公司推出Morphylex液液抽提工艺,采用N-甲酰基吗啉(含水4%~6%)溶剂,在常压和30~50下进行芳烃抽提。克虏伯-乌德公司还开发了芳烃抽提蒸馏技术Morphylane,产品纯度为:苯大于99.99%,甲苯大于99.95%。产品产率为:苯99.9%~99.95%,甲苯99.5%。溶剂损失为0.005千克/吨芳烃。
       GTC技术公司开发了GT-BTX芳烃抽提蒸馏技术,可从催化重整生成油或热解汽油有效地回收苯、甲苯和二甲苯。进料和热的循环溶剂预热后从塔器中部进入抽提蒸馏塔,贪溶剂从塔上部进入以选择性抽提芳烃。非芳烃从塔顶分出。塔底含芳烃的富溶剂进入溶剂回收塔(在减压下操作)分离溶剂和芳烃。该技术已建有四套工业化装置。韩国LG-加德士石油公司采用GTC公司GT-BTX芳烃抽提蒸馏技术在丽水建成世界上最大的芳烃抽提蒸馏装置。从重整生成油中生产23.2万吨/年苯、55.4万吨/年二甲苯和30万吨/C8芳烃。苯和二甲苯回收率大于99.9%,纯度大于99.99%C8芳烃纯度为99.5%,回收率达100%。用抽提蒸馏代替液液抽提,投资费用节减25%,能耗节约15%
       对二甲苯/乙苯/苯乙烯/聚苯乙烯方案:
       从可回收BTX芳烃中最大量生产对二甲苯和苯,对二甲苯可用作生产精对苯二甲酸及衍生物原料,如聚对苯二甲酸乙二醇酯,苯可作为产品外售或转化成苯乙烯衍生物,包括乙苯、苯乙烯和聚苯乙烯。
       拥有172万吨/年催化重整的1000万吨/年炼油厂,可抽提BTX芳烃用以生产45万吨/年对二甲苯和32~42万吨/年苯乙烯/聚苯乙烯。抽出的苯和催化裂化干气中的稀乙烯进行烷基化可生产乙苯,该工艺在国内外均已工业化应用。生产聚苯乙烯的售价可超过1000美元/吨,通常是苯价值的两倍。
       异丙苯/苯酚/双酚A方案:
       苯与回收、提纯的丙烯进行烷基化生产异丙苯,而不是去生产乙苯。然后,异丙苯氧化生产苯酚和丙酮,进一步加工可生产双酚A。苯酚和双酚A需求的年增长率分别为4%~5%7%~8%,这些产品具有市场优势,优于苯乙烯和聚苯乙烯。
       拥有172万吨/年催化重整的1000万吨/年炼油厂,仅基于抽提苯就可生产16~19万吨/年苯酚,进而得到18~21万吨/年双酚A,如果联合甲苯/C9芳烃歧化还可使苯的潜在产量翻一番。
       埃克森美孚公司开发了新的PxMax选择性甲苯歧化(STDP)技术。该技术可使大量存在的甲苯转化成对二甲苯和苯。在STDP过程中,催化剂选择性极好,甲苯仅转化成苯和二甲苯,邻二甲苯和间二甲苯也转化成对二甲苯。PxMax工艺对对二甲苯的选择性大于90%,超过以前的甲苯歧化工艺(选择性为80%)。该工艺已转让给韩国LG-加德士石油公司丽水芳烃装置,生产35万吨/年对二甲苯和38万吨/年苯。该技术同时转让给日本石油炼制公司水岛炼油厂。该工艺与其他工艺相比,可节约15%~20%的投资和操作费用。
       2)轻烃和轻石脑油转化
       现行的汽油蒸气压标准大大降低了调合汽油总组成中轻烃和挥发性组分的数量,这些轻组分包括C4C5饱和烃及烯烃,可将它们改质为高附加价值的石化产品,如丙烯、乙烯及其衍生物。
       一些国内外炼厂已从催化裂化回收丙烯大量用作石化原料,另外,石化所需丙烯和乙烯也可通过含烯烃的轻石脑油进行选择性催化裂解生产,一些含烯烃石脑油选择性裂解制丙烯和乙烯工艺已经验证。如林德公司开发的固定床催化裂化(FBCC)工艺采用择形多相分子筛催化剂(ZSM-5型),可将含烯烃的C4C5组分裂解为CH2分子,这些分子再组合成C2C3C4烯烃(而且以丙烯为主),单程操作表明,产品中含丙烯40~45%、乙烯10%、丁烯30%,如果丁烯循环,丙烯产率可提高到60%、乙烯为15%。该工艺已完成9000多小时中试,正在建设验证装置。
       聚丙烯方案:
       丙烯用于生产聚丙烯,可提高炼厂效益。国内外已有不少炼油厂利用丙烯成功地生产聚丙烯,有的聚丙烯能力达到20万吨/年。如组合含烯烃的轻石脑油裂解,聚丙烯产能还可进一步提高20%~25%
       环氧丙烷/丙二醇/多元醇方案:
       丙烯可进一步直接氧化生产环氧丙烷,直接氧化工艺将于2003年投用,目前,环氧丙烷主要作为苯乙烯或叔丁醇(TBA)的联产品。环氧丙烷可进一步生产丙二醇和/或聚醚多元醇,用作聚氨酯原料。
       顺酐/1,4-丁二醇/四氢呋喃方案:
       丁烷可转化成顺酐/1,4-丁二醇/四氢呋喃,已有专用工艺可灵活生产四氢呋喃或/1,4-丁二醇,四氢呋喃可聚合生产聚四氢呋喃(聚四亚甲基醚乙二醇),可用作生产聚氨酯原料。17.5万吨/年丁烷制顺酐装置约需21.4万吨/年正丁烷原料,顺酐装置投资较少,可与其他替代工艺相竞争。

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