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專有技術(shù)

TECHNOLOGY

粗苯液相預(yù)加氫新技術(shù)

2019-07-24

粗苯液相預(yù)加氫新技術(shù)
 
1、粗苯加氫現(xiàn)狀：
  焦化粗苯是焦炭生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，是一種重要的化工原料，低溫法能得到優(yōu)質(zhì)的苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品，三種苯系芳烴收率為：苯98.５％、甲苯95％、二甲苯89％?？捎糜谏a(chǎn)染料、醫(yī)藥、消毒劑、炸藥和人造纖維等。
（1）粗苯資源供應(yīng)緊張
　　作為焦炭生產(chǎn)的副產(chǎn)品，粗苯的來源和供應(yīng)量完全受制于焦炭的生產(chǎn)，由于加氫苯行業(yè)是焦炭產(chǎn)業(yè)的下游，焦炭產(chǎn)業(yè)甚至鋼鐵行業(yè)的景氣度直接影響著加氫苯企業(yè)的生存和發(fā)展空間。
（2）酸洗苯“頑強”抵抗
　　長期以來，采用傳統(tǒng)酸洗法工藝加工粗苯的企業(yè)是粗苯下游的主要消費市場，多年的市場經(jīng)營使得這些企業(yè)具有廣泛的市場采購渠道和深厚的人脈資源，2007年隨著加氫苯工藝的推廣和大批企業(yè)的投產(chǎn)，酸洗苯廠家在粗苯原料市場的份額大幅減少。但是，一些配套下游順酐裝置或者與順酐企業(yè)有長期合作關(guān)系的企業(yè)仍然具有頑強的生命力，他們?nèi)哉加写直皆鲜袌鱿喈數(shù)姆蓊~。
（3）產(chǎn)能擴張與資源不足制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展
　　到2015年末，我國粗苯年產(chǎn)量在412萬噸，而下游粗苯加工能力可達720萬t/a(包括酸洗苯和加氫苯)，加工能力已遠遠超過粗苯資源的產(chǎn)出量，這就是為什么只要下游加工企業(yè)開工率一提高，粗苯資源就十分緊張、價格飛漲的原因。因此，粗苯資源的緊張狀況已是一個不爭的事實，并會在相當長的時間內(nèi)存在。
（4）原料不足、質(zhì)量不穩(wěn)定
　　典型粗苯原料中苯乙烯、環(huán)戊二烯等熱敏物質(zhì)一般含量極低，近年來由于該類原料不足及廠家原料來源多元化，裝置蒸發(fā)器與換熱器結(jié)焦問題凸顯。武漢科林公司創(chuàng)新使用粗苯三段加氫工藝通過在原工藝前增設(shè)預(yù)加氫反應(yīng)器，在反應(yīng)溫度110~140℃低溫液相條件脫除苯乙烯、環(huán)戊二烯等易聚合熱敏物質(zhì)，達到拓寬原料來源，延長裝置使用時間的目的。
 
2、煤基石腦油
    煤基輕油是煤制天然氣、煤制油、煤制甲醇等新型煤化工的副產(chǎn)物，主要由芳烴、烷烴等組分組成，目前還未形成統(tǒng)一標準的名稱，但一般業(yè)內(nèi)人士將其歸類為煤化工石腦油。該類輕油三苯成分在40%左右，其中純苯含量占到25%，甲苯、二甲苯等在10%左右，其它為有上百種組分的輕餾分，以烷烴為主，且含硫量較高，超過3000ppm。煤基輕油氣味較大，不能直接調(diào)油使用，需加氫處理后才能用于調(diào)油或抽提芳烴。
下表為典型的粗苯與煤基輕油的原料性質(zhì)對比：
粗苯液相預(yù)加氫新技術(shù)
　　從上表可以看出其中的粗苯是目前粗苯加氫裝置的典型原料，其溴價僅為2.8gBr/100g油，基本不含雙烯烴，該原料可以采用二段加氫處理，不過因為原料本身含有一定量的苯乙烯、環(huán)戊二烯易發(fā)生聚合，長時間運行后會導致蒸發(fā)器與換熱器的結(jié)焦，但其烯烴含量及苯乙烯等物質(zhì)含量較低，不會對催化劑造成明顯的損害。煤基輕油的溴價則達到68.4gBr/100g油，雙烯烴含量有11gI/100g，不飽和物質(zhì)較常規(guī)粗苯原料大大增加，大量不飽和物質(zhì)進入原有兩段加氫裝置后，在170~190℃的一級加氫床層會發(fā)生烯烴大量聚合，特別是雙烯烴在此溫度下自身聚合速度呈幾何速率增加，在短時間內(nèi)則會在催化劑床層上結(jié)焦，造成床層堵塞，導致整個裝置被迫停車。增設(shè)液相預(yù)加氫后，則可先在110~140℃低溫下脫除苯乙烯、雙烯烴等熱敏物質(zhì)，保證苯乙烯含量在0.3%以下，雙烯值在1.0gI/100g以下，再進入反應(yīng)溫度為170~190℃的一級加氫進一步脫除上述熱敏物質(zhì)，則可保證整個床層不會在短時間內(nèi)出現(xiàn)結(jié)焦堵塞的情況，使得裝置能順利運行。
　　全國煤制氣項目計劃產(chǎn)能已達2250億立方米/年，在建產(chǎn)能已超過200億立方米/年，部分裝置已陸續(xù)投產(chǎn)。據(jù)此估計到“十三五”末，國內(nèi)煤制油產(chǎn)能將超過千萬噸，再加上煤制烯烴、煤制甲醇等項目的陸續(xù)建成投產(chǎn)，國內(nèi)煤基輕油產(chǎn)量有望突破300萬噸/年。
　　市場分析認為煤基輕油貨源增加后，不論從經(jīng)濟利潤上考慮，還是從環(huán)保治理上衡量，都必須加大技術(shù)改造力度，力爭實現(xiàn)煤基輕油的精深加工，既能實現(xiàn)資源的合理利用，又能增加企業(yè)的經(jīng)濟效益。基于當前煤基輕油的市場售價較低，僅為石油基石腦油的1/2左右，加工后的主要產(chǎn)品如汽油、純苯等的銷售價格均有10%～20%以上的利潤空間。目前煤基輕油提供廠家包括：新疆廣匯、山西潞安、神華煤制油化工有限公司等。
　　綜上所述，對粗苯裝置進行簡單的改造，將煤基石腦油和粗苯原料混合加氫既可拓寬粗苯裝置的原料來源，解決原料不足的問題，又可降低成本，提高裝置的經(jīng)濟效益，可以作為粗苯加工行業(yè)的一條新出路。