中国石化高效环保芳烃成套技术的开发及其应用

高勇

摘要：中石化在发展过程中，开发出一套具有全新自主知识产权的芳烃成套技术，该技术具有极高的系统集成高度以及非常复杂的系统工程技术，所以在中石化项目工程中，通过芳烃成套技术能够更好地攻克技术壁垒，属于世界级先进炼油技术。

关键词：芳烃成套技术；中石化；开发及应用

引言：芳烃成套技术主要是利用芳烃这种有机化学物质作为基础的工业原料，因此芳烃被广泛应用于各个行业领域当中，然而芳烃成套技术是一种非常复杂的系统技术，在中石化炼油技术中，已经实现了重整、芳烃抽提、歧化和烷基转移、二甲苯异构化技术的实现，唯独缺乏对吸附分离技术的实现，随着芳烃成套技术基础条件的具备，促使我国中石化炼油技术得到提高，不仅节约了资源的利用效率，同时也能大幅度节能降耗。

1.芳烃成套技术带来的创新和社会效益

1.1芳烃成套技术的创新

首先是需要创新相关工艺技术，利用化学方式替代物理吸附的方式，从而实现对原料的创新，由于精制寿命能够延长40-60倍，所以使得固废排放减少了98%，加强了对环境的保护力度。其次可以更好地创新芳烃高效转化与分离出新型的筛选材料，有利于使芳烃的转化效率大幅度提高，同时整体的资源利用率也能得到提高。然后是通过集成创新控制的方法，从而做到对智能化的有效控制，所以为了避免在最短的时间出现大流量变化的调控，就需要确保装置的安全运行效率。最后是对芳烃联合装置能量进行深度的创新，可以使芳烃运行装置实现内外部同时输送的目的，降低了综合耗能。

1.2芳烃成套技术的社会效益

在芳烃成套技术的社会效益中，中石化通过芳烃成套技术大幅度降低了能耗，同时也提高了环保，从而达到了国家环保的监测标准要求。由于芳烃成套技术能够带动化工企业的发展，实现更好的社会效益，对带动化工企业的有效发展具有十分重要的意义。除此之外，芳烃成套技术是保障纺织原料供应以及产业链完整的有效技术手段，这是因为芳烃项目可以更好地解决纺织原料的供应，可以确保纺织产业链的完整以及经济结构安全。

2.吸附分离技术

2.1物料分配控制

通过模拟移动床吸附分离工艺流程，可以实现对物料进出口位置的有效掌控，并通过控制开关阀和旋转阀的方式，能够更好地控制开关阀之间的相互独立性。根据吸附分离技术工艺要求，能够更好地改变吸附塔内的层数，实现对物料纯度的提升，同时也不会改变对装置的影响。

2.2管线冲洗方法

在吸附分离技术中，物料管线的移动方向通常是由上往下移动的，所以在同一层的管线上，需求的物料往往是不相同的。为了在石油化工中减少污染，同时提高产品的纯度和效率，就需要使用到管线冲洗的方法，吸附分离技术采用四次管线冲洗的方式，才能够更好地优化冲洗管线的位置和流量。通过对管线的冲洗，可以提高分离效率以及产能高等工艺特点。

3.吸附塔内件的格栅开发

3.1格栅结构

在吸附分离技术的格栅结构开发过程中，一般采用流体力学的方式，可以对格栅结构进行有效改变，同时也可以将冷模技术结合在一起，有利于更好地对示范装置和现场操作数据进行修正与开发。但通常情况下，吸附分离技术的格栅结构主要由混合与分配这两种不同的部分组成，因此在对这种特殊结构的设计和物料强化中进行均匀分配，可以更好地冲洗掉吸附塔内的那些物料分配管系，最终给芳烃成套技术的开发提供了足够的数据技术支撑。

3.2格栅的机械设计

在格栅的机械设计中，需要使用不锈钢作为配件材料，而其他的零部件材料也需要使用到碳钢作为基本材料。为了更好地克服格栅机械设计中存在的膨胀差因素，就需要对焊条筛选网和边框连接使用非焊接的夹持结构，才能确保格栅机械设计同一层的有效组合，同时对防锈处理的方法也要进行分析研究。

4.芳烃联合装置低温热技术

芳烃成套技术中，芳烃联合装置低温热工艺流程时间长且分馏塔数量居多，因此很容易导致塔顶含有大量的热能，通常情况下，塔顶的热能可以达到100兆瓦。在这种情况下，这些热量很难利用，一旦换热器出现泄露的情况，就会造成催化剂和吸附剂在冷凝的过程中出现各种各样的风险。为了更好地使芳烃成套技术的综合耗能降低，就需要从技术方面使芳烃成套技术的可靠性和经济性变得更加合理可靠，能够有效地防止介质直接泄露到管程介质中，同时利用热煤水回收方式用来发电，使芳烃成套技术的耗能大幅度减少。

5.二甲苯塔大型化的研发以及芳烃成套技术的应用

二甲苯是吸附分离技术项目中标志性的设备，只有更好地克服分离塔设备中存在的结构问题，才能突破相关技术性难题，有利于满足对分离设备放大效应的改善，最终解决四溢流平衡设计中存在的问题。

5.1中石化项目污染排放

在中石化炼油项目中，使用芳烃成套技术措施，可以确保项目过程中不会出现对环境的污染，同时也可以确保零排放，有利于更好地保护环境。然而烃类介质的排放通常都是由密闭系统构成，为了大幅度降低排放量，并采用屏幕泵的密封方式，可以有效减少动态密封泄漏的发生，从而实现对污染渗透的可视化控制与监测。在对污染排放的监测中，需要按照国家相关环保监测指标进行监测对比，而通过监测，我们可以发现，中石化项目污染排放与国家环保监测标准的对比值如表1所示。

项目	设计值	标定值
吸附分离PX单程平均收率%	97	96.78
PX+OX平均总收率%	90	89.97
吸附分离PX平均纯度%	99.8	99.57
OX平均程度%	98	97.95
苯平均纯度%	99.9	99.89
装置能耗kg/t PX	333	303

表1：产品收率、纯度以及能耗

5.2中石化企业基本情况

在中石化项目中，最初的原料标准要求为120.85万t/aC₆⁺重整生油和3.5万t/a的外购混合二甲苯。通过使用芳烃抽提、歧化以及烷基转移、吸收分离等配套工程组成，可以形成低温热回收部分的EPC总承包建设，所有单元采用中石化主技术及催化剂，能够通过解吸剂对二乙基苯的异构化工艺开发。

结束语：在中石化芳烃成套技术中，通过拓宽芳烃成套的原料，可以实现原料的多样化特性，使芳烃生产中可以突破对石油的依赖程度，在芳烃工艺和技术方面，通过创新工艺，将芳烃成套技术中各项技术优势充分发挥出来，有利于使环保工艺达到更加高效精致，最终能够有效地降低芳烃成套技术的技术成本，并达到利用低温热和集成优化的目的。

参考文献：

1. 创新芳烃工程设计开发与工业应用[J]. 孙丽丽.  石油学报(石油加工). 2015(02)

2. 芳烃技术[M]. 中国石化出版社 , 戴厚良, 2014