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目前，我國芳烴主要采用石油路線生產，圍繞石油路線芳烴工藝的探索主要集中在對二甲苯（PX）分離這一核心生產單元。PX是芳烴產業鏈承上啟下的關鍵產品，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中國芳烴產業鏈發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，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，由于其系統集成度高，開發難度大，因此也是芳烴成套技術中最后實現國產化的一個單元技術。 
　　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，他們先后開發出了幾代吸附劑。第一代吸附劑的研發始于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，在2004年實現了第一代吸附劑RAX-2000A的工業應用，產品純度、收率、產能均明顯提升。此后，通過進一步優化分子篩合成和堿處理工藝條件，他們又開發出第二代吸附劑RAX-3000，并于2011年實現工業應用。
　　2011年，中國石化采用RAX-3000型國產吸附劑和工藝在揚子石化建成3萬噸/年的首套工業示范裝置，標志著中國石化成功攻克了自主芳烴生產技術的最后一座壁壘——吸附分離技術，掌握了芳烴生產成套技術。“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，國內產能幾乎全部依賴國外公司的技術。如今，我們開發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，吸附分離裝置連續平穩運行至今超過30個月，產品純度可根據需要穩定控制在99.7%或99.8%以上。” 石科院副總工程師吳巍如是說。
　　據王德華透露，目前，石科院開發的最新一代RAX-4000吸附劑已經通過技術評議，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?？蛇_100萬噸/年。
    結晶分離：高濃原料不二之選
　　在PX分離單元，吸附分離并非一統天下，結晶分離也是一種很重要的分離方式，國內外科研人員在這方面也做了很多探索，開發出了各具特色的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”、不產生“三廢”、產品純度高、對原料要求低、工藝簡捷易控等優點，但同時也存在能耗大、對裝備和過程的穩定性要求高等不足。
　　上海石油化工研究院開發的PX結晶分離技術非常有特色。該院陳亮博士介紹說，他們開發的PX結晶新工藝減少了結晶級數，以甲苯擇形歧化產物為結晶原料，產品質量穩定，PX純度大于99.8%，裝置運行穩定可靠，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節，優勢將更為明顯。目前該院已完成10萬噸/年工藝包的開發。同時，該院又將傳統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PX產能翻番，目前該組合技術已完成60萬噸/年工藝包的開發。
　　此外，該院還編制了兩套可行性研究方案：第一套方案以節能和減少投資為目的，改造前PX產能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能與擴能為目的，改造前PX產能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的PX結晶新工藝和新設備用于現有PX吸附生產裝置的擴能改造時，能降低PX生產能耗，具有良好的經濟效益。
    國外公司：節能降耗工藝升級
　　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的不斷改進，他們已能將產品純度由最初的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驗，UOP在2015年開發出LD Parex解吸劑輕質化PX吸附分離工藝。該工藝在ADS-47吸附劑的基礎上稍作改變，使其適應輕質解吸劑（甲苯）系統；同時不使用重質解吸劑，降低分離精度要求，采用優化精餾流程，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高能效芳烴聯合裝置的低能耗優勢。目前，LD ParexParex的全部組分均已成功工業化，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技術聯盟推出的PX結晶分離技術同樣具有先進節能的特點。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合裝置、韓國GS Caltex的世界規模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成本優勢。
　　此外，在2016中國芳烴產業鏈發展大會上，AXENS公司還介紹了他們在芳烴聯合裝置成套技術——AXENS ParamaX研發推廣上取得的最新進展。該工藝采用高苛刻度連續重整技術、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、吸附劑的不斷創新，可大幅降低芳烴聯合裝置的投資和操作費用。
近年來，由于中東地區的烯烴裝置多改用當地儲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；非洲和中南美地區也是世界石腦油出口的主要地區，國內芳烴企業也可考慮從上述地區進口石腦油生產芳烴。此外，還可積極拓展其他如凝析油等原料的使用?？偠灾?，要廣拓原料保障芳烴的生產。
 
（來源：中國化工報  作者：李曉巖）