我国芳烃生产技术进展 □金秋
□金秋 芳烃是与乙烯、丙烯及丁二烯具有同等地位的重要有机化工原料。芳烃中苯、
芳烃是与乙烯、丙烯及丁二烯具有同等地位的重要有机化工原料。芳烃中苯、甲苯和二甲苯与人们关系最为密切，而二甲苯异构体中，对二甲苯实用价值较大，邻二甲苯的用途也在增多。 苯可用来合成苯乙烯、环己烷、苯酚、苯胺及烷基苯等。
苯可用来合成苯乙烯、环己烷、苯酚、苯胺及烷基苯等。 甲苯不仅是有机合成的优良溶剂，而且可以作为原料合成异氰酸酯、甲酚，也
甲苯不仅是有机合成的优良溶剂，而且可以作为原料合成异氰酸酯、甲酚，也可通过歧化和脱烷基制苯，或掺入汽油以提高汽油辛烷值。 二甲苯是涂料工业的优良溶剂，更是聚酯树脂和涤纶的主要原料。邻二甲苯是
二甲苯是涂料工业的优良溶剂，更是聚酯树脂和涤纶的主要原料。邻二甲苯是重要的增塑剂（如ＤＯＰ、ＢＯＰ等）的原料。 芳烃主要来源于催化重整生成油、裂解汽油和煤焦油，部分也可由轻烃芳构化
芳烃主要来源于催化重整生成油、裂解汽油和煤焦油，部分也可由轻烃芳构化生成。 近年，我国在重要的芳烃生产工艺，如催化重整，芳烃溶剂抽提分离技术，芳
近年，我国在重要的芳烃生产工艺，如催化重整，芳烃溶剂抽提分离技术，芳烃间转化技术———歧化、烷基化和异构化以及其他技术研究开发方面均取得了长足的进展。 一、催化重整技术
一、催化重整技术 催化重整可选取不同原料和操作条件，控制芳构化反应的热力学平衡，该技术
催化重整可选取不同原料和操作条件，控制芳构化反应的热力学平衡，该技术可用以生产ＢＴＸ（苯、甲苯、二甲苯混合物），也可用以生产高辛烷值汽油。据统计，世界上催化重整装置现有１０％的能力用于生产芳烃，９０％的能力用于生产汽油。而我国则约各占５０％。催化重整生产ＢＴＸ的特点是，含甲苯和二甲苯较多，含苯较少。以半再生式重整为例，典型的芳烃收率为：苯６．８％，甲苯２１．９％，二甲苯１９．８％，重芳烃６．４％，总收率５４．９％。 我国自５０年代开始了催化重整技术的研究开发工作，１９６２年在抚顺石油
我国自５０年代开始了催化重整技术的研究开发工作，１９６２年在抚顺石油三厂建成第一套半工业化装置（２万吨／年），１９６５年在大庆石化总厂建成第一套工业化装置（１０万吨／年）。进入８０～９０年代后，催化重整生产装置和技术迅速发展，据１９９６年底统计，全国已建成并投产工业装置３９套，总加工能力近１０００万吨／年，其中半再生式重整３４套，加工能力５９１万吨／年。连续重整７套（ＵＯＰ技术５套，ＩＦＰ技术２套），加工能力４１５万吨／年。上述３９套催化重整装置加工能力约占我国原油加工能力的６．６％。 目前，我国已经掌握了半再生式固定床重整的全部技术和连续重整的技术设计，
目前，我国已经掌握了半再生式固定床重整的全部技术和连续重整的技术设计，并研制开发了半再生式固定床和连续再生式移动床不同系列的国产化重整催化剂。其中，用于固定床半再生式重整的等铼铂比和高铼铂比的ＣＢ-６、ＣＢ７、 和ＣＢ-８催化剂的性能和铂金属含量已达到国际先进水平，而ＣＢ-６、ＣＢ- ７的性能优于国外同类别催化剂，ＣＢ-８的铂含量只有０.１５％。ＣＢ- ７高铼铂比催化剂的活性和选择性与国外同类催化剂相当，但稳定性高１５％。１９９５年推向工业化的３９３２、３９３３催化剂与国外同类催化剂相比，强度高，热稳定性好。此外，３８６１和ＧＣＲ- １０铂铼系列催化剂经抚顺石油三厂和广州石化总厂工业装置验证，可以替代国外同类型的连续重整催化剂，为发展我国连续再生式重整技术增添了后劲。 我国引进采用ＵＯＰ第二代超低压连续重整技术，设计建成了８０万吨／年国
我国引进采用ＵＯＰ第二代超低压连续重整技术，设计建成了８０万吨／年国内最大规模的连续重整装置，１９９６年底在镇江石化股份公司成功投产，并生产出ＲＯＮ为１０２的重整生成油，提供给４０万吨／年芳烃抽提装置作原料，装置反应压力０．３５ＭＰａ，采用Ｒ-１３４催化剂，生产苯类产品。 二、芳烃抽提技术
二、芳烃抽提技术 采用溶剂抽提混合芳烃是重要的芳烃分离技术。近几年以中国石化总公司化工
采用溶剂抽提混合芳烃是重要的芳烃分离技术。近几年以中国石化总公司化工科学研究院为主，开发应用成功环丁砜和四乙二醇醚（四甘醇）新溶剂。 镇海石化股份公司引进ＵＯＰ技术，建成国内规模最大的环丁砜抽提装置（４
镇海石化股份公司引进ＵＯＰ技术，建成国内规模最大的环丁砜抽提装置（４０万吨／年），苯、甲苯、对二甲苯（ＰＸ）和邻二甲苯（ＯＸ）纯度分别达到９９．９７％、９９．９８％、９９．９６％和９８．８２％，苯、甲苯、ＰＸ回收率分别达１００％、１００％、９９％。我国自行设计的抚顺石油三厂３０万吨／年芳烃联合装置应用环丁砜溶剂获成功。由中国石化总公司北京设计院设计的环丁砜抽提装置（１９．２万吨／年），首次采用锦州石化公司生产的环丁砜应用成功。实践证明，国产环丁砜完全可替代进口环丁砜。 四乙二醇醚抽提新工艺于１９９０年在抚顺石油二厂应用成功，１９９２年发
四乙二醇醚抽提新工艺于１９９０年在抚顺石油二厂应用成功，１９９２年发展到燕山石化公司炼油厂，近几年已在许多厂推广应用，处理能力９．８～３４．６万吨／年。采用四甘醇抽提的（设计）装置共有１２套，其中１０套由原甘醇类溶剂（二、三甘醇）抽提改造为四甘醇抽提，有８套装置改动较小，改造费用５０万元左右，而年效益在１００万元以上。一套改动较大的三塔流程，年净利润达８９０万元，抽提处理能力提高４０％，芳烃产率提高１３０％（由３．３万吨／年提高到７.５８万吨／年），抽提能耗下降２４％。 三、芳烃间转化技术
三、芳烃间转化技术 鉴于苯、甲苯以及邻、间、对二甲苯供需间不平衡和产品价格的影响，通过Ｂ
鉴于苯、甲苯以及邻、间、对二甲苯供需间不平衡和产品价格的影响，通过ＢＴＸ间的转化技术，可加以调节。我国在甲苯歧化和烷基转移以及二甲苯异构化技术方面均取得长足进展。 这些技术的核心是催化剂的研制。我国引进的几套甲苯歧化和烷基转移装置都
这些技术的核心是催化剂的研制。我国引进的几套甲苯歧化和烷基转移装置都采用进口的ＴＡ-３、ＴＡ-４催化剂。上海石油化工科研院研制开发成功新型甲苯歧化和烷基转移催化剂ＺＡ系列，并使这类催化剂首次实现国产化。自１９８７年ＺＡ-３催化剂在天津石化公司引进的歧化装置投用成功以来，又陆续推出ＺＡ-９０、ＺＡ-９２、ＺＡ-９４和ＺＡ-９５催化剂。ＺＡ-９０和Ｚ- ９２可在引进装置中代替进口催化剂，并已通过技术鉴定，ＺＡ-９４也在进口装置上试用，ＺＡ-９５通过小试研制鉴定，即将应用于引进装置。这些国产催化剂无论在活性、选择性或热稳定性方面均达到或超过进口催化剂水平，即在相同条件下，反应温度均有较大降低。ＺＡ- ９５高空速甲苯歧化和烷基转移催化剂在天津石化公司化工厂引进装置上经３个月运转，当空速１.４４ｈ-１、反应压力２．８ＭＰａ、反应器入口温度３６１℃时，转化率达４５％，选择性达９６％，综合性能也超过引进催化剂水平。 我国现有混合二甲苯临氢异构化生产对二甲苯及邻二甲苯装置由国外引进。近
我国现有混合二甲苯临氢异构化生产对二甲苯及邻二甲苯装置由国外引进。近年，中国石化总公司石油化工科研院开发成功ＳＫＩ系列二甲苯异构化催化剂，其金-１８７６、ＳＫＩ-３００、ＳＫＩ-４００、ＳＫＩ-５００型催化剂已全部取代了进口催化剂，活性、选择性和稳定性均超过了进口催化剂水平。 四、其他芳烃生产技术的研究开发进展
四、其他芳烃生产技术的研究开发进展 １．中国石化总公司石油化工科学研究院研究了Ｌ型沸石催化剂用于Ｃ６～Ｃ
１．中国石化总公司石油化工科学研究院研究了Ｌ型沸石催化剂用于Ｃ６～Ｃ８烃芳构化生产ＢＴＸ技术，催化剂活性、选择性均较好，但催化剂寿命短。 ２．大庆石油学院用非贵金属催化剂，以油田混合轻烃为原料进行了轻烃芳构
２．大庆石油学院用非贵金属催化剂，以油田混合轻烃为原料进行了轻烃芳构化试验。小试芳烃收率达６０％左右，现正在进行４０吨／年中试。 ３．中国石化总公司石油化工科学研究院开发由轻烃Ｃ２～Ｃ５（或Ｃ３～Ｃ
３．中国石化总公司石油化工科学研究院开发由轻烃Ｃ２～Ｃ５（或Ｃ３～Ｃ６）或者低辛烷值汽油组分，非临氢芳构化生产ＢＴＸ技术。目前水平可与日本的α-工艺、Ｚ-工艺水平相当，ＢＴＸ收率约５０％。该技术正进行工业试验，有发展前景。 ４．中国石化总公司石油化工科学研究院开发重芳烃轻质化生产ＢＴＸ技术，
４．中国石化总公司石油化工科学研究院开发重芳烃轻质化生产ＢＴＸ技术，由重整或裂解Ｃ９、Ｃ１０重芳烃转化成ＢＴＸ。在低压、低温条件下，可得到约５０％的ＢＴＸ及副产品偏三甲苯和均三甲苯等。现正准备进行工业化试验。 ５．江苏丹化集团公司（丹阳化肥厂）开发的裂解Ｃ５芳构化工艺已通过化工
５．江苏丹化集团公司（丹阳化肥厂）开发的裂解Ｃ５芳构化工艺已通过化工部鉴定。在千吨级规模成功生产基础上，年处理２万吨级Ｃ５装置投产运行。１吨裂解Ｃ５经芳构化处理，可得到４５４ｋｇ三苯，并回收乙烯、丙烯、溶剂油和液化气２８０ｋｇ，为我国三苯生产开辟了一条新路线。 ６．江苏东联化工有限公司以邻二甲苯为原料，采用异构- 吸附分离的连续生
６．江苏东联化工有限公司以邻二甲苯为原料，采用异构- 吸附分离的连续生产工艺，生产８０００吨／年高纯度间二甲苯装置投产成功，产品纯度达到９９.５％，各项技术经济指标达到国外装置水平。 ７．天津大学和河北廊坊天大石油化工厂合作开发成功均三甲苯新工艺，并建
７．天津大学和河北廊坊天大石油化工厂合作开发成功均三甲苯新工艺，并建成月产２０吨产品的实验装置。 均三甲苯主要用于生产染料中间体、抗氧剂、萜醇及专用除草剂等多种高附加
均三甲苯主要用于生产染料中间体、抗氧剂、萜醇及专用除草剂等多种高附加值的精细化工产品。国内其他方法制取均三甲苯收率低，含量低，不能满足下游产品生产要求，高纯均三甲苯需依赖进口。上述新工艺采用复合催化定向分子合成方法，具有转化率高等特点，经工业实验证实，操作稳定，产品纯度高，产品质量可达到进口同类产品水平。 预计１９９５～２０００年，我国对苯、甲苯和二甲苯需求的年增长率将高于
预计１９９５～２０００年，我国对苯、甲苯和二甲苯需求的年增长率将高于世界年均增长率。到２０００年，世界对苯、甲苯和二甲苯的需求将分别达到３１１０万吨、１５９０万吨和２６３０万吨，年均增长率分别为３.４％、４.３％和６．５％。而我国三苯需求的年均增长率将分别高达１１．２％、８．４％和１０．８％。但近年我国三苯需求一直出现较大缺口，尤其是甲苯和二甲苯，１９９５年甲苯和二甲苯净进口量高达４１万吨和３１万吨。 至２０００年的芳烃供需平衡表明，世界苯需求缺口６０万吨，亚洲甲苯需求
至２０００年的芳烃供需平衡表明，世界苯需求缺口６０万吨，亚洲甲苯需求缺口６０万吨，亚洲二甲苯需求缺口２７０万吨。而我国均有较大缺口，至２０００年，预计缺口苯５０万吨、甲苯８０万吨、二甲苯９０万吨。尽管国内三苯生产总量已由１９８７年近１００万吨，增加到现在２７０万吨，但仍满足不了需求。我国芳烃生产技术的发展必将为芳烃的增产增添后劲。