浅谈齐鲁芳烃联合装置扩能改造
齐鲁石化股份有限公司烯烃厂  李建立
　　齐鲁石化股份有限公司芳烃联合装置的设计生产能力为17.75万t/a苯、8.4万t/a二甲苯产品，该装置运行
过程中存在工艺单元多、流程长、生产规模小、能耗高、效益低等缺点。随着72万t/a乙烯装置和60万t/a催化
重整装置改扩建的开工及进一步完善，加氢汽油的产能预计可达到40万t/a，脱戊烷油的产能可达51.6万t/a，
而芳烃联合装置抽提系统的处理能力只有27.15万t/a，尚有12.85万t/a的加氢汽油芳烃装置无法加工制取芳烃
产品。
一、装置运行现状分析
　　齐鲁芳烃装置各单元设计加工能力分别为：第一环丁砜抽提单元15.15万t/a，分馏单元65.41万t/a，甲苯
歧化单元21万t/a，二甲苯异构化单元31万t/a，吸附分离单元38万t/a，第二环丁砜抽提单元12万t/a。产品
设计能力为：苯17.75万t/a、对二甲苯4.4万t/a、邻二甲苯4.0万t/a。
　　该厂芳烃装置的原料是加氢汽油、轻质重整液、重质重整液，其设计加工能力分别为27.15万t/a、3.96万
t/a、4.99万t/a，组成见表1。
                             表1  装置原料组成                    m%
　项  目     NA       B      T         EB         PX         MX         OX      C9A
加氢汽油    13.56    44.34    24.74    8.17    2.2        4.41    2.58    　—  
重质重整液    1.27    0.07    1.35    7.57    8.98    20.87    15.58    44.31
轻质重整液    0.12    36.05    58.82    1.70    0.95    1.89    0.44    0.03
二、装置扩能改造设想
    1.抽提单元
　　增设原料预分离单元，将加氢汽油中的C6～C8馏分首先在苯馏分切割塔切割为苯馏分和苯后馏分，苯馏分送
入抽提蒸馏装置直接得到苯，苯后馏分经分离得到甲苯馏分和混合二甲苯，甲苯馏分和抽提蒸馏装置的抽余油送入
原液液抽提装置得到甲苯和抽余油，混合二甲苯送入二甲苯系统进行加工分离，采用该生产工艺可大大提高抽提系
统的加工能力。
　　该生产工艺可以从加氢汽油中优先分离出苯、混合二甲苯，降低了抽提单元的生产负荷，提高了加工能力。如
果40万t加氢汽油利用该生产工艺进行加工处理，抽提系统的处理量为15.51万t/a。
    2.分馏系统（苯塔、甲苯塔）
    加氢汽油采用预分馏和环丁砜抽提蒸馏-液液抽提组合工艺后，可直接得到苯和甲苯，甲苯与C9塔的C9组分
一起进入甲苯歧化单元进行转化，歧化单元的产品与轻质重整液进入分馏系统的苯塔、甲苯塔进行分离，这样轻质
重整液的加工量可大大提高，最终达到提高芳烃产品产量的目的。
    3.甲苯歧化单元
　　该单元采用的是HAT-096型催化剂，催化剂空速可达1.70h-1,装填量为20t，可满足34t/h的生产负荷，而甲
苯歧化单元120%操作负荷为31.2t/h，因此在歧化单元不做任何改动的情况下，加工能力即可提高20%。
    4.二甲苯系统
　　抽提系统改造后，必然引起二甲苯系统的扩能改造。但二甲苯系统（吸附分离单元、二甲苯异构化单元、二甲
苯分离塔、邻二甲苯塔）在运行过程中存在以下问题：
　　(1)该系统已超负荷运行，尤其是二甲苯分离塔操作负荷为设计值的105%～123%，分离效率较低，塔顶采出物
料中OX含量达8%以上，收率仅为82.67%。
    (2)原料中带入的新鲜乙苯量偏大，受异构化催化剂反应机理的限制，二甲苯系统循环物料中的乙苯和非芳烃
含量占到整个循环物料的40%，造成装置物流循环量增加，降低了原料投入量及产品产量。
　　(3)吸附进料中乙苯含量偏高，对二甲苯含量偏低，无法在维持较高收率的情况下生产高纯度对二甲苯，增大
了吸附分离单元的能耗、物耗。
　　针对目前二甲苯系统的运行工况，二甲苯系统不可能再增加原料投入量，二甲苯塔、异构化催化剂已成为二甲
苯系统扩能改造的制约“瓶颈”，最根本的解决方法是将系统中乙苯和非芳烃的循环量降低，目前有2种技术：①
采用石油化工科学研究院研制的高转化率SKI-100型二甲苯异构化催化剂，将乙苯脱乙基转化为苯和乙烷，该方法
可大幅度降低二甲苯系统乙苯和非芳烃的循环量；②采用北京化工大学开发的乙苯分离技术，从混合C8芳烃中分
离出99.0%的高纯度乙苯产品，少量乙苯进入二甲苯系统进行转化。该方案设备投资高，能耗大，虽然为苯乙烯装
置提供了原料，但降低了芳烃装置的经济效益。
　　二甲苯系统扩能改造方案：
　　(1)将异构化单元SKI-400型异构化催化剂更换为SKI-100型，脱庚烷塔塔顶尾气送至乙烯装置作为裂解原料
制取乙烯；采用乙苯分离技术，从C8混合芳烃中分离出高纯度乙苯，作为苯乙烯装置的原料。
　　(2)由于原料投入增加，原邻二甲苯塔不能满足生产要求，分馏单元需增设一个邻二甲苯分离塔，与原邻二甲
苯塔并联操作，提高处理量及邻二甲苯产量。
　　(3)吸附分离单元吸附剂国产化，床层管线不改造，采用变量控制技术提高对二甲苯收率，降低改造投资费用。
三、齐鲁大芳烃建设设想
　　(1)充分利用原芳烃现有装置，减少新上工艺单元，降低投资，减少操作人员。可择地仅上二甲苯异构化单元、
吸附分离单元和少量辅助设施，达到60万t/a对二甲苯的规模，将原异构化单元改为甲苯择形歧化单元（仅对反
应器改造即可），以充分利用甲苯资源，增产附加值高的对二甲苯产品，原吸附分离单元亦可更换为生产间二甲苯
的吸附剂，生产间二甲苯；对分馏系统进行扩能改造，邻二甲苯产能达到10万t/a。
    (2)采用乙苯分离技术，从混合二甲苯中分离出纯度≥99.0%的乙苯，送往苯乙烯装置直接脱氢生产苯乙烯，提
高芳烃装置二甲苯系统产能。
　　(3)从现有3套裂解汽油加氢单元中选1套适当进行技术改造，将裂解汽油进行全馏分加氢，充分利用裂解汽
油资源，加氢饱和后的裂解汽油可以生产戊烷油，C9等重芳烃可以生产溶剂油，也可进入甲苯歧化单元进行转化，
生产附加值较高的芳烃产品。
　　(4)二甲苯系统采用热集成技术。二甲苯系统改造后，原料处理量增大，应考虑热量的利用，采用热集成技术，
二甲苯塔顶的热源用作苯塔、甲苯塔的塔底热源，这样用作装置热源的热油炉不需改造即可满足装置扩能改造的热
量需要。