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关键词 | 芳烃联合装置  工艺流程

一、概述

芳烃联合装置是石油化工领域的核心生产装置之一。该装置主要用于生产苯、甲苯和二甲苯等芳香烃产品。其中对二甲苯（PX）是最重要的产品之一。芳烃联合装置涵盖芳烃生成、转化、分离及组合工艺等核心技术，是代表国家石油化工发展水平的标志性技术。

芳烃联合装置通常由多个工艺单元组成。这些单元相互关联、紧密配合。根据多个技术文献描述，主要单元包括预加氢、催化重整、芳烃抽提、歧化与烷基转移、二甲苯分馏、异构化和吸附分离等。

二、原料预处理单元

原料预处理是芳烃联合装置的第一道工序。该单元主要包括预分馏和预加氢两个部分。预分馏的作用是切除原料中的轻组分。预加氢的作用是脱除原料中的硫、氮、氧等杂质。这些杂质会使后续重整催化剂中毒。

预加氢反应在催化剂作用下进行。原料油与氢气混合后进入反应器。在适宜的温度和压力条件下，杂质被加氢转化。硫化物转化为硫化氢。氮化物转化为氨。氧化物转化为水。反应产物经过汽提塔分离，脱除轻组分和杂质气体，得到精制油作为重整进料。

三、催化重整单元

催化重整是芳烃联合装置的核心单元。该单元的主要功能是将石脑油中的环烷烃和烷烃转化为芳烃。重整反应在铂系催化剂作用下进行。主要反应包括环烷烃脱氢、烷烃脱氢环化和异构化等。

催化重整技术是芳烃生产的关键技术之一，其技术进步对芳烃联合装置的整体性能有重要影响 。重整产物被称为重整油。重整油中含有大量芳烃，包括苯、甲苯和二甲苯等。重整油的芳烃含量取决于原料性质和操作条件。重整油作为芳烃联合装置的核心物流进入后续分离单元。

四、芳烃抽提单元

芳烃抽提单元的作用是从重整油中分离芳烃和非芳烃。重整油是芳烃和非芳烃的混合物。芳烃和非芳烃的沸点相近，用普通精馏方法难以分离。工业上通常采用溶剂抽提的方法。

抽提单元的操作优化对提高芳烃回收率具有重要意义。常用的抽提溶剂包括环丁砜、二乙二醇醚等。抽提过程在抽提塔中进行。溶剂从塔顶进入，重整油从塔底进入。芳烃溶于溶剂中，非芳烃不溶。富含芳烃的溶剂称为富溶剂。富溶剂进入汽提塔，芳烃被分离出来。

五、歧化与烷基转移单元

歧化与烷基转移单元是调节芳烃产品分布的重要单元。该单元以甲苯和碳九芳烃为原料。在催化剂作用下，甲苯发生歧化反应生成苯和二甲苯。甲苯与碳九芳烃发生烷基转移反应生成二甲苯。歧化催化剂的性能改进是提高装置经济效益的关键。

该单元的产物经过分离，得到苯和混合二甲苯。苯作为产品送出装置。混合二甲苯进入二甲苯分馏单元。

六、二甲苯分馏单元

二甲苯分馏单元的作用是分离混合二甲苯中的各组分。混合二甲苯包含邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯三种异构体。邻二甲苯的沸点较高，可以通过精馏分离。

二甲苯分馏单元通常包括脱庚烷塔、二甲苯塔和重芳烃塔等。脱庚烷塔脱除轻组分。二甲苯塔分离邻二甲苯。重芳烃塔分离碳九及以上芳烃。

分离后的混合二甲苯（主要是间二甲苯和对二甲苯）进入异构化单元。

七、异构化单元

异构化单元的作用是将间二甲苯转化为对二甲苯。对二甲苯是芳烃联合装置的主要目标产品。在热力学平衡条件下，对二甲苯在混合二甲苯中的比例约为24%。通过异构化反应，可以将间二甲苯转化为对二甲苯。

异构化反应在酸性催化剂作用下进行。反应温度和压力需要精确控制。反应产物中各二甲苯异构体接近热力学平衡组成。

异构化产物经过分离后，未转化的间二甲苯和邻二甲苯循环回异构化单元。对二甲苯进入吸附分离单元。

八、吸附分离单元

吸附分离单元是从混合二甲苯中分离对二甲苯的关键单元。由于对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯的沸点非常接近，普通精馏方法能耗极高。工业上采用吸附分离方法。

我国模拟移动床吸附分离芳烃的装置大多采用UOP公司的Parex过程。中国石化也成功开发了具有自主知识产权的吸附分离技术。

吸附分离基于分子筛对二甲苯异构体的选择性吸附差异。吸附剂对对二甲苯具有较强的吸附能力。吸附过程在模拟移动床吸附塔中进行。通过程序控制各床层进出口阀门的切换，实现连续分离。吸附分离单元的操作优化对提高对二甲苯收率具有重要作用。

来源：化工活动家