芳烴
關注創建者：化工交流 創建時間：2022-10-12
芳烴的實例教程
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 石油化工腐蝕與防護 中石化煉油事業部
作 者 | 高娜
關鍵詞 | 芳烴抽提 腐蝕防護
共 3023 字 | 建議閱讀時間 13 分鐘
導 讀
芳烴(苯、甲苯、二甲苯)是合成纖維、樹脂、橡膠、洗滌劑及醫藥等有機化工產品的基礎原料。石油系芳烴是芳烴原料的主要來源，芳烴抽提是芳烴生產的重要環節，它以催化重整裝置的重整生成油和乙烯裝置副產的裂解汽油為原料，生產苯、甲苯、對二甲苯和鄰二甲苯等多種芳烴產品。芳烴抽提技術主要分為抽提蒸餾和液-液抽提兩種工藝，芳烴抽提的關鍵是選擇合適的抽提溶劑，其中環丁砜或環丁砜復合溶劑在芳烴抽提裝置中的應用比例超過80%。
目前，國內主要采用環丁砜或環丁砜復合溶劑為芳烴抽提裝置的抽提溶劑，其腐蝕和結垢問題一直存在，環丁砜劣化降解后導致聚合物沉積堵塞塔盤和換熱器，以及分解的酸性物質造成換熱器和管道的腐蝕泄漏，已成為制約芳烴抽提裝置長周期安全運行的一個重要原因。今天的文章就針對芳烴抽提裝置的腐蝕結垢現狀，綜合分析了腐蝕介質的組成、來源及影響規律。
芳烴抽提裝置主要腐蝕問題
以環丁砜為溶劑的芳烴抽提裝置主要存在的腐蝕和結垢問題見表1。
基于芳烴抽提裝置的不同工藝流程，環丁砜溶劑劣化后導致芳烴抽提裝置腐蝕的主要部位包括：抽提蒸餾塔塔盤、塔內件及塔底重沸器、貧/富溶劑換熱器、溶劑回收塔和汽提塔的塔盤、塔內件、塔底重沸器、塔頂空冷器，再生塔塔盤及塔底重沸器和相應的高溫塔底泵、貧/富溶劑管線等部位。
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編 輯 | 化工活動家
來 源 | 互聯網整理
關鍵詞 | 芳構化 催化重整 對比分析
共 2965 字 | 建議閱讀時間 12 分鐘
導 讀
芳烴特別是輕質芳烴BTX（苯、甲苯、二甲苯）是重要的基礎有機化工材料，產量和規模僅次于乙烯和丙烯，其衍生物廣泛地應用于化纖、塑料和橡膠等化工產品和精細化學品的生產中。近年來，隨著石油化工及紡織工業的不斷發展，世界上對芳烴的需求量不斷增長。
苯和甲苯主要來源于石油，占苯和甲苯總產量的83%；其余的來自焦化苯。而對二甲苯則完全來自石油。目前石油芳烴已成為芳烴的最主要來源。石油制芳烴的技術主要分三個方面：石腦油重整、乙烯裂解汽油加氫抽提和碳四、碳五芳構化技術。石腦油重整生產的芳烴量占石油制芳烴量的80%、乙烯裂解汽油抽提生產的芳烴量占總芳烴量的16%，剩余的4%將由碳四、碳五芳構化等技術生產。乙烯裂解芳烴是乙烯裝置的副產品，但乙烯裂解原料主要是石腦油，而且芳烴分離的技術也和重整芳烴分離技術相同，所以可以認為絕大部分芳烴來自石腦油制芳烴技術。
隨著石油資源的日趨枯竭，終將會導致原油價格的高位運行，這將給石化企業帶來很大的成本壓力。此外，我國石化企業還面臨著中東廉價石化產品的沖擊。當前，我國的進口原油依存度已經達到55%，已超過國際上公認的30%警戒線，威脅到國家的能源安全。
展開 芳烴抽提裝置采用ED Sulfo-lane抽提蒸餾工藝。
芳烴聯合裝置的全部工程設計（包括公用設施）由具有豐富的大型化芳烴裝置設計經驗的中石化洛陽（廣州）工程有限公司承擔。采用集散型控制系統，共用一個中心控制室，現場儀表信號直接進入中心控制室。采用同開同停設計，集約化布置，占地面積約991.8dam2（其中中間罐區占11.4%），是國內單位芳烴產品占地面積最小的。能耗比國內現有裝置的最好水平降低了約20%，達到國際先進水平。先進的工藝和精湛的設計是裝置經濟效益先進性的保證。
工藝技術主要特點
01
對二甲苯裝置
①二甲苯分餾單元
該單元是為歧化裝置和吸附分離單元提供原料的重要環節，由5臺蒸餾塔構成：重整油分餾塔、A8（C8芳烴）汽提塔、A8再蒸餾塔、重芳烴塔和穩定塔。重整油分餾塔側線采出的甲苯餾分直接送歧化裝置作為原料，不再進芳烴抽提裝置，塔底設置ORP選擇性液相加氫脫烯烴流程，降低C8+芳烴的溴指數。A8汽提塔側線采出大部分C8芳烴，小部分由A8再蒸餾塔塔頂分出，大大降低了塔回流比。A8再蒸餾塔側線采出的C9/C10芳烴和重芳烴塔塔頂分出的少量C9/C10芳烴一起作為歧化裝置進料。
②吸附分離單元
采用LD Parex工藝，并采用與之配套的新型吸附劑。用輕質解吸劑甲苯代替重質解吸劑對二乙苯，這是該工藝區別于其他吸附工藝的主要特點。吸附分離單元設置了2臺串聯操作的大型吸附塔和2個并聯的VI型旋轉閥；設置了部分解吸劑循環凈化流程；為滿足生產高純甲苯產品的需要，增設了甲苯塔。
展開 編 輯 | 化工活動家
來 源 | 石油石化綠色低碳 金陵石化
作 者 | 王志華 徐培澤
關鍵詞 | 芳烴聯合裝置 低溫熱 高效利用
共 1984 字 | 建議閱讀時間 9 分鐘
導 讀
芳烴聯合裝置工藝復雜、分餾塔數量多、精餾塔低溫熱潛力巨大，裝置生產過程中部分精餾塔塔頂100~200℃富含相變潛熱的氣相或氣液混相物流，大多以空冷或水冷方式進行冷卻，大量熱量直接損失。另外，部分煉廠仍需要使用大量1.0MPa低壓蒸汽用作精餾塔熱源，例如異丁烷裝置、氣分裝置、MTBE裝置等，同時也有部分煉油廠使用低壓蒸汽為配套生活區供暖，造成高溫位低壓蒸汽大幅消耗，未實現梯級利用。
芳烴聯合裝置低溫熱現狀及問題
金陵石化公司60萬t/a芳烴聯合裝置精餾塔頂包含低溫熱共計約164MW，詳見表1。
低溫熱利用項目改造之前，精餾塔頂熱量通過空冷直接冷卻，造成低溫熱能損失，裝置內部鄰二甲苯塔與抽出液塔夏季塔頂空冷滿負荷運行時，冷卻負荷仍不足。芳烴聯合裝置內抽余液塔頂熱量相對較高，但由于非芳組分實際工況較設計偏高，塔頂溫度與冷后溫度均較設計值低10℃左右，溫位品質不高，但抽余液塔頂熱量占據低溫熱總值將近一半。通過回收精餾塔低溫熱量，可有效實現芳烴聯合裝置用能優化并消除精餾塔夏季冷卻負荷瓶頸。
低溫熱利用方案
由于精餾塔塔頂低溫熱量巨大，芳烴聯合裝置通過挖掘合適用戶以充分利用熱量是實現節能增效的有效手段。
展開 近幾年來，吉林大學化學學院、納微構筑化學國際合作聯合實驗室楊英威教授課題組在新型大環芳烴受體的設計合成及其超分子材料構筑與功能開發等方面取得了系列研究進展：
（1）設計與合成了系列具有大尺寸空腔和優異固相主客體化學性質的聯苯拓展型柱芳烴(圖1a)，并進一步利用胸腺嘧啶功能化的聯苯拓展型柱[6]芳烴衍生物構筑了一類新型熒光超分子組裝體系，同時借助超分子組裝誘導發光機制實現了對水中汞離子的高靈敏度、高選擇性以及低檢測限的熒光傳感檢測和快速吸附去除（Chem. Commun., 2016, 52, 5804; J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 4756; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 8967）；
(2) 設計
與合成了首例“去對稱性的”柱[6]芳烴衍生物，即“斜塔[6]芳烴” (圖1b)，并通過構筑斜塔[6]芳烴的超分子晶體吸附材料，即斜塔芳烴非多孔自適應晶體，實現了對溴代烷烴位置異構體以及C6烷烴同分異構體的高選擇性吸附分離（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 9853; Angew. Chem. Int.
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若企業在未來能夠對生產過程中高濃度的二氧化碳進行捕集，與可再生能源發電制氫產業結合，形成綠氫與二氧化碳制芳烴、甲醇等化工品的新產業，則匯能煤化工企業可化劣勢為優勢，綠電制氫也解決了難以上網的可再生能源就地消納問題，降低當地棄風、棄光率，同時發展了二氧化碳利用產業。
國內新興的碳利用方向主要有CO2加氫制甲醇、CO2加氫制異構烷烴、CO2加氫制芳烴、CO2甲烷化重整等，如山西煤化所、大連化物所、中科院上海研究院、大連理工大學等，對這些技術進行了研究，但大多都處在催化劑研究的理論研究階段或中試階段。
使用繪圖主題來控制是否顯示氫或如何描述芳烴鍵。
MoleculePlot3D 有助于快速生成交互式繪圖，其繪圖主題對應于常見情形。
通過參考原子索引來突出原子或鍵。
緊接著，作者對烷基芳烴部分進行了拓展。常見的大宗化學品如二甲苯、三甲苯等都能以良好的收率轉化為相應的β-內酰胺。苯環上含吸電子基團或供電子基團如F、Cl、Me和OMe時，反應也能順利進行。該體系還能兼容萘、呋喃、噻吩和吲哚等雜環。但當使用乙苯作底物時，收率較低。這可能是由于乙苯芐位位阻較大，導致反應無法順利進行（圖5）。
圖5. 烷基芳烴底物范圍（圖片來源：J. Am. Chem.
作為一種熱塑性材料，瀝青是一種結構和化學組成非常復雜的物質，通常由帶有烷基側鏈的稠環芳烴和雜環化合物混合而成。
原料瀝青，如石油瀝青、煤瀝青和萘系瀝青等，經調制改性處理可得到各向同性瀝青或各向異性瀝青，再經熔融紡絲、均質預氧化、碳化、高溫石墨化后得到瀝青基碳纖維。
采用石油系軟化劑作為丁 腈橡膠和氯丁橡膠的軟化劑時,應使用芳烴含量高于50%~60%的高芳烴油,而不能使用石蠟環烷烴油。
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3.RTO廢氣處理設備應用范圍 產品主要可以處理低濃度、大風量的工業廢氣，成分烷烴、烯烴、、醇類、酮類、醚類、酯類、芳烴、苯類等碳氫化合物有機廢氣適用于噴漆車間廢氣處理、電子產品制造、印刷、注塑、石化醫療等行業的廢氣處理。
3.RTO廢氣處理設備應用范圍
產品主要可以處理低濃度、大風量的工業廢氣，成分烷烴、烯烴、、醇類、酮類、醚類、酯類、芳烴、苯類等碳氫化合物有機廢氣適用于噴漆車間廢氣處理、電子產品制造、印刷、注塑、石化醫療等行業的廢氣處理。
二RTO 適用廢氣
1 '使用有機廢氣種類：烷烴、烯烴、、醇類、酮類、醚類、酯類、芳烴、苯類等碳氫化合物有機廢氣。
本人所在的揚州大學工業催化課題組依托化學工程與技術學科，目前由4位老師和14名研究生組成，主要研究方向有：烷烴氯化工藝開發以及工業化推廣；芳烴類化合物和環己烷氧化催化劑的制備以及機理研究；功能高分子復合材料開發等。
