芳烴抽提裝置的案例
芳烴抽提裝置腐蝕成因與防護策略
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。
展開 2.4Mt/a芳烴聯合裝置工藝技術特點及設計和運行總結
導 讀
某公司2.4Mt/a芳烴聯合裝置是雙系列同規模芳烴聯合裝置中的一個系列，是目前由國內承擔設計、施工和開車的世界同類型裝置中規模最大的。選用先進的工藝和催化劑，通過精心設計，裝置經濟效益達到了國際先進水平。該裝置的建設完善了該公司從煉油到化纖的產業鏈，極大提高了其在國內外市場的競爭力。
裝置的規模化
該芳烴聯合裝置以C6+重整生成油、加氫乙烯裂解汽油和重整氫氣為原料，主要產品為對二甲苯，同時副產苯和甲苯等，包括芳烴抽提裝置、歧化裝置和對二甲苯裝置，按年開工8400h設計。其中，芳烴抽提裝置0.8Mt/a（公稱規模，下同），歧化裝置4.8Mt/a，對二甲苯裝置2.4Mt/a（以對二甲苯產品計）。
芳烴抽提裝置的進料相對于重整油分餾塔進料的比例最小，約為常規值的40%，有利于裝置間熱聯合，可以降低能耗和投資。
對二甲苯裝置包括3個主體工藝單元：吸附分離單元10.87Mt/a，異構化單元8.65Mt/a，二甲苯分餾單元13.65Mt/a。對二甲苯裝置是世界已投產同類裝置中單系列規模最大的，產量是之前最大裝置的1.2倍。
與其他采用雙系列設計達到降低工程設計難度的裝置不同，該芳烴聯合裝置所有單元均為單系列設計，減小了占地面積，簡化了操作，降低了能耗，真正體現了裝置規模化的優勢。
工藝和設計的先進性
該芳烴聯合裝置采用美國UOP公司的專利技術和工藝包。
展開 中石油PPT│芳烴抽提裝置生產原理及工藝流程介紹
中石油PPT│芳烴抽提裝置生產原理及工藝流程介紹
中石化九大擬建在建乙烯工程匯總，產能超千萬噸級
海南煉化擁有我國第一套自主知識產權的芳烴聯合裝置，打破了世界芳烴技術被歐美長期壟斷的格局，標志著中國石化成為全球第三家擁有自主知識產權芳烴成套生產技術的企業。
06
天津南港 120萬噸大乙烯及高端材料項目
天津石化南港120萬噸/年乙烯及下游高端新材料產業集群項目是推進京津冀協同發展國家戰略的重大工程，于2021年5月正式啟動。
項目集群由11個項目組成，包括天津南港乙烯及下游高端新材料產業集群、北京化工研究院中試基地、長城潤滑油、催化劑生產基地、LNG擴建、石科院科學實驗基地、工程院成果轉化中心、光伏新能源、石化e貿平臺等重點項目。
作為項目集群領頭雁，南港乙烯工程以120萬噸/年乙烯裝置為龍頭，瞄準世界領先、填補國內空白、頂替進口，產業鏈延伸建設超高分子量、α-烯烴、ALL-PE、ABS、POE、HDPE等12套高端新材料裝置。據了解，南港乙烯預計2023年建成，項目集群預計2025年全部建成。
07
新疆庫車 塔河煉化100萬噸乙烯項目
主體裝置建設地點位于新疆維吾爾自治區庫車縣庫車經濟技術開發區，塔河煉化現廠區以東8公里處。
建設以100萬噸/年乙烯為龍頭的10套化工裝置，其他9套裝置分別為45萬噸/年HDPE裝置、40萬噸/年LLDPE裝置、20萬噸/年LDPE裝置、20萬噸/年1#PP裝置、30萬噸/年2#PP裝置、14萬噸/年丁二烯抽提裝置、10/4萬噸/年MTBE/丁烯-1裝置、65萬噸/年裂解汽油加氫裝置、35萬噸/年芳烴抽提裝置。
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金陵石化│芳烴聯合裝置低溫熱的高效利用
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
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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 芳烴聯合裝置靜設備特點及節能技術的應用
編 輯 | 化工活動家
來 源 | SEI 石油化工安全環保技術
作 者 | 許偉
關鍵詞 | 芳烴聯合裝置 靜設備 特點 節能
共 4678 字 | 建議閱讀時間 18 分鐘
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連續重整和芳烴裝置是煉化企業的重要生產裝置之一，由于重整可為芳烴裝置提供原料，一般作為聯合裝置建設。連續重整裝置以精制石腦油、加氫裂化重石腦油為原料，生產高辛烷值汽油調和組分，副產氫氣，一般包括原料預處理、連續重整、催化劑再生單元。芳烴裝置以重整生成油或外購混合二甲苯為原料，生產苯、甲苯、對二甲苯和鄰二甲苯等產品。吸附分離工藝技術的芳烴裝置一般包括芳烴抽提、歧化、吸附分離、異構化、二甲苯分餾及公用工程單元。
芳烴聯合裝置靜設備具有臺位數多、規格大、材料和結構特殊、內構件復雜等特點。下表為某100萬t/a芳烴項目靜設備統計，主要靜設備數量433臺，各工藝包方設備種類和結構雖有區別，但大致數量和功能類似。
隨著裝置大型化和煉化工程技術的不斷發展和創新，為節省投資、節能降耗和安穩長滿優運行，越來越多的靜設備新材料、新結構和新技術得到了應用。
一、主要靜設備特點
1 反應器類
1.1.1 原料預處理單元反應器
根據原料組成，設置預加氫、脫氯或脫烯烴反應器等，其原理是在催化劑和氫氣作用下，脫去原料油中含硫、氮、氯、砷、烯烴等雜質，以避免重整催化劑發生不同程度的中毒而影響其性能和壽命。反應器一般為高溫、高壓、臨氫操作的軸向熱壁反應器，殼體材質一般為奧氏體不銹鋼+鉻鉬鋼的復合鋼板，內裝入口分配器、去垢籃和出口收集器等不銹鋼內構件，結構相對簡單。
展開 全國首套芳烴型移動床輕烴芳構化裝置的設計及工業應用
根據輕烴芳構化的反應原理，烯烴比烷烴和環烷烴具有更高的芳烴產率和氫氣產率。裝置經標定，產品液體收率達到50.2%，穩定汽油中芳烴質量分數95.9%，芳烴收率48.14%，純氫收率2.90%，均超過設計保證值。
標定的技術指標見下表。
03
存在問題分析及改進
標定期間反應溫度最高530℃，較設計值(550℃)低20℃。
原因:反應溫降大于設計值(設計溫降30℃，實際溫降達到61℃)導致加熱爐熱負荷不足，提溫受限。根本原因是原料烯烴含量偏少，系統熱量損失也較為嚴重。
解決辦法:增加原料烯烴含量；轉油線保溫整改；加熱爐改造增加設計熱負荷。今后對于此類反應溫降受原料影響較大的裝置，加熱爐設計應留有更多的余量。
展開 大型重整芳烴聯合裝置反應進出料換熱器選型分析
編 輯 | 化工活動家
作 者 | 孫曉娟
來 源 | 煉油技術與工程
關鍵詞 | 芳烴聯合裝置 進出料換熱器 選型
共 1695 字 | 建議閱讀時間 7 分鐘
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重整芳烴聯合裝置包括石腦油加氫裝置、重整裝置、抽提裝置、對二甲苯裝置及歧化裝置。這幾套裝置中涉及到反應進出料換熱的有4個位置：石腦油加氫反應進出料換熱、重整反應進出料換熱、歧化反應進出料換熱及異構化反應進出料換熱。通過每套裝置中反應進出料的換熱對反應產物熱量進行回收，可回收熱量占反應產物熱量的80%及以上，能大幅降低裝置能耗，減少操作費用。因此，這幾套裝置反應進出料換熱器的合理選用非常重要。
主要換熱器種類
反應部分的流程見下圖。
反應進出料換熱器的換熱深度用熱端溫差來衡量，熱端溫差越小，熱能利用越充分，回收熱量越多，但需要換熱器換熱面積越大。而對于同等的換熱量，傳熱系數越高，換熱面積越小。
目前應用較多的重整芳烴聯合裝置反應進出料換熱器主要有3種類型：
管殼式換熱器結構簡單，在工程中應用普遍，但其傳熱系數低，換熱性能不高。焊接板式換熱器和纏繞式換熱器結構緊湊，熱端溫差小，熱效率高，壓力降低。
焊接板式換熱器由外殼和板束兩大部件組成，板束由若干板片焊制而成，每塊板片用約0.8mm厚不銹鋼板爆炸成形并帶有合適的流道。板片兩側各通一股流體，兩股流體在板束的上下端匯集成進出兩個通道并與進出口相連。
展開 石科院&洛陽院│全國首套芳烴型移動床輕烴芳構化裝置的設計及工業應用
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 洛陽院 煉油技術與工程
作 者 | 郭勁鶴
關鍵詞 | 首套 移動床 輕烴芳構化
共 1648 字 | 建議閱讀時間 8 分鐘
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輕烴芳構化是一種以輕烴(C4~C7)為原料，以改性分子篩為催化劑，將低分子的烴類直接轉化為苯、甲苯和二甲苯(BTX)或汽油等輕質芳烴的石油加工技術。BTX是最具代表性的芳烴產品，已被廣泛應用于多種化工產品的制備過程中。大力發展芳烴生產符合傳統煉油企業由燃料型向化工型轉型的發展趨勢。
由中石化石油化工科學研究院(石科院)與中石化洛陽工程有限公司共同開發的芳烴型移動床輕烴芳構化技術，以C3~C7混合輕烴為原料，生產苯、甲苯和混合二甲苯，副產氫氣，已成功實現工業應用。
裝置基本情況
某煉油廠新建一套500kt/a輕烴芳構化裝置于2019年7月完成詳細設計，2020年5月建成中交，2020年7月8日投料，7月10日產出合格甲苯產品，7月12日催化劑循環燒焦，一次開車成功。原料包括DCC(深度催化裂解)石腦油、重整戊烷油、芳烴抽余油、加氫石腦油、液化石油氣及重整和加氫干氣。主要產品為苯、甲苯、C+8芳烴，副產氫氣、液化石油氣以及干氣。
裝置由芳構化反應部分、產品分離部分、催化劑連續再生部分及界區內配套的公用工程設施組成。
展開 中石化將在七個地方布局大煉化
海南煉化擁有我國第一套自主知識產權的芳烴聯合裝置，打破了世界芳烴技術被歐美長期壟斷的格局，標志著中國石化成為全球第三家擁有自主知識產權芳烴成套生產技術的企業。2019年9月27日第二套芳烴聯合裝置建成投產后，海南煉化PX（對二甲苯）總生產能力達到160萬噸/年。
天津南港：120萬噸大乙烯及高端材料項目
2020年9月，天津市政府與中國石油化工集團有限公司簽署了戰略合作框架協議。根據協議，“十四五”期間，中國石化將再規劃投資700億元的重點項目，包括天津石化南港120萬噸/年乙烯及下游高端新材料產業集群項目、中國石化天津LNG三期擴建及冷能綜合利用項目、中國石化北化院中試基地項目、中國石化潤滑油基地項目以及中國石化氫能產業等項目。
中石化將以天津為產業發展基地，大力推進最新技術在津中試研發和產業化規模化，把天津南港工業區打造成為世界一流化工新材料基地。
2021年一季度，石化管廊項目前期工作取得重大進展，涉及生態紅線的《對永久性保護生態區域生態環境影響論證報告》、《不可避讓生態保護紅線論證報告》均獲得市政府同意意見。
新疆庫車：塔河煉化100萬噸乙烯項目
建設地點：主體裝置建設地點位于新疆維吾爾自治區庫車縣庫車經濟技術開發區，塔河煉化現廠區以東8公里處。
項目性質：新建
主要建設內容及規模：建設以100萬噸/年乙烯為龍頭的10套化工裝置，其他9套裝置分別為45萬噸/年HDPE裝置、40萬噸/年LLDPE裝置、20萬噸/年LDPE裝置、20萬噸/年1#PP裝置、30萬噸/年2#PP裝置、14萬噸/年丁二烯抽提裝置、10/4萬噸/年MTBE/丁烯-1裝置、65萬噸/年裂解汽油加氫裝置、35萬噸/年芳烴抽提裝置。
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