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粗苯液相預加氫新技術

1、粗苯加氫現狀:
    焦化粗苯是焦炭生產過程中的副產品,是一種重要的化工原料,低溫法能得到優質的苯、甲苯和二甲苯產品,三種苯系芳烴收率為:苯98.5%、甲苯95%、二甲苯89%??捎糜谏a染料、醫藥、消毒劑、炸藥和人造纖維等。
   (1)粗苯資源供應緊張
作為焦炭生產的副產品,粗苯的來源和供應量完全受制于焦炭的生產,由于加氫苯行業是焦炭產業的下游,焦炭產業甚至鋼鐵行業的景氣度直接影響著加氫苯企業的生存和發展空間。
   (2)酸洗苯“頑強”抵抗
長期以來,采用傳統酸洗法工藝加工粗苯的企業是粗苯下游的主要消費市場,多年的市場經營使得這些企業具有廣泛的市場采購渠道和深厚的人脈資源,2007年隨著加氫苯工藝的推廣和大批企業的投產,酸洗苯廠家在粗苯原料市場的份額大幅減少。但是,一些配套下游順酐裝置或者與順酐企業有長期合作關系的企業仍然具有頑強的生命力,他們仍占有粗苯原料市場相當的份額。
   (3)產能擴張與資源不足制約產業發展
到2015年末,我國粗苯年產量在412萬噸,而下游粗苯加工能力可達720萬t/a(包括酸洗苯和加氫苯),加工能力已遠遠超過粗苯資源的產出量,這就是為什么只要下游加工企業開工率一提高,粗苯資源就十分緊張、價格飛漲的原因。因此,粗苯資源的緊張狀況已是一個不爭的事實,并會在相當長的時間內存在。
   (4)原料不足、質量不穩定
典型粗苯原料中苯乙烯、環戊二烯等熱敏物質一般含量極低,近年來由于該類原料不足及廠家原料來源多元化,裝置蒸發器與換熱器結焦問題凸顯。武漢科林公司創新使用粗苯三段加氫工藝通過在原工藝前增設預加氫反應器,在反應溫度110~140℃低溫液相條件脫除苯乙烯、環戊二烯等易聚合熱敏物質,達到拓寬原料來源,延長裝置使用時間的目的。

2、煤基石腦油
    煤基輕油是煤制天然氣、煤制油、煤制甲醇等新型煤化工的副產物,主要由芳烴、烷烴等組分組成,目前還未形成統一標準的名稱,但一般業內人士將其歸類為煤化工石腦油。該類輕油三苯成分在40%左右,其中純苯含量占到25%,甲苯、二甲苯等在10%左右,其它為有上百種組分的輕餾分,以烷烴為主,且含硫量較高,超過3000ppm。煤基輕油氣味較大,不能直接調油使用,需加氫處理后才能用于調油或抽提芳烴。
下表為典型的粗苯與煤基輕油的原料性質對比:
 



    從上表可以看出其中的粗苯是目前粗苯加氫裝置的典型原料,其溴價僅為2.8gBr/100g油,基本不含雙烯烴,該原料可以采用二段加氫處理,不過因為原料本身含有一定量的苯乙烯、環戊二烯易發生聚合,長時間運行后會導致蒸發器與換熱器的結焦,但其烯烴含量及苯乙烯等物質含量較低,不會對催化劑造成明顯的損害。煤基輕油的溴價則達到68.4gBr/100g油,雙烯烴含量有11gI/100g,不飽和物質較常規粗苯原料大大增加,大量不飽和物質進入原有兩段加氫裝置后,在170~190℃的一級加氫床層會發生烯烴大量聚合,特別是雙烯烴在此溫度下自身聚合速度呈幾何速率增加,在短時間內則會在催化劑床層上結焦,造成床層堵塞,導致整個裝置被迫停車。增設液相預加氫后,則可先在110~140℃低溫下脫除苯乙烯、雙烯烴等熱敏物質,保證苯乙烯含量在0.3%以下,雙烯值在1.0gI/100g以下,再進入反應溫度為170~190℃的一級加氫進一步脫除上述熱敏物質,則可保證整個床層不會在短時間內出現結焦堵塞的情況,使得裝置能順利運行。
    全國煤制氣項目計劃產能已達2250億立方米/年,在建產能已超過200億立方米/年,部分裝置已陸續投產。據此估計到“十三五”末,國內煤制油產能將超過千萬噸,再加上煤制烯烴、煤制甲醇等項目的陸續建成投產,國內煤基輕油產量有望突破300萬噸/年。
    市場分析認為煤基輕油貨源增加后,不論從經濟利潤上考慮,還是從環保治理上衡量,都必須加大技術改造力度,力爭實現煤基輕油的精深加工,既能實現資源的合理利用,又能增加企業的經濟效益?;诋斍懊夯p油的市場售價較低,僅為石油基石腦油的1/2左右,加工后的主要產品如汽油、純苯等的銷售價格均有10%~20%以上的利潤空間。目前煤基輕油提供廠家包括:新疆廣匯、山西潞安、神華煤制油化工有限公司等。
    綜上所述,對粗苯裝置進行簡單的改造,將煤基石腦油和粗苯原料混合加氫既可拓寬粗苯裝置的原料來源,解決原料不足的問題,又可降低成本,提高裝置的經濟效益,可以作為粗苯加工行業的一條新出路。

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