02 碳八芳烃异构化技术

异构化技术是以吸附分离后不含PX（少于1wt%）的C8芳烃为原料，在催化剂作用下重新转化为PX，含量达到23~24%平衡浓度的产物，从而提高PX产量。异构化催化剂根据乙苯原料的处理方式不同，可分为乙苯转化型和乙苯脱烷基型。

就乙苯脱烷基型异构化催化剂而言，ExxonMobil的EM-4500型催化剂的二甲苯损失相对较低，具有较好的催化选择性，但其采用两段催化剂分别装填，工艺相对复杂。

UOP公司最新的乙苯脱烷基催化剂为I-500，相比上一代催化剂I-300 和I-350，乙苯转化率达68%、PX异构化率达24%，且二甲苯单程损失率更低，芳环损失率仅为0.5%，产物中苯选择性大于98%、苯纯度大于99.8%，无需经过抽提处理即可达到优级品外售商品规格，进一步降低了分离成本，提高了产品及装置的创效能力。脱乙基型催化剂的发展趋势是：提高乙苯的转化活性，具有更高的二甲苯选择性和收率，具有较低的裂解活性以降低产物中环烷轻烃含量，提高苯纯度。乙苯转化型催化剂的主要专利商包括中国石化石油化工科学研究院，壳牌以及UOP。从技术发展看，三家的催化剂进步都体现在不断提高的原料处理能力，不断提高的乙苯转化率和乙苯接近平衡率，不断提高的PX接近平衡率，在选择性方面，则体现在C8芳烃损失不断下降。

03 PX分离技术

吸附分离是从混合C8芳烃四种异构体（邻二甲苯、 间二甲苯、 对二甲苯及乙基苯）中，利用吸附剂对四种异构体具有不同的选择性，优先吸附对二甲苯，然后再用解吸剂将吸附在吸附剂上的对二甲苯解吸下来，经过精馏得到高纯度的对二甲苯产品。

该工艺的核心吸附塔采用模拟移动床分离技术，目前世界范围内PX吸附分离技术几乎被美国UOP的Parex和法国IFP的Eluxyl工艺所垄断，中石化已掌握了芳烃吸附分离成套技术，该技术于2013年12月在海南炼化60万t/a芳烃装置成功应用，标定期间负荷达到设计值的110%，PX产品纯度99.8%，收率98.3%，D/F（解吸剂 /进料比）为1.07。与UOP和Axens专利技术有所区别的是其采用了程控阀组技术， 使用RAX-3000吸附剂，性能达到国际先进水平，目前中石化多套大型装置正在设计中，最大规模达到100万t/a。

混合型Eluxyl工艺将吸附技术和结晶技术结合，吸附工艺可降低一半的投资，总投资与单独采用吸附分离工艺相当，但可达到更高的对二甲苯回收率。

近年来出现了两种组合分离工艺：吸附-结晶耦合工艺和吸附-结晶联合工艺。

01

吸附-结晶耦合工艺

先吸附、后结晶串联法的操作工艺

吸附-结晶耦合工艺是吸附分离工艺和结晶分离工艺的耦合，吸附-结晶组合工艺流程示意如下图所示。

IFP公司开发了Eluxyl吸附-结晶耦合工艺，结合了吸附分离工艺PX收率高 （>97％）、结晶分离工艺PX产品纯度高的优点。将其它来源的低浓度PX原料送入吸附分离单元， 并降低现有吸附分离产品纯度至80％~95％，即得到较高浓度的PX 原料，同时调整操作保持95％以上高收率。然后将抽出液与来自STDP（甲苯选择性歧化工艺）装置的高浓度PX原料一同进入结晶分离单元，得到高纯度PX。结晶母液仍含有较高浓度（40％~82％）的PX，回吸附装置。

02

吸附-结晶联合工艺

吸附和结晶并联法的操作工艺

代表性为UOP公司开发的PX Plus+Badger/Niro工艺，来自STDP装置的高浓度PX原料单独进入结晶工序，得到高纯度PX产品，结晶母液与来自二甲苯分馏塔单元等其它来源的低浓度PX原料进行混合后进入吸附工序， 得到高纯度PX产品。工艺流程如下图所示。

在吸附剂保持高性能期时， SMB吸附、结晶装置同时生产高纯PX。但由于吸附剂老化通常导致每年PX产品纯度损失0.025%~0.1%，为保持高纯度产品，SMB装置不得不降低处理量。该工艺提出在吸附剂运行末期，还可将择形歧化出料与C8芳烃进料一并引入SMB装置，得到低于要求纯度PX的抽出液，其中一部分送入结晶装置分离出高于99.8％纯度的PX物流，另一部分与低浓物流混合。该方法使得PX和苯的生产在吸附剂逐渐老化时得以维持。

芳烃生产新技术进展及趋势

1 甲苯甲醇烷基化

与传统的歧化工艺相比，甲苯甲醇烷基化的技术优势是以甲苯、甲醇作为原料，通过择形催化生产高浓度的PX，副产物主要包括苯、C9馏分等。甲醇的引入提高了甲苯的利用率，理论上每生产1t PX只需要耗用1t的甲苯，而传统歧化工艺需要耗用约2.5t的甲苯，尤其近年来随着煤化工及C1化学的发展，甲醇来源更加丰富、价格低廉，增加了该技术的开发和应用前景。

国内外开展了大量甲苯甲醇选择性烷基化的研究，国外有GTC公司、Mobil Oil公司，国内有中石化上海石化院、大连理工大学、大连化物所、宁夏能源化工重点实验室等。国内典型甲苯甲醇烷基化技术比较如下表。

甲苯甲醇烷基化技术具有高选择性合成PX、利用廉价甲基资源的一定优势，但从国内外目前开发技术的分析来看，存在工艺复杂，副反应多且选择性低、经济性不好、含酸废水排放量大、催化剂寿命短等瓶颈问题。未来开发高选择性和稳定性好的催化剂、降低甲醇消耗及副产物量，是决定能否大规模应用的关键。

2 轻烃芳构化

芳构化工艺主要是利用炼化装置副产的C3~C5轻烃资源转化生产芳烃，由于催化剂不含贵金属，一般可以省去原料预处理，温度500~600℃、 压力0.3~0.7MPa，反应器采用流化床或固定床切换再生工艺，原料的适应性强，芳烃产品分布受原料影响较小。该技术拓宽了芳烃生产的原料范围，近年来多在地炼企业成功应用，在一定程度上成为传统芳烃工艺的重要补充。国外、国内主要轻烃芳构化工艺技术详见下表。

轻烃芳构化目前应用的技术多为固定床工艺，且集中在小规模的地方炼油厂，改进的催化剂虽然提高了稳定性，但积炭失活快仍然严重，催化剂需再生的周期较短， 最短为数天、最长为几个月，不利于工业化生产的连续性操作。同时产物中BTX的选择性及液收较低，仅为50%~60%，也成为制约实现工业化的主要影响因素。

3 催化裂化轻循环油芳烃转化技术

催化裂化轻循环油（LCO）的总芳烃含量高达70%~85%，其中，单环芳烃约为25%~30%，双环芳烃为40%~45%，三环芳烃为10%。LCO中的单环芳烃具有可裂化性，是催化裂化转化生产轻质芳烃的理想组分，而多环芳烃在加氢处理条件下又比较容易饱和为单环芳烃。因此，LCO是生产轻质芳烃的潜在且廉价的资源，通过加氢处理-催化裂化技术路线生产轻质芳烃具有重要的研究开发价值。

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来源：化工活动家返回搜狐，查看更多