芳烃工业现状及发展趋势

芳烃工业现状及发展趋势2013年09月08日北京石油化工工程有限公司北京石油化工工程有限公司宝塔石化炼化技术论坛北京石油化工工程有限公司目录一、概况二、芳烃产业链的地位和作用三、芳烃国内外市场综述四、SEI近年来设计的几套芳烃项目介绍五、装置能耗及能耗水平分析六、芳烃联合装置技术发展概况七、芳烃联合装置工程设计特点八、我国芳烃工业存在的问题和发展方向九、结束语北京石油化工工程有限公司一、概况芳烃联合装置是化纤工业的核心原料装置之一，它以直馏、加氢裂化石脑油或乙烯裂解汽油为原料，生产苯、对二甲苯和邻二甲苯等芳烃产品。芳烃联合装置通常包括催化重整、芳烃抽提、二甲苯分离、歧化及烷基转移、吸附分离和二甲苯异构化等装置。芳烃类产品通常指的是苯、甲苯、混合二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯和重芳烃等的统称。北京石油化工工程有限公司连续重整预加氢抽提蒸馏歧化吸附分离异构化石脑油苯甲苯A10+对二甲苯LightEnds抽余油ReformateSplitterXyleneSplitterOXColumnDeHeptColumnBzColTolColA9Col邻二甲苯白土白土白土芳烃联合装置常规流程北京石油化工工程有限公司原料来源常减压装置的直馏重石脑油加氢裂化装置重石脑油加氢精制装置重石脑油焦化重石脑油乙烯裂解汽油甲苯混合二甲苯北京石油化工工程有限公司北京石油化工工程有限公司重整反应机理－R－R+3H2，环烷脱氢反应北京石油化工工程有限公司重整反应机理－R”－R’+H2+H2R-C-C-C-C烷烃环化脱氢反应北京石油化工工程有限公司歧化反应机理TolueneCH32Xylenes+BenzeneCH3CH3北京石油化工工程有限公司歧化反应机理TolueneCH32+XylenesA9CH3CH3CH3CH3CH3北京石油化工工程有限公司异构化反应机理XyleneIsomCatalystTypes+HXylenesBenzeneEBIsomerization:EBDealkylation:CH25EthylbenzeneCH3CH3C8NaphthenesCH3CH3CH25Ethylbenzene2+CH26北京石油化工工程有限公司芳烃联合装置采用的催化剂和化学药剂预加氢催化剂重整催化剂歧化催化剂异构化催化剂环丁砜抽提溶剂吸附分离吸附剂吸附分离解吸剂预加氢催化剂项目RS－1FDS-4A化学组成，wt%MoO3/15.5±1.0WO3≥19.0/NiO≥2.0/CoO≥0.044.0±0.5比表面，m2/g≥130≥200孔容，ml/g0.27压碎强度，N/mm≥16≥40形状三叶草型球形颜色黄绿色/当量直径，mm1.4±0.1φ1.5～2.5装填堆比，t/m3～0.800.75～0.85通常预加氢催化剂为含Mo/W/Co/Ni等金属的催化剂,如:北京石油化工工程有限公司197419751988199219931996199819992000R-30R-32R-34R-132R-134R-174R-162R-234R-2741971R-161972R-20低选择性良好选择性、低水热稳定性良好选择性、高水热稳定性低积炭、高选择性国外连续重整催化剂北京石油化工工程有限公司国内连续重整催化剂技术进步RIPP编号工业牌号活性组分性能特点首次应用PS-II3861Pt-Sn反应性能、抗磨性能好1990PS-IIIGCR-10Pt-Sn同上、低铂1994PS-IV3961/GCR-100APt-Sn高水热稳定性和活性1996PS-ⅤGCR-100/3981Pt-Sn同上、低铂1998PS-ⅥFR-11/RC011Pt-Sn-R1高选择性、低积炭、低铂2001PS-VIIRC031Pt-Sn-R2同PS-VI、高铂2004.8北京石油化工工程有限公司RIPP的三代连续重整催化剂低水热稳定性、良好选择性高水热稳定性、良好选择性低积炭、高选择性第一代PS-II/III第三代PS-VI/VII第二代PS-IV/V国产歧化催化剂催化剂HAT-095HAT-096HAT-097HAT-098HAT-099MXT-01催化剂组成HM+Al2O3＋Xβ+Al2O3+X原料甲苯/C9+A/wt60/4060/4060/4065/3550/5050/50原料含C10A/wt%3-45-65-63-4105-6WHSV/h-10.9-1.50.9-1.71.7-2.50.9-1.51.7-2.51.7-2.5H2/HC5-65-645-644反应温度/℃360-460360-460340-450360-460340-450340-450转化率/%42-4542-4842-4742-4542-45**42-46选择性/%919090929490寿命/月4848考核中－－－应用情况工业化工业化工业试验工业化工业化完成侧线北京石油化工工程有限公司异构化催化剂专利公司UOPAxensRIPP催化剂I-400/I-210OpraisSKI-400空速WHSVH-133.53.0~4.0压力MPa(g)0.8~1.00.86~1.280.45~1.5温度℃386~440375~415360~420H2/HC43.04~5乙苯转化率%＞272519~27二甲苯损失率%1.2-2.523~4专利公司UOPMobilRIPP催化剂I-300XymaxEM4500SKI-110空速WHSVH-110.010.08~10压力MPa(g)1.21反应器入口1.680.5~1.2温度℃389~420420~480360~410H2/HC1.01.01.0~3.0乙苯转化率%65-707550~70二甲苯损失率%1.00.82北京石油化工工程有限公司芳烃装置主要产品A.苯苯是最重要的单环芳烃，也是较为廉价的有机溶剂。主要用于生产苯乙烯、异丙苯、苯酚、氯苯、烷基苯、硝基苯、尼龙66盐、苯胺、环己酮、顺酐等衍生物。也用于农药、医药、染料和部分中间体的生产。苯的物理性质：具有特殊芳香味的的液体，熔点5.54℃,沸点80.1℃,爆炸极限1.5-8.0%,不溶于水、可溶于醇、醚，d420=0.8786，剧毒，有致癌作用。北京石油化工工程有限公司B.甲苯甲苯是生产染料、炸药、有机颜料、己内酰胺、甲酚、漂白剂等化工产品的重要原料，也是目前汽油的重要组分，还可通过脱烷基生产苯或通过歧化生产苯或二甲苯。甲苯的物理性质：具有特殊芳香味的的液体，熔点-95℃,沸点为110.7℃,爆炸极限1.2-7.0%,不溶于水、可溶于醇、醚和丙酮，d420=0.8669。北京石油化工工程有限公司C.邻二甲苯邻二甲苯是生产增塑剂、聚酯树脂等化工产品的重要原料，也用于杀虫剂、医药、染料和部分中间体的生产。邻二甲苯的物理性质：具有特殊芳香味的的液体，熔点-25.3℃,沸点144.4℃,爆炸极限1.2-7.0%,不溶于水、可溶于醇、醚，d420=0.8802，有毒。北京石油化工工程有限公司D.对二甲苯对二甲苯(PX)主要用于生产精对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT)，而PTA和DMT再和乙二醇、丁二醇等生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯。PET、PBT是进一步生产涤纶纤维、聚酯切片、聚酯中空容器和轮胎工业用聚酯帘子布的原材料。此外，PX还是生产涂料、染料、农药和医药的原料。PX在合成纤维工业中十分重要，是化纤工业最主要的原料之一。并且聚酯还是重要的包装材料，此种用途现已超过纤维。随着世界聚酯消费量的不断增长，PX的消耗也随之稳步增长。对二甲苯的物理性质：具有特殊芳香味的的液体，冰点13.15℃,流程范围:2℃(包括138.3℃),爆炸极限1.2-7.0%,不溶于水、可溶于醇、醚和丙酮，d420=0.864-0.867。北京石油化工工程有限公司二、芳烃产业链的地位和作用对二甲苯作为聚酯工业的主要原料,随着世界聚酯工业业发展：上世纪九十年代开始，世界聚酯能力开始向亚洲转移，先是韩国、台湾省，后是中国；今后世界聚酯能力向亚洲，尤其是中国集中的趋势不会改变。亚洲地区，尤其是中国，芳烃链产品PX、PTA最大的消费市场已经形成并将进一步发展。中国作为世界最大的纺织产业大国和最大的纺织品出口国,近年来一直保持年出口40-50%的增长率。北京石油化工工程有限公司对二甲苯精对苯二甲酸聚酯涤纶PXPTAPET长丝短丝北京石油化工工程有限公司在中国,由于民营企业的介入,PTA、聚酯行业生产能力增幅很大，且增长过程是下游拉动上游，PX产能增长远远滞后于PTA产能增长，使PX进口的增长率大大高于产能增长率。2011年PX中国国内产能达到814万吨，较2006年增长了一倍，但PX自给率从2006年的60%,下降到2010年的不到50%。供求矛盾愈来愈明显。2011年，我国的PX产量为700万吨，而进口量达到了400万吨。据保守估计，2012年，我国的PTA工业产能将增加1200万吨年。仅此就需要PX近800万吨，可见未来我国PX的需求。聚酯工业的大发展带来芳烃工业的大发展。三.芳烃国内外市场综述北京石油化工工程有限公司对二甲苯对二甲苯(PX)主要用于生产精对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT)，而PTA和DMT再和乙二醇、丁二醇等生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯。PET、PBT是进一步生产涤纶纤维、聚酯切片、聚酯中空容器和轮胎工业用聚酯帘子布的原材料。此外，PX还是生产涂料、染料、农药和医药的原料。北京石油化工工程有限公司国外市场截止到2010年底，世界对二甲苯产能已达到近3600万吨，而亚洲对二甲苯产能已达到近2700万吨，按国家或地区划分，2010年，世界对二甲苯生产能力位居前5位的依次为中国、韩国、日本、美国和印度等，其中中国814万吨，美国对二甲苯年产能力475万吨，韩国427万吨，日本290万吨，印度193万吨。而且，除美国以外，其余国家均地处亚洲。亚洲地区PX的生产能力占世界比例达到72％以上。而北美、西欧的生产能力只分别占世界能力的13.4％和8％。近年来世界对二甲苯扩能项目主要位于亚洲地区，2008-2010年仅中国就新增对二甲苯生产能力约443万吨，这说明世界对二甲苯的需求缺口主要来自中国和亚太地区。北京石油化工工程有限公司排序公司总能力1中国石化集团4122ExxonMobil公司3303英国BP公司3034印度信诚公司1935中国石油天然气集团1786日本石油公司1407中国海洋石油848丽东石化（LG）709福佳大化7010三星石化5011其它公司1700合计35302010年世界主要的对二甲苯生产商产能万吨/年北京石油化工工程有限公司对二甲苯的市场分析北京石油化工工程有限公司对二甲苯的市场分析北京石油化工工程有限公司对二甲苯的市场分析2011年我国对二甲苯生产企业状况序号企业名称产能1中国石化集团公司4121.1扬子石化分公司25+551.2福建炼化公司701.3金陵石化公司601.4镇海炼化分公司551.5天津石化分公司6+271.6上海石化分公司23.5+601.7洛阳石化分公司23.51.8齐鲁石化股份公司72中国石油天然气集团公司1782.1辽阳石化分公司27+452.2乌鲁木齐石化分公司6+1003其它2243.1中海油南海石化炼油项目843.2青岛丽东化工有限公司703.3大连福佳大化石油化工有限公司70全国产能合计814北京石油化工工程有限公司序号企业名称厂址产能预计投产日期1中国石油四川石化公司成都652014年2中国石化海南炼化海口602014年3荣盛集团中金石化镇海80+802015年合计285国内正在建设的对二甲苯生产装置单位：万吨/年序号企业名称厂址产能预计投产日期1中国石化天津石化天津6020152中国石化扬子石化南京6020153中国石化茂名石化镇海6020154中国石化洛阳石化洛阳6020155中国石化镇海炼化镇海10020156中国石化连云港炼化连云港