國(guó)內(nèi)外苯和甲苯生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展概況

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1、苯和甲苯都是重要的有機(jī)化工原料。以苯為原料可合成250種以上的有機(jī)化學(xué)品，但主要衍生物為乙苯、異丙苯、環(huán)己烷和硝基苯。2005年全球苯消費(fèi)總量為4100萬(wàn)t，其中上述4種衍生物分別占53%，18%，13%和7%，占總消費(fèi)構(gòu)成的91%。甲苯可用于汽油摻和組份、溶劑及通過(guò)歧化和烷基轉(zhuǎn)移制苯和二甲苯，并可合成多種有機(jī)化學(xué)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年全球苯總生產(chǎn)能力為4464.94萬(wàn)t，其中北美962.1萬(wàn)t，占21.5%，南美118.2萬(wàn)t，占2.6%，西歐932.8萬(wàn)t，占20.9%，東歐544.3萬(wàn)t，占12.2%，中東/非洲262.2萬(wàn)t，占5.9%，亞太地區(qū)1645.3萬(wàn)t，占36.

2、9%。2004年全球苯消費(fèi)量為3700萬(wàn)t，預(yù)計(jì)2010年增至4610萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率3.7%。相應(yīng)生產(chǎn)能力，2004年4320萬(wàn)t，2010年達(dá)到5010萬(wàn)t，增加690萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率2.5%。2004年全球甲苯消費(fèi)量1660萬(wàn)t，預(yù)計(jì)2010年增至1910萬(wàn)t，增加260萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率2.4%。相應(yīng)的生產(chǎn)能力，2004年2470萬(wàn)t，2010年達(dá)到2680萬(wàn)t，增加約200萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率1.3%。1生產(chǎn)技術(shù)及進(jìn)展苯的生產(chǎn)方法有多種，其中來(lái)自催化重整和裂解汽油的苯各占世界苯總產(chǎn)量的38%，甲苯歧化占13%，甲苯加氫脫烷基化占6%，另外還有5%來(lái)自焦化工藝。甲苯的主要來(lái)源是

3、催化重整和裂解汽油，其中催化重整占世界甲苯產(chǎn)量的71%，甲苯在催化重整產(chǎn)物中的含量大約為9.5%-27%。大部分重整產(chǎn)物中的甲苯并不抽提，而是留在調(diào)和汽油中。裂解汽油中的甲苯占世界甲苯供應(yīng)量的24%。當(dāng)裂解石腦油和柴油時(shí)，通常每100t乙烯可產(chǎn)生10-15t甲苯。煤焦油和焦?fàn)t輕油生產(chǎn)的甲苯約占世界甲苯供應(yīng)量的1%。由于芳烴和非芳烴可能因沸點(diǎn)相近形成共沸液，因而有必要利用抽提技術(shù)回收BTX(苯、甲苯、二甲苯)產(chǎn)品。已工業(yè)化的芳烴抽提工藝有Salfo-lane工藝、Tetra工藝等，所用溶劑有環(huán)丁砜、甘醇、N-甲基吡咯烷酮等。目前應(yīng)用最廣泛的是以環(huán)丁砜為溶劑的Salfolane工藝。

4、UOP稱其最新的Salfolane工藝采用萃取蒸餾和液液抽提相結(jié)合的工藝，可采用更廣泛的物料，可同時(shí)回收C6-C9芳烴。UOP最近還開(kāi)發(fā)了Carom芳烴抽提工藝，采用的溶劑是在四乙二醇醚中加入一種稱為Carom的溶劑，采用此工藝改造現(xiàn)有Salfolane和Tetra工藝可使生產(chǎn)能力分別提高40%和50%，且能耗有較大下降。GTC公司也開(kāi)發(fā)了一種采用高選擇性和高處理能力復(fù)合溶劑的芳烴抽提工藝，可應(yīng)用于全餾分重整油的芳烴回收，而不需要預(yù)分離。韓國(guó)LG-Caltex石油公司已采用該工藝建成了世界最大單系列芳烴抽提裝置，以重整油為原料每年可生產(chǎn)苯232萬(wàn)t，甲苯554萬(wàn)t，苯和甲苯回收率

5、均在99.9%以上，純度均在99.99%以上。德國(guó)Uhde公司開(kāi)發(fā)的專用Morphylane抽提蒸餾工藝是長(zhǎng)期來(lái)回收芳烴的一種有效而經(jīng)濟(jì)的方法，其產(chǎn)品純度為99.999%，收率超過(guò)99.9%。一般工藝采用兩只塔：一只萃取蒸餾塔解吸非芳烴并將芳烴吸收到溶劑中，一只汽提塔用于分離溶劑和芳烴，來(lái)自汽提塔底用過(guò)的溶劑循環(huán)到抽提蒸餾塔。1972年以來(lái)，世界范圍已設(shè)計(jì)和建造了50多套兩塔抽提蒸餾裝置，為了進(jìn)一步降低操作和投資費(fèi)用，近年來(lái)Uhde開(kāi)發(fā)了一塔抽提蒸餾技術(shù)。該一塔工藝將抽提蒸餾塔和汽提塔合并成一只塔，采用外部的再沸器加熱塔底物流，還將兩臺(tái)冷凝器合并成一臺(tái)冷凝器，一內(nèi)置的豎式壁將塔體

6、分成幾個(gè)室，整只塔包括5個(gè)互連的蒸餾工序，即從非芳烴中移除痕量溶劑的溶劑回收、精餾、汽提、從芳烴中移除痕量溶劑的側(cè)線精餾以及溶劑抽提。這類內(nèi)部連接的塔的熱力學(xué)優(yōu)勢(shì)在于可節(jié)省20%能耗，即生產(chǎn)1t芳烴可節(jié)省約48MW·h或100kg蒸汽。由于塔結(jié)構(gòu)的緊湊型，減少了很多泵、回流液儲(chǔ)器以及其他設(shè)備，使投資費(fèi)用節(jié)省了20%-25%。改進(jìn)的UhdeMorphylane工藝于2004年10月在德國(guó)Gelsenkirchen地區(qū)ARAL芳烴股份有限公司投運(yùn)的甲苯回收裝置上首次實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。該裝置以全流程加氫的焦?fàn)t輕油(COLO)為原料生產(chǎn)純甲苯，其生產(chǎn)能力為3萬(wàn)t/a，采用N-甲酰基嗎啉(NF

7、M)作溶劑，產(chǎn)品純度超過(guò)99.99%。該蒸餾塔易于操作，甚至適用于不同的進(jìn)料條件和產(chǎn)品規(guī)格要求。脫烷基制苯工藝有催化脫烷基和熱脫烷基2種。催化脫烷基典型的操作條件是575-650℃，壓力為2.5-6.0MPa。熱脫烷基溫度可高達(dá)760℃。兩者的基本工藝流程是相似的。用富氫氣體循環(huán)控制放熱反應(yīng)段的溫度。液體產(chǎn)品通過(guò)除去輕組分穩(wěn)定化，再用白土處理，最后精餾得到苯產(chǎn)品。甲苯和重組分循環(huán)回裝置。美國(guó)Arco公司和烴研究公司開(kāi)發(fā)了HAD熱脫烷基工藝，在低濃度下操作可得到較高的苯收率。美國(guó)G