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重芳烴
來源:互聯網

重芳烴(Heavy aromatic hydrocarbon)是指石油和煤加工過程中副產的C9以上的單環、雙環或多環芳烴的總稱。

重芳烴主要來源有以下5種:煉油廠重整、抽提裝置經分離苯、甲苯二甲苯后所得的副產;化纖廠通過寬餾分重整、抽提、分離出苯,再經C7~C9芳香烴歧化、分離二甲苯后所得的副產;石油裂解生產乙烯時聯產的汽油,經抽提苯、甲苯及二甲苯后所得的副產;催化裂化柴油、回煉油和澄清油中的重芳烴;催化裂解生產烯烴時聯產石腦油餾分中的重芳烴。

重芳烴的組成非常復雜,其中C10重芳烴總共約有100多種組分。目前,除C9芳烴(少量C10芳烴)可用于烷基轉移反應制備混二甲苯外,C10及其以上重芳烴中經濟價值較大的組分僅含8%左右。一般經過簡單精餾操作,分離出價值較高的均四甲基苯、偏四甲苯、萘、甲基萘等,其余少部分用于生產溶劑油或作為汽油的調合組分,大部分用作低價燃料,同時有20%~30%的C10重芳烴轉化為重質渣油

應用領域

重芳烴的利用可分為混合組分利用和單一組分利用兩大類。

混合重芳烴的利用

分離組分的利用

重芳烴是生產精細化學品的重要原料,其中以偏三甲苯均三甲苯均四甲基苯等應用廣泛。

化學組成

芳香烴混合物,主要是C9以上芳烴,是145~180℃餾出的混合物,它的組成一般為甲苯占25%~40%,乙基甲苯占20%~25%,脂肪烴環烷烴占8%~15%,丙苯和異丙苯占10%~15%,均三甲苯占10%~15%,偏三甲苯占12%~20%。

理化性質

重芳烴是無色或淺黃色液體,芳香烴氣味,穩定性好,有較強的溶解能力,不溶于水,溶于有機溶劑(如乙醇、苯等)。遇高熱、明火及強氧化劑易引起燃燒,冰/熔點:-45℃,沸點范圍:140-185℃,閃點:40℃,引燃溫度:450℃。

來源

重芳烴的來源很多,它不僅含于石油餾分中,而且也含于煤焦油、甚至原油中。主要來源有以下5種:煉油廠重整、抽提裝置經分離苯、甲苯及二甲苯后所得的副產;化纖廠通過寬餾分重整、抽提、分離出苯,再經C7~C9芳香烴歧化、分離二甲苯后所得的副產;石油裂解生產乙烯時聯產的汽油,經抽提苯、甲苯及二甲苯后所得的副產;催化裂化柴油、回煉油和澄清油中的重芳烴;催化裂解生產烯烴時聯產石腦油餾分中的重芳烴。重芳烴的來源不同,其組成也不相同。

加工工藝

精餾分離

對重芳烴按不同組分分離出利用價值較高的芳烴溶劑油均四甲基苯、萘及甲基萘等化工產品。主要有兩個代表性的工藝流程。工藝流程一是來自于天津大學長期對C9混合芳烴分離技術加以研究,有著成功的技術和經驗,主要是利用雙塔(脫輕塔和偏三甲苯塔)精餾法分離出重芳烴中的Chemicalbook偏三甲苯,目前國內大都采用該技術。工藝流程二是錦州石化精細化工公司的技術,其所用原料,一部分是煉油重整裝置副產的C9重芳烴,另外一部分是從國外進口的(C9+C10)混合寬餾分原料。其工藝流程是對原有國產C9重芳烴工藝流程加以改動,副產溶劑油和均三甲苯

輕質化工藝

芳香烴輕質化主要是指C以上的單環以及雙環烷基芳烴通過烷基斷裂、轉移以及加氫等方式將重芳烴轉化為高附加值的 BTX、汽油調和劑等輕質類芳烴化工產品,具有較高的經濟效益和市場價值。在20世紀60年代已有重芳烴輕質化相關研究,其主要方法有熱解法和脫烷基法。現有的輕質化主要有重芳烴脫烷基、選擇加氫開環以及烷基轉移等技術。針對于重芳香烴中的單環芳烴,主要采取脫烷基和烷基轉移2種方式,而重芳烴中的雙環芳烴,主要采用選擇開環加氫的方法。

以下為主要輕質化工藝:

HAD工藝

HAD工藝采用熱脫烷基技術路線,即反應過程中不使用催化劑,工藝簡單,耗氫均勻,但反應所需溫度甚高。主要是將重芳烴轉化為高純苯,年生產100kt苯。該工藝使用活塞流式熱反應器,原料以芳香烴為主,含16.8%的C10芳烴以及少量芳烴和非芳烴,產率可達95%,其收率接近由甲苯熱加氫脫烷基制苯收率,不過氫耗比甲苯進料高,同時還有新的重芳烴生成。

Detol工藝

Detol工藝采用催化加氫脫烷基技術路線,使用固定床反應器,催化劑是Cr2O3/Al2O3,日加工能力為45000~378500m3。原料以質量分數分別為85.4%和11.3%的重芳烴、苯和少量甲苯。產物為芳烴和苯,收率分別為37.7%和36.9%。該工藝對溫度條件要求很高,反應進口溫度為620℃,出口溫度高達700~720℃,壓力為4.5MPa,氫烴比為6。

HAL工藝

此工藝由北京石科院開發。催化劑為氫型ZSM-5負載Re、Sn、Pt或Pd各金屬的混合物。采用絕熱反應器,反應進料以C9芳香烴為主,反應器入口反應溫度為375~390℃;反應壓力為0.80~0.85MPa;氫烴比為5~6,原料油液空速為1~4h-1,BYX收率超過50%。缺點是所用的貴金屬催化劑成本較高,載體ZSM-5合成沸石內表面酸中心利用率低。

其他工藝

TAC9工藝,ZEOLYST/SK工藝,Trans-Plus工藝均采用烷基轉移技術路線。轉化率為45%~50%。工藝流程簡單,可在傳統的工藝裝置基礎上改造使其漸臻完善。

安全事宜

物理化學危險

重芳烴易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑能發生強烈反應。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方遇火源會著火回燃。

健康危害

重芳烴對眼及上呼吸道有刺激作用,高濃度時對中樞神經系統有麻醉作用。急性中毒,短期內吸入較高濃度本品可出現眼及上呼吸道明顯的刺激癥狀、眼結膜及咽充血、頭暈、頭痛、胸悶四肢無力、意識模糊、步態蹣跚。重者可有躁動、抽搐或昏迷,個別有癔病樣發作。慢性影響,長期接觸有神經衰弱綜合征,女工有月經失調,工人常發生皮膚干燥、皸裂、皮炎

環境危害

對水體、土壤和大氣可造成污染。

燃爆危險

本品易燃,具刺激性。

GHS危險性類別

該產品屬于甲類液體3,皮膚腐蝕/刺激-2,急性毒性經皮-4,急性毒性-吸入-4。

急救措施

參考資料 >

重芳烴輕質化與分離研究進展.化學工業與工程.2024-09-19

..2024-09-06

建設項目環境影響登記表.浙江省人民政府.2024-09-16

建設項目環境影響報告表.浙江省人民政府.2024-09-19

..2024-09-06

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