【文章內(nèi)容簡介】 ；另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前城市空氣污染源中約有70%來自汽車的廢氣排放。為解決這一問題，自20世紀(jì)末，我國各大中城市相繼建起了汽車加氣站，用液化石油氣替代汽油作汽車燃料，這一燃料品種的改變，極大地凈化了城市空氣質(zhì)量，也是液化石油氣利用的又一大發(fā)展方向。我國甲苯產(chǎn)量雖大，但一直無法滿足二甲苯和苯的生產(chǎn)需求，目前甲苯的自給率不足50%。近5年來聚酯工業(yè)發(fā)展迅速，雖然二甲苯產(chǎn)能和產(chǎn)量不斷增加，但每年仍需大量進(jìn)口。初步統(tǒng)計(jì)，2009年我國對二甲苯生產(chǎn)能力達(dá)到650萬噸/年，但對二甲苯供應(yīng)缺口將達(dá)160萬噸。從市場方面來看，2009年的平均每月進(jìn)口數(shù)量約是7至9萬噸，比去年的90萬噸/年減少了30%多。業(yè)內(nèi)分析，2008年甲苯進(jìn)口量減少是因?yàn)閲鴥?nèi)產(chǎn)品的供應(yīng)增加。其中，茂名石化在9月啟動(dòng)了其新的64萬噸/年裂解裝置，將其苯、甲苯和混合二甲苯(BTX)的產(chǎn)能從15萬噸/年提高到46萬噸/年。（1）優(yōu)質(zhì)液化氣我國優(yōu)質(zhì)液化氣作為一種化工基本原料和新型燃料，已愈來愈受到人們的重視。在化工生產(chǎn)方面，優(yōu)質(zhì)液化氣是非常好的裂解原料；另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前城市空氣污染源中約有70%來自汽車的廢氣排放。為解決這一問題，自20世紀(jì)末，我國各大中城市相繼建起了汽車加氣站，用液化石油氣替代汽油作汽車燃料。（2 ）甲苯近年來中國甲苯生產(chǎn)發(fā)展很快,生產(chǎn)廠家主要集中在中國石化、中國石油和冶金系統(tǒng),現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)40 余家。甲苯主要被用于生產(chǎn)對二甲苯、苯和甲苯的二異氰酸酯。近年來，甲苯在生產(chǎn)己內(nèi)酰胺和TDI方面的用量突增。，。據(jù)World PetrochemicalsSRI Consulting 統(tǒng)計(jì)，在20052010年間，%，除了用于生產(chǎn)傳統(tǒng)衍生物對二甲苯、苯和甲苯的二異氰酸酯之外，還將大量用于生產(chǎn)己內(nèi)酰胺和TDI。%。因此，今后我國甲苯每年缺口至少為100萬噸。 國內(nèi)甲苯供需狀況及預(yù)測項(xiàng)目單位2000~2007年供需狀況2012015年預(yù)測2000200120022003200420052006200720122015產(chǎn)量萬噸6065687982136152460800進(jìn)口量萬噸5773869882210220出口量萬噸表觀消費(fèi)量萬噸1171381541771646701020供需平衡萬噸5040（2） 混合二甲苯我國現(xiàn)有混合二甲苯生產(chǎn)廠近50個(gè)，,實(shí)際產(chǎn)量為277萬噸/年。據(jù)World PetrochemicalsSRI Consulting 預(yù)測，在20042009年間，%，平均產(chǎn)能增長率為15%，今后我國每年混合二甲苯的缺口約為230300萬噸。 國內(nèi)混合二甲苯供需狀況及預(yù)測項(xiàng)目單位2000~2007年供需狀況2012015年預(yù)測2000200120022003200420052006200720122015產(chǎn)量萬噸7464675766110130150進(jìn)口量萬噸558264235424030出口量萬噸21——1——表觀消費(fèi)量萬噸77687583107143170180供需平衡萬噸4030受國際石油價(jià)格及金融危機(jī)的影響，近兩年來石油類產(chǎn)品價(jià)格變化波動(dòng)較大。據(jù)分析，世界性的能源緊張狀況，在短時(shí)間內(nèi)不會改變，隨之與石油相關(guān)的下游產(chǎn)品的價(jià)格也降不會太大的回落，而且會有逐漸攀升的趨勢。優(yōu)質(zhì)液化氣、甲苯、二甲苯的價(jià)格也將如此。本項(xiàng)目產(chǎn)品的定價(jià)以平均市場價(jià)格為依據(jù)較為合適。下圖給出了近兩年華中地區(qū)市場優(yōu)質(zhì)液化氣和甲苯、二甲苯的價(jià)格曲線圖，由此可以看出，受國際金融危機(jī)的影響，自去年11月份以來，優(yōu)質(zhì)液化氣的價(jià)格降至3500元左右，甲苯、二甲苯的價(jià)格降至4500元/噸左右，但隨著中國經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和國際原油及格的走高，優(yōu)質(zhì)液化氣、甲苯、二甲苯的價(jià)格也在迅速走高，可以預(yù)見，由于今后510年中全球特別是以中國為代表的亞洲國家對優(yōu)質(zhì)液化氣、TX需求旺盛，因此產(chǎn)品的價(jià)格將長期在高位振蕩，以下幾個(gè)圖為近兩年華中市場液化氣和甲苯、二甲苯價(jià)格走勢曲線。 華中地區(qū)近兩年甲苯價(jià)格走勢圖根據(jù)近幾年的市場行情和發(fā)展預(yù)測：輕芳烴和重芳烴格相對較高，一直在7000元/噸左右波動(dòng)，只是由于去年金融危機(jī)造成半年時(shí)間價(jià)格較低，在4000元/噸左右。預(yù)計(jì)將來混合芳烴價(jià)格在6000元/噸以上。稍有波動(dòng)，并會有逐漸攀升的趨勢。 原料供應(yīng) 本項(xiàng)目原料供應(yīng)是落實(shí)的。每年需20萬噸碳四原料，可完全由當(dāng)?shù)厥袌龉┙o并且周邊煉廠的碳四資源豐富，主要作為燃料外售，經(jīng)常出現(xiàn)季節(jié)性銷售困難，本項(xiàng)目實(shí)施有利于裂解副產(chǎn)碳四和煉廠碳四原料的合理利用。 產(chǎn)品供需 以上分析可知，國內(nèi)需要大量的優(yōu)質(zhì)液化氣，并且需要進(jìn)口大量的輕芳烴、重芳烴，長期供不足需、自給率低。本項(xiàng)目在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)液化氣的同時(shí)，副產(chǎn)品輕芳烴和重芳烴，因此原料利用率高，項(xiàng)目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，化工產(chǎn)品市場需求越來越大，目前的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需要，大量需要從外省或國外購買。 國內(nèi)生產(chǎn)廠家介紹 山東齊旺達(dá)公司 中石化某分公司 某化工新城80萬噸乙烯工程第三章 設(shè)計(jì)方案 項(xiàng)目構(gòu)成范圍 本項(xiàng)目的研究范圍為20萬噸/年碳四綜合利用裝置內(nèi)的全部工程,其中包括了芳構(gòu)化反應(yīng)與催化劑再生系統(tǒng)、芳烴抽提系統(tǒng)、深度精餾分離系統(tǒng)。除此之外，還需要實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)換，循環(huán)水利用以及各種原料的運(yùn)輸供應(yīng)。 方案的選擇最近，某理工大學(xué)利用自主開發(fā)的工業(yè)化納米分子篩催化新材料研制出具有超強(qiáng)抗積炭失活能力的低碳烴芳構(gòu)化制苯、甲苯和二甲苯（BTX）催化劑DLP1及相配套的Nanoforming工藝。Nanoforming工藝采用兩臺常壓固定床反應(yīng)器切換操作方式，反應(yīng)溫度為500℃600℃。各種液化氣以及裂解碳五、重整拔頭油、芳烴抽余油等低碳烴資源均可作為原料，原料不需預(yù)精制處理，主產(chǎn)品為苯、甲苯和二甲苯，同時(shí)副產(chǎn)氫氣、C9+ 重芳烴。首套10萬噸/年工業(yè)化裝置已經(jīng)在山東齊旺達(dá)集團(tuán)海仲石化有限公司投入使用。 現(xiàn)有先進(jìn)生產(chǎn)方案推薦目前國內(nèi)碳四改質(zhì)催化劑比較先進(jìn)的有DLP催化劑和改性ZSM5催化劑。DLP催化劑已經(jīng)使用在山東齊旺達(dá)公司10萬噸/年碳四、碳五芳構(gòu)化裝置中，以碳四、碳五或加入一定比例石腦油和凝析油為原料，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)液化氣，并副產(chǎn)輕芳烴、重芳烴等化工原料。該裝置于2006年10月一次投料試車成功，目前裝置已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)穩(wěn)定期，經(jīng)濟(jì)效益良好，并在此基礎(chǔ)上又做了對工藝的改進(jìn)，已經(jīng)達(dá)到成熟階段。改性ZSM5催化劑，以混合碳四為原料，利用三臺串聯(lián)固定床反應(yīng)器，催化劑單程周期半個(gè)月左右，催化劑可以反復(fù)再生，性能保持較好。新一代技術(shù)改進(jìn)了催化劑的抗積炭性能，積炭量較第一代催化劑降低一半，單程周期延長一倍，產(chǎn)品中芳烴收率有所提高。本裝置液化氣改質(zhì)技術(shù)推薦采用DLP催化劑。該裝置可分四部分：碳四精制、反應(yīng)系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)和再生系統(tǒng)。： 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號名 稱主要規(guī)格單位數(shù)量備注1生產(chǎn)規(guī)?；旌咸妓母馁|(zhì)104 t/a202產(chǎn)品方案干氣104 t/a用作本裝置加熱爐燃料優(yōu)質(zhì)液化氣烯烴≤4(wt)%104 t/a輕芳烴104 t/a重芳烴104 t/a甲醇104 t/a3年操作時(shí)間h80004主要原料、燃料用量碳四液化氣單烯烴含量40(wt)%104 t/a20燃料－煤104t/a燃料－干氣104t/a來自本裝置副產(chǎn)干氣催化劑預(yù)期壽命＞兩年t/a15一次裝填30t惰性瓷球t/a55主要公用工程氮?dú)?MPaGNm3/h200間斷儀表空氣 MPaGNm3/h120循環(huán)冷卻水32℃～40℃t/h500Max660脫鹽水t/h小時(shí)耗電量1050最大16006“三廢”排放量廢水t20每周排一次廢渣（催化劑）預(yù)期壽命＞兩年t/a15廢渣（煤渣）t/a廢氣Nm3/h16200SO2≤26kg/h CO2≤5000kg/h7裝置定員人648總占地面積平方米255709單位綜合能耗噸標(biāo)煤每噸產(chǎn)品10項(xiàng)目總投資萬元11建設(shè)投資萬元849012流動(dòng)資金萬元100013年銷售收入萬元7928814年均總成本費(fèi)用萬元15年均利潤總額萬元16年均凈利潤萬元17工業(yè)萬元增加值能耗噸煤/萬元 中國科學(xué)院某化學(xué)物理研究所 ：液化氣低溫芳構(gòu)化制高辛烷值汽油和車用燃料1 u: e$ X+ ]amp。 B$ r% t9 X804組開發(fā)的“液化氣低溫芳構(gòu)化和烷基化制高辛烷值汽油催化劑”具有自主的知識產(chǎn)權(quán)，顯示出很強(qiáng)的創(chuàng)新性和實(shí)用性。該成果針對我國高品質(zhì)汽油調(diào)和組分短缺、而大量的煉廠液化氣沒有得到有效利用的情況，借助幾種新型分子篩材料的合成，特別是在成功合成MCM22與ZSM35比例可調(diào)的MCM22/ZSM35共結(jié)晶分子篩的基礎(chǔ)上，通過多種改性方法開發(fā)成功的具有適宜酸性和孔性的MCM22/ZSM35共結(jié)晶分子篩催化劑，用于煉廠液化氣低溫芳構(gòu)化過程，表現(xiàn)出低溫活性高、芳烴選擇性好、裂解氣少的優(yōu)越性。研制的共結(jié)晶分子篩催化劑達(dá)到C4烯烴轉(zhuǎn)化率95％，液體收率98％，其中汽油產(chǎn)物中芳烴含量50％、苯含量1%、烯烴含量20%、辛烷值(RON)98，可直接用作催化裂化汽油的調(diào)和劑。反應(yīng)后剩余的混合C4中烯烴含量小于4％，可作為車用液化氣。該成果具有創(chuàng)新性，引起了石化企業(yè)的重視，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。隨成果的推廣和應(yīng)用，可產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該成果2005年獲遼寧省技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。某理工大學(xué)教授在汽油降烯烴技術(shù)（已在南京金陵石化上20萬噸/年工業(yè)試驗(yàn)裝置并開車成功）、液化氣制芳烴技術(shù)（已在山東淄博上10萬噸/年的液化氣制芳烴裝置，目前已穩(wěn)定運(yùn)行近二年）上發(fā)展起來的一項(xiàng)系列化技術(shù)，其技術(shù)特點(diǎn)在于能夠在較低的溫度進(jìn)行液化氣的芳構(gòu)化和異構(gòu)化，所產(chǎn)生的液體產(chǎn)品可用于生產(chǎn)三苯或調(diào)和汽油，氣體產(chǎn)品可用于車用液化氣、乙烯裂解原料等，產(chǎn)生的干氣及焦炭量少。DLG型芳構(gòu)化催化劑可將煉化企業(yè)的富余重碳四石油液化氣中的烯烴經(jīng)過芳構(gòu)化、芳烴烷基化和烯烴疊合等反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高辛烷值清潔汽油（研究法辛烷值（RON）達(dá)到95，硫、氮含量低于10μg/g，烯烴含量低于10% (v)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到歐三標(biāo)準(zhǔn)，可以直接出廠），反應(yīng)后剩余碳四烷烴中的烯烴含量低于2%，可以直接用作蒸汽裂解原料，生產(chǎn)乙烯和丙烯，具有很好的綜合經(jīng)濟(jì)效益，是我國煉化企業(yè)在‘西氣東輸’形勢下平衡生產(chǎn)，提高效益的重要手段。DLG型芳構(gòu)化催化劑的單程運(yùn)轉(zhuǎn)周期在1個(gè)月以上，可以在固定床反應(yīng)器中使用，適合建設(shè)大型工業(yè)裝置。以C4液化氣為例（不同的液化氣對產(chǎn)物分布會有影響），丁烯含量4045%，使用本公司催化劑反應(yīng)后產(chǎn)物收率及分布情況如下：1． C5以上生成油占總進(jìn)料量初期≥45%，后期≥50%，生成油中含少量重組分，分離后可做柴油使用。2． CC2及焦炭≤1%。3． C5生成油中芳烴含量≥26%，烯烴含量≤10%，異構(gòu)烷烴：正構(gòu)烷烴≥3：1。4． 其余氣體組分為C3\C4液化氣，其中烯烴含量≤1%，丙烷含量1215%，丁烷含量8487%。5． 主體反應(yīng)溫度350?C550?C，溫度可調(diào)，溫度高則芳烴收率高，干氣量大，液化氣收率低；溫度低則反之。上述產(chǎn)品是在反應(yīng)溫度400?C得到的。6． 催化劑壽命保證值一年，預(yù)計(jì)可使用二年。 用液化氣等低碳烴生產(chǎn)BTX的納米分子篩催化新技術(shù)最近，某理工大學(xué)利用自主開發(fā)的工業(yè)化納米分子篩催化新材料研制出具有超強(qiáng)抗積炭失活能力的低碳烴芳構(gòu)化制苯、甲苯和二甲苯（BTX）催化劑DLP1及相配套的Nanoforming工藝。Nanoforming工藝采用兩臺常壓固定床反應(yīng)器切換操作方式，反應(yīng)溫度為500℃600℃。各種液化氣以及裂解碳五、重整拔頭油、芳烴抽余油等低碳烴資源均可作為原料，原料不需預(yù)精制處理，主產(chǎn)品為苯、甲苯和二甲苯，同時(shí)副產(chǎn)氫氣、C9+ 重芳烴。首套10萬噸/年工業(yè)化裝置已經(jīng)在山東齊旺達(dá)集團(tuán)海仲石化有限公司投入使用。 方案對比同國內(nèi)外已有碳四改質(zhì)工藝相比，Nanoforming工藝的主要特點(diǎn)是采用了DLP型納米ZSM5沸石分子篩催化劑，顯著增強(qiáng)了催化劑的單程運(yùn)轉(zhuǎn)周期，因此減少了反應(yīng)器的切換再生次數(shù)，延長了催化劑使用壽命，降低了操作成本。比較結(jié)果如下表所示： 國內(nèi)外碳四改質(zhì)技術(shù)工藝方法比較工藝方法M2formingCyclarZformingAroformerNanoforming技術(shù)來源MobilBP/UOPAsahi/SanyoIFP/SALUTEC某理工大學(xué)反應(yīng)器