石油炼制中芳烃的分离和合理的利用

石油炼制中芳烃的分离和合理的利用

摘要 综述了催化裂化石油中的芳烃对油品的性质及石油炼制工艺和生产的影响. 主要论述了石油芳烃的分离和合理的利用， 并提出了将重油轻质化分离石油芳烃的方法, 石油芳烃的合理综合利用为更好的满足市场生产的需求提供了线索.

关键词 : 芳烃；石油炼制；石油；催化裂化；分离；利用

引言

日新月异，突飞猛进的科技生产速度，我国化工行业的有机合成工业也发展很快，尤其是塑料、纤维和橡胶三大合成材料工业的发展，使得芳烃这种重要的有机化工原料被从石油中分离得到。芳烃是芳香族化合物的母体。芳烃分单环芳烃和多环芳烃，非苯芳烃。芳烃在石油的催化裂化原油中芳烃含量是很高的，但还有相当多的非苯芳烃。这些芳烃对石油炼制生产工艺有不利的影响。所以必须通过各种方法使其分离才能更好的利用。

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石油芳烃的重要来源

科技的发展带动工业的发展，从煤焦油分离出来的芳烃远不能满足需要，所以发展了以石油为原料制取芳烃的方法。这种方法主要就是将轻汽油馏分含6-8个的碳原子烃类，在铂或钯等催化剂存在下在450～500℃进行脱氢、环化和异构化等一系列复杂的化学反应而转变为芳烃。

在今天有很多国家,石油芳烃已成为主要的芳烃来源,日本是从1958年开始由石油生产芳烃,我国从1965年开始石油生产芳烃,到1980年石油BTX以占全国BTX总产量的

56.7％。世界上芳烃的生产的快速发展是与合成橡胶、合成纤维，塑料产量的增长是紧密相关的。然而，芳烃在其他行业中也有很多广泛的用途。例如在染料、医药、农药和国防军工等多个领域。由此可见，芳烃对国民经济的发展起着十分重要的作用。石油中的芳烃主要来源于炼油过程中的催化重整。 催化重整它是在催化剂作用下，烃类分子的结构发生重排生成所需要的新化合物的工艺过程。开始的催化重整的催化剂采用铂，又称铂重整。他的原料油一般是馏分较低的石脑油。他的目的是为了生产苯、甲苯、二甲苯， 目的是为了生产高辛烷值的汽油，催化重整中又分为芳构化、异构化、加氢裂化反应。还有的是高温裂解汽油中回收芳烃，而这种回收芳烃的投资费用要比重整芳烃的低，烯烃原料大多由轻质向重质烃过渡，所以裂解汽油回收的芳烃在芳烃生产中比重很大。最后的是催化裂化过程得到，催化裂化时是重质油在酸性催化剂存在下在480～520℃和接近常压下发生裂解，生成轻质油、汽油和焦炭的过程。我国的许多炼油厂都是以催化裂化为主体实现重油轻质化，建构自己的原油深加工体系的。

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芳烃对石油炼制工艺的影响

石油炼制工艺过程粗略的分为一次加工﹑二次加工和三次加工三类。一次加工它是将原油用蒸馏方法分离成几个不同沸点的馏分，包括原油的预处理，常压蒸馏和减压蒸馏。产物为轻汽油、汽油、煤油、柴油、润滑油和渣油。二次加工是对一次加工产物进行再加工，它主要产生是轻汽油、重质馏分和渣油分别进行催化重整、催化裂化、催化加氢和延迟焦化等加工。三次加工主要是把二次加工产生的气态产物进一步加工来生产高辛烷值汽油组分和各种化学品的过程。而二次加工中催化重整目的就是生产芳烃的，产品油中芳烃含量高，但还有许多稠环芳烃这些会使柴油中高辛烷值低使燃烧性能变差，而且催化裂化石油炼制中得到的是汽油、煤油和柴油这是一次加工，其中还含有或多或少的杂质和不理想的成分，如：硫、氮、氧化合物、不饱和烃造成油品的安定性、腐蚀性等达不到商品油的质量指标，影响二次加工中轻汽油的馏分和重油轻质化的实现也会进一步影响三次加工

的过程。所以必须用各种方法使芳烃与非苯芳烃分离改善柴油基础油的质量，提高高辛烷值，促进石油的炼制工艺。

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石油中芳烃的分离

石油炼制中的催化重整和蒸汽裂解都是芳烃和非芳烃的混合物，要得到比较纯的芳烃必须通过溶剂抽提使其分离抽出的芳烃混合物再经过精馏系统得到纯的芳烃。这叫液-液萃取法也叫（抽提法）。

（1） 液-液萃取法（抽提法）

该法可用的溶剂种类很多，要求溶剂对芳烃有良好的选择性溶解能力，选择某种溶剂去处理液体混合物，用混合物中各组分在该溶剂中溶解度的不同，使所希望的那种组分优先溶于溶剂中，达到混合物一定程度上分离。溶解在溶剂中的物质叫抽提物，溶在抽提物的溶剂叫抽提液，抽提出的抽提物后的那个残液叫抽余液，整个过程在工业上在抽提塔中进行，芳烃抽提分为三个主要部分，以抽提塔为主的抽提部分，还有以汽提塔为主的溶剂回收部分和以减压蒸馏为主的溶剂再生部分。

（2）抽提蒸馏法

采用液一液抽提、抽提精馏或者两种方法配合使用, 有利于芳烃精制。抽提蒸馏克服了抽提溶剂液一液抽提分离苯的过程中存在的投资费用和操作费用较高的问题，目前,我国已开发出重整汽油抽提蒸馏分离苯工业成套技术( SE D )，这种工艺可以处理含苯质量分数高或低的原料。这种技术在我国大连中石油石化分公司工业得到成功的应用。

（3）精密蒸馏法

该法只是用于分馏窄馏分的原料油，不适宜分馏宽馏分的原料油来制取较纯的产品。

（4） 共沸蒸馏

某些溶剂与芳烃所形成的共沸物改变了芳烃的沸点, 我们可以利用蒸馏的方法分离这种共沸物, 从而来分离芳烃。需要加一种共沸剂而行成一种共沸物进行分离。这种方法多用于分离主成分浓度高于70﹪而组成简单的原料油为好。

（5） 萃取蒸馏

这种方法和共沸蒸馏不同的是向被分离混合物中加入高沸点的萃取剂，并和芳烃形成易挥发性质的物质留在塔底，再利用挥发度的不同来进行操作。这种方法要求主成分的含量不宜太高，组成要简单。

(6 ) 吸附分离

该方法采用某些优先吸附目的芳烃的固体分子筛吸附剂, 进行吸附以达到分离, 然后再通过蒸汽吹扫或提高温度来加以脱附来进行分离芳烃。该法也可处理宽馏分原料。

（7 ）结晶法分离和提纯

很多对称性比较强的芳烃具有较高的熔点, 可以用结晶的方法从某

些烃类混合物中将它们分离出来并用结晶法去将它们进一步提纯。

（8）结晶与吸附分离的联合法

联合法就是把结晶与吸附分离的优点结合起来，联合法中吸附分离部分由原来的5 个塔段简化为4 个塔段。用两个回收塔代替了原来的四个回收塔采用甲苯为解析剂，有较高的生产能力和较少的工序，吸附分离部分得到的纯度低而回收率却高。而来自吸附分离部分的PX 在小的单段结晶分离部分进一步纯化，然后滤液再返回到吸附分离部分去联合方案可以很容易地生产出超高纯度的物质,对经济也是很有利的。

4 怎样合理利用我国石油中的芳烃使重油轻质化

我国国产的原油普遍偏重，沸程在350℃以上的常压渣油占原油的70﹪～80％，而沸程在500℃以上的减压渣油占原油的40﹪～50％。原油重质化的趋势还在逐步加剧，所以要得到足够的轻质油满足市场需求，同时提高石油炼制的经济性，催化裂化属脱碳过程，要实现重油轻质化，必须先脱碳或加氢。催化裂化在炼油厂占有举足轻重的地位在我国商品汽油中，催化裂化汽油要占80％以上。所以催化裂化是实现重油轻质化的途径和必经阶段。

另外，加氢裂化得到的芳烃是原油深加工的主要工艺之一，它在我国的炼油和石化企业中的地位也变得越来越重要，加氢裂化可加工原料范围宽，适应性强油品的收率高，能生产出优质的柴油和润滑油而且能生产乙烯原料油和催化重整原料，可做到燃料、化工原料和润滑油多种兼顾。加氢裂化是通过催化加氢提高油料的氢碳比，再进行裂化而实现重油轻质化。

催化裂化的原油浆中分离的芳烃可以加以利用，抽出的油经减压蒸馏分成的馏分如果小于350℃的馏分可以作为强化蒸馏的强化剂，小于490℃的馏分油可以作为橡胶软化剂。

为了充分的合理利用我国石油的芳烃应努力扩大重整原料来源，扩大烯烃及芳烃的原料来源，扩大炼厂的二次加工能力, 积极生产烷基化汽油等产品以提高汽油辛烷值, 从而使部分芳烃能够“解脱” 出来做为化工原料。

燃料油品的轻质化还需对半成品油进行深加工处理包括：⑴对油品进行精制脱除硫、氮、氧；⑵将不同生产过程的生产的同类油品进行调和，以便于在性能上取长补短；⑶根据需要加入各种燃料添加剂来改善油品的性质；主要方法是加氢精制，可以脱除原油中的硫含量。还可以利用加氢裂化技术, 建设大芳烃装置,偏远地区建设大芳烃的装置还可以大大缓解我国芳烃供应的紧张局面, 而且对于偏远地区以及西南地区的经济建设发展也可以带来积极的影响。

结束语：

我国是芳烃的生产和消费大国,催化重整和催化裂化原油中的芳烃是一种很有利用价值的有机化合物，我们应该好好研究和开发，充分合理的利用好这部分的油料，尽量避免它被转化成焦炭烧掉而浪费资源，我们在校学生应该好好学习认真研究这部分的资源将来使其价值升高可以带来更高的经济效益，更好的为我国的石化企业做贡献。

参 考 文 献 ：

1 李述文, 范如霖编译实用有机化学手册. 上海科学技术出版社,1 9 8 6 : 51

2 陈绍洲, 徐佩若. 石油化学. 上海: 华东化工学院出版社.19 9 3

3 金陵石化公司炼油厂科技处. 催化裂化澄清油综合利用的研究. 石油制.1991.(2) : 6

4 高晋生，张德祥， 煤液化技术.北京：化学工业出版社.2005.2

5 林世雄等.炼油工程(上) (第二版). 北京: 石油工业出版社.1 9 8 8

6 徐寿昌.有机化学（第二版）.北京：高等教育出版社.1993.4

The use and reasonable separation of aromatics in petroleum refinery

Abstract Effect of aromatics in FCC oil properties and petroleum refining process and production of the oil are reviewed. This paper mainly discusses the use and reasonable separation of aromatic hydrocarbon, and puts forward the method of heavy oil separation of aromatic hydrocarbon. The reasonable utilization of petroleum aromatics provide clues to better meet the needs of market production.

Keywords Aromatic hydrocarbon; Petroleum refining ; oil ;Catalytic cracking; Separation ; Use

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