重芳烃不同加工途径与经济效益研究

摘要：本文主要介绍了重芳烃不同加工途径下，生成的产品分布情况及经济效益测算。

关键词：重芳烃；加工途径；经济效益

重芳烃是指在石油加工过程中副产的C9+芳烃，芳烃联合装置的重芳烃主要为C10和C11+，主要来源有：(1）烯烃与芳烃通过白土塔发生烷基化反应产生重芳烃(2）芳烃装置歧化反应产生部分重芳烃、(3）异构化反应系统产生部分重芳烃，产生的重芳烃可以在芳烃装置内部二次加工，也可以作为产品外售。

1重芳烃不同加工途径

经过技术论证，重芳烃有两种不同的二次加工方式：（1）进入渣油轻质化装置进行回炼，除去其中含有的胶质及重组分，其它馏分进入柴油和蜡油。（2）进入加氢改质装置，进行二次裂化反应，生产重石脑油等产品。

2重芳烃至渣油轻质化装置回炼的反应机理

渣油轻质化的主要化学反应：一种是大分子转化成小分子的吸热反应，称作断裂，另一种是小分子转化成大分子的放热反应，称作缩合，整个渣油轻质化反应总称为热转化。在渣油轻质化反应过程中，烷烃及环烷烃主要发生裂解或裂解－脱氢反应，反应产物多为较小的烷烃和烯烃；芳烃主要发生缩合反应，是生焦的基础，原料的化学组成对生焦有很大影响，原料中芳烃及胶质含量越多越易生焦。芳香烃不易裂解，易发生缩合反应，生成两个或多个苯环的缩合物，逐步转化为大分子的多环或稠环烃，并与烯烃缩合生成石油焦。芳烃的缩合反应如下：由表1可以看出，芳烃联合装置的重芳烃C10含量在45%左右，C11+含量在50%左右，且胶质含量在42%左右，故重芳烃进入渣油轻质化装置，极易缩合生成焦炭。

3重芳烃至加氢改质装置回炼的反应机理

重芳烃的加氢裂化反应十分复杂,包括逐环加氢、开环、环异构、脱烷基等一系列平行、顺序反应。多环芳烃，第一环加氢饱和速率很快、生成多环环烷芳烃，多环芳烃中的环烷环很易开环，并相继发生异构、脱烷基等反应，多环芳烃反应中，次环芳烃的加氢饱和速度则递减，环烷环的开环、断侧链反应则较快，单环环烷烃较难开环。由附表1可知，重芳烃多为2环以上的芳香烃，进入加氢改质装置后，主要生成苯类、多环环烷芳烃、单环环烷类及较小分子烷烃。

4两种回炼方式的经济性对比

（1）重芳烃至渣油轻质化装置回炼的经济效益分析通过对回炼前后的数据分析，1吨重芳烃至渣油轻质化回炼后，约0.5吨闪蒸进入蜡油馏分，0.4吨生成焦炭，0.1吨转化为柴油及液化气。渣油轻质化装置回炼期间能耗为34.5千克标油/吨。原料成本计算：重芳烃***×1=***元能耗折算2053×0.0345=71元产品成本计算：石油焦540×0.4=216元重芳烃（蜡油）***×0.5=***元柴油及液化气混合物3500×0.1=350元通过以上单装置的核算得出：⋄在此价格体系下，重芳烃价格高于990元时，出售有利；重芳烃价格低于990元时，回炼有利；粗略估算，重芳烃与石油焦的价格相差450元/吨以内，至渣油轻质化装置回炼有利，反之，出售有利。（2）重芳烃至加氢改质装置回炼的经济效益分析通过对回炼前后的数据分析，1吨的重芳烃至加氢改质装置回炼后，耗氢约0.065吨（即耗氢率为6.5wt%），转化为重石脑油0.885吨，转化为轻石脑油0.060吨（C5和己烷），转化为粗液化气0.068吨（分馏塔顶气至炉子计入此项），转化为脱硫低分气0.037吨，转化为含硫干气0.017吨。加氢改质装置回炼期间能耗为57.5千克标油/吨。原料成本计算：氢气7000×0.065=455元重芳烃***×1=***元能耗折算2053×0.0575=118元产品成本计算：重石脑油3583×0.885=3171元C53518×0.060*0.7=148元己烷3447×0.060*0.3=62元粗液化气3416×0.068=232元脱硫低分气2053×0.0335+7000×0.0035=94元含硫干气2053×0.017=35元通过以上单装置核算得出：⋄在此价格体系下，重芳烃外售价格高于3169元时，出售有利，价格低于3169元时，回炼有利。粗略估算，重芳烃的价格和重石脑油的价格相差400元/吨以上时，进加氢改质装置回炼有利，反之，出售有利。

5结语

基于目前收集的数据，综合比较后，芳烃联合装置的重芳烃，不同去向的经济效益优劣：①进加氢改质装置回炼，效益最好；②其次重芳烃外卖；③进渣油轻质化装置回炼，效益最差。以上评价，只进行了装置内的效益核算，未考虑对上下游的影响，未考虑的因素有：⋄重芳烃至加氢改质装置回炼后，耗氢量大，对加氢改质装置负荷有一定影响，加工负荷有所降低，这部分损失的效益未核算。⋄加氢改质负荷降低后，相应的上游装置也需要降低加工负荷，下游重整装置需要增加外购的石脑油量，这部分损失的效益未核算。⋄另外，重芳烃胶质含量较高，易加速加氢改质装置催化剂的积碳与失活，这部分影响短期无法判断。

参考文献：

[1]徐爱莲重整C10+重芳烃的综合利用，辽宁化工，2004，33（9）.

[2]唐卫东连续重整重芳烃综合利用工艺的探讨，石油炼制与化工，2006，33（11）.

作者：张英斌 李建伟 单位：宁波中金石化有限公司