重芳烴不同加工途徑與外售經(jīng)濟效益測算

張英斌 李建偉（寧波中金石化有限公司，浙江　寧波　062552）

重芳烴不同加工途徑與外售經(jīng)濟效益測算

張英斌 李建偉（寧波中金石化有限公司，浙江寧波062552）

本文主要介紹了重芳烴不同加工途徑下，生成的產(chǎn)品分布情況及經(jīng)濟效益測算。

重芳烴；加工途徑；經(jīng)濟效益

重芳烴是指在石油加工過程中副產(chǎn)的C9+芳烴，芳烴聯(lián)合裝置的重芳烴主要為C10和C11+，主要來源有：（1）烯烴與芳烴通過白土塔發(fā)生烷基化反應(yīng)產(chǎn)生重芳烴（2）芳烴裝置歧化反應(yīng)產(chǎn)生部分重芳烴、（3）異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生部分重芳烴，產(chǎn)生的重芳烴可以在芳烴裝置內(nèi)部二次加工，也可以作為產(chǎn)品外售。

表1　芳烴聯(lián)合裝置的重芳烴主要組成

1　重芳烴不同加工途徑

經(jīng)過技術(shù)論證，重芳烴有兩種不同的二次加工方式：（1）進入渣油輕質(zhì)化裝置進行回?zé)?，除去其中含有的膠質(zhì)及重組分，其它餾分進入柴油和蠟油。（2）進入加氫改質(zhì)裝置，進行二次裂化反應(yīng)，生產(chǎn)重石腦油等產(chǎn)品。

渣油輕質(zhì)化的主要化學(xué)反應(yīng)：一種是大分子轉(zhuǎn)化成小分子的吸熱反應(yīng)，稱作斷裂，另一種是小分子轉(zhuǎn)化成大分子的放熱反應(yīng)，稱作縮合，整個渣油輕質(zhì)化反應(yīng)總稱為熱轉(zhuǎn)化。

在渣油輕質(zhì)化反應(yīng)過程中，烷烴及環(huán)烷烴主要發(fā)生裂解或裂解－脫氫反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物多為較小的烷烴和烯烴；芳烴主要發(fā)生縮合反應(yīng)，是生焦的基礎(chǔ)，原料的化學(xué)組成對生焦有很大影響，原料中芳烴及膠質(zhì)含量越多越易生焦。

芳香烴不易裂解，易發(fā)生縮合反應(yīng)，生成兩個或多個苯環(huán)的縮合物，逐步轉(zhuǎn)化為大分子的多環(huán)或稠環(huán)烴，并與烯烴縮合生成石油焦。芳烴的縮合反應(yīng)如下：

由表1可以看出，芳烴聯(lián)合裝置的重芳烴C10含量在45%左右，C11+含量在50%左右，且膠質(zhì)含量在42%左右，故重芳烴

2　重芳烴至渣油輕質(zhì)化裝置回?zé)挼姆磻?yīng)機理

進入渣油輕質(zhì)化裝置，極易縮合生成焦炭。

3　重芳烴至加氫改質(zhì)裝置回?zé)挼姆磻?yīng)機理

重芳烴的加氫裂化反應(yīng)十分復(fù)雜，包括逐環(huán)加氫、開環(huán)、環(huán)異構(gòu)、脫烷基等一系列平行、順序反應(yīng)。多環(huán)芳烴，第一環(huán)加氫飽和速率很快、生成多環(huán)環(huán)烷芳烴，多環(huán)芳烴中的環(huán)烷環(huán)很易開環(huán)，并相繼發(fā)生異構(gòu)、脫烷基等反應(yīng)，多環(huán)芳烴反應(yīng)中，次環(huán)芳烴的加氫飽和速度則遞減，環(huán)烷環(huán)的開環(huán)、斷側(cè)鏈反應(yīng)則較快，單環(huán)環(huán)烷烴較難開環(huán)。

由附表1可知，重芳烴多為2環(huán)以上的芳香烴，進入加氫改質(zhì)裝置后，主要生成苯類、多環(huán)環(huán)烷芳烴、單環(huán)環(huán)烷類及較小分子烷烴。

4　兩種回?zé)挿绞降慕?jīng)濟性對比

（1）重芳烴至渣油輕質(zhì)化裝置回?zé)挼慕?jīng)濟效益分析

通過對回?zé)捛昂蟮臄?shù)據(jù)分析，1噸重芳烴至渣油輕質(zhì)化回?zé)捄?，約0.5噸閃蒸進入蠟油餾分，0.4噸生成焦炭，0.1噸轉(zhuǎn)化為柴油及液化氣。

表2、原料及產(chǎn)品價格體系1

渣油輕質(zhì)化裝置回?zé)捚陂g能耗為34.5千克標(biāo)油/噸。

原料成本計算：重芳烴***×1=***元

能耗折算2053×0.0345=71元

產(chǎn)品成本計算：石油焦540×0.4=216元

重芳烴（蠟油） ***×0.5=***元

柴油及液化氣混合物 3500×0.1=350元

通過以上單裝置的核算得出：

?在此價格體系下，重芳烴價格高于990元時，出售有利；重芳烴價格低于990元時，回?zé)捰欣?；粗略估算，重芳烴與石油焦的價格相差450元/噸以內(nèi)，至渣油輕質(zhì)化裝置回?zé)捰欣?，反之，出售有利?/p>

（2）重芳烴至加氫改質(zhì)裝置回?zé)挼慕?jīng)濟效益分析

通過對回?zé)捛昂蟮臄?shù)據(jù)分析，1噸的重芳烴至加氫改質(zhì)裝置回?zé)捄螅臍浼s0.065噸（即耗氫率為6.5wt%），轉(zhuǎn)化為重石腦油0.885噸，轉(zhuǎn)化為輕石腦油0.060噸（C5和己烷），轉(zhuǎn)化為粗液化氣0.068噸（分餾塔頂氣至爐子計入此項），轉(zhuǎn)化為脫硫低分氣0.037噸，轉(zhuǎn)化為含硫干氣0.017噸。加氫改質(zhì)裝置回?zé)捚陂g能耗為57.5千克標(biāo)油/噸。原料成本計算：氫氣7000×0.065=455元

表3、原料及產(chǎn)品價格體系2

重芳烴***×1=***元

能耗折算2053×0.0575=118元

產(chǎn)品成本計算：重石腦油 3583×0.885=3171元

C53518×0.060*0.7=148元

己烷3447×0.060*0.3=62元

粗液化氣 3416×0.068=232元

脫硫低分氣2053×0.0335+7000×0.0035=94元

含硫干氣 2053×0.017=35元

通過以上單裝置核算得出：

?在此價格體系下，重芳烴外售價格高于3169元時，出售有利，價格低于3169元時，回?zé)捰欣?。粗略估算，重芳烴的價格和重石腦油的價格相差400元/噸以上時，進加氫改質(zhì)裝置回?zé)捰欣?，反之，出售有利?/p>

5　結(jié)語

基于目前收集的數(shù)據(jù)，綜合比較后，芳烴聯(lián)合裝置的重芳烴，不同去向的經(jīng)濟效益優(yōu)劣：①進加氫改質(zhì)裝置回?zé)?，效益最好；②其次重芳烴外賣；③進渣油輕質(zhì)化裝置回?zé)挘б孀畈睢?/p>

以上評價，只進行了裝置內(nèi)的效益核算，未考慮對上下游的影響，未考慮的因素有：

?重芳烴至加氫改質(zhì)裝置回?zé)捄?，耗氫量大，對加氫改質(zhì)裝置負荷有一定影響，加工負荷有所降低，這部分損失的效益未核算。

?加氫改質(zhì)負荷降低后，相應(yīng)的上游裝置也需要降低加工負荷，下游重整裝置需要增加外購的石腦油量，這部分損失的效益未核算。

?另外，重芳烴膠質(zhì)含量較高，易加速加氫改質(zhì)裝置催化劑的積碳與失活，這部分影響短期無法判斷。

［1］徐愛蓮重整C10+重芳烴的綜合利用，遼寧化工，2004，33（9）.

［2］唐衛(wèi)東連續(xù)重整重芳烴綜合利用工藝的探討，石油煉制與化工，2006，33（11）.

張英斌（1968-），男，就職于寧波中金石化有限公司，專科，技師，研究方向：化學(xué)工程與工藝。李建偉（1981-），男，就職于寧波中金石化有限公司，本科，工程師，研究方向：化學(xué)工程與工藝。