《万吨LPG生产芳烃及汽油方案项目投资可行性论证初步设计报告》

年初，大工利用纳米分子筛研制出具有超强抗积炭失活能力的芳构化催化剂，从而开发出低碳烃芳构化制苯甲苯和二甲苯技术。

在此基础上，山东齐旺达集团海仲石油化工有限公司与大工合作，设计出与催化剂配套的固定床反应工艺并建成国内首套万吨年规模芳构化生产三苯的工业装置。

年月次性投产成功后，装置连续生产至今。

年初，大连理工大学与山东齐旺达集团海仲石油化工有限公司签署了全面合作协议。

双方以大连理工大学为依托组建了纳米分子筛生产基地和芳构化催化剂与反应技术研发基地以山东齐旺达集团海仲石化有限公司为依托组建了芳构化反应技术中试放大与工业应用示范车间催化剂后期加工车间以及成套技术工艺包开发和服务基地。

双方在首套万吨年工业装置的基础上，总结出低碳烃芳构化生产三苯成套技术，命名为工艺，开始正式对外发放技术使用许可。

年月，第代生产三苯催化剂退役，其各项技术指标均超过了合同要求，其中总寿命超过预期值倍多，单程运转时间和总寿命居国际领先水平。

年月，第二代芳构化生产三苯催化剂开始在山东万吨年工业装置上服役，催化剂总体性能与相比全面提升，其中芳烃选择性提高个百分点，液体收率达到了以上，首次工业试验单程运行周期达到了创纪录的天小时，取得了令人满意的效果。

与此同时，大工近期又推出了第三代芳构化催化剂。

用催化剂与工艺配套，不但可以以更高的选择性生产三苯，还可以很方便地通过改变反应条件，用同套装置和催化剂，以及同样的液化气原料生产无硫高辛烷值清洁汽油辛烷值达到，大大提高了工艺的市场应变能力。

工业应用业绩截至目前，工艺已经成功实现了技术推广。

已经签订合同的建设项目有辽宁盘锦华锦集团万吨年裂解碳四液化气裂解碳五混合原料芳构化生产三苯装置浙江公司万吨年碳四液化气芳构化生产三苯和清洁汽油联合装置。

正在筹备签约的有大连福佳大化石油化工有限公司预计万吨年三苯生产装置江苏金浦集团与兰州石化合作项目万吨年三苯生产装置宁夏宝塔集团银川，万吨年三苯和汽油联合装置另外，岳阳兴长股份广东珠海成城国际控股有限公司和山东几家地炼正在做可行性研究。

技术特点操作灵活，工艺方案切换方便快捷。

工艺采用常压固定床反应器切换操作方式，三苯生产模式的反应温度为，主产品为苯甲苯和二甲苯，同时联产氢气和重芳烃。

清洁汽油生产模式的反应温度为，主产品为符合欧和欧标准的清洁汽油，稳定汽油的辛烷值可达，经简单调和后可达，联产物为丁烷液化气。

上述工艺的切换不需要改变任何设备及催化剂，仅改变操作条件即可。

催化剂单程运转周期长产品选择性高催化剂使用寿命长。

新的催化剂单程运转周期已经达到小时以上，万吨年的工业装置第个运行周期为天小时，液体收率保持在以上。

上代催化剂运行年个月后更换为新剂。

产品质量高。

芳烃方案所生产的苯甲苯混合二甲苯产品全部达到国标汽油方案所生产的汽油为高标号超低硫汽油，符合欧Ⅳ以上的标准，所产高清洁车用液化气也完全达到国家标准。

装置能耗低。

工艺采用了全新的取换热流程，可以回收大部分余热。

单位原料耗燃料气芳烃方案达到了燃料气吨原料，而汽油方案仅为燃料气吨原料。

工艺原料适应性强，抗杂质能力突出。

各种炼油装置产生的液化气以及蒸汽裂解制乙烯装置产生的裂解碳四碳五副产物和催化重整装置产生的拔头油抽余油直馏汽油或加氢焦化汽油等低碳烃资源均可作为原料，且不需做预精制处理。

工艺与现有炼化装置相容性极强。

工艺在芳烃生产模式下产生的乙烷和丙烷副产物气体，以及在汽油生产模式下未反应的丁烷液化气是蒸汽裂解制乙烯装置的优质轻烃原料，其双烯收率可以达到以上。

汽油方案下生成的气相及粗汽油可以根据实际情况并入催化装置的吸收稳定。

环保性能好。

无论是芳烃方案还是汽油方案分余热。

单位原料耗燃料气芳烃方案达到了燃料气吨原料，而汽油方案仅为燃料气吨原料。

工艺原料适应性强，抗杂质能力突出。

各种炼油装置产生的液化气以及蒸汽裂解制乙烯装置产生的裂解碳四碳五副产物和催化重整装置产生的拔头油抽余油直馏汽油或加氢焦化汽油等低碳烃资源均可作为原料，且不需做预精制处理。

工艺与现有炼化装置相容性极强。

工艺在芳烃生产模式下产生的乙烷和丙烷副产物气体，以及在汽油生产模式下未反应的丁烷液化气是蒸汽裂解制乙烯装置的优质轻烃原料，其双烯收率可以达到以上。

汽油方案下生成的气相及粗汽油可以根据实际情况并入催化装置的吸收稳定。

环保性能好。

无论是芳烃方案还是汽油方案，废水废气产率极少，是真正的绿色化工装置。

工艺原理简言之，工艺中使用了种特殊的纳米分子筛固体酸。

液化气裂解碳五重整拔头油和芳烃抽余油等四碳七碳的低碳烃原料分子首先在上述固体酸的表面通过发生化学吸附作用被活化成正碳离子，然后转化为二碳四碳烯烃中间物种。

所说的中间物种极易低度共聚生成六碳九碳烯烃，最后低聚物再通过环化异构化氢转移和脱氢等反应步骤生成芳烃或汽油。

不同低碳烃原料分子在固体酸表面生成的二碳四碳烯烃中间物种，以及这些中间物种进步低度共聚生成的六碳九碳烯烃均处于热力学平衡状态。

因此，原料虽不同，但芳烃和汽油产物分布相似。

因此，工艺在使用不同原料时，其主要产品分布变化不大。

开发低碳烃芳构化技术的最大挑战在于解决催化剂积炭失活快催化剂单程运转周期短和反应器切换再生频繁问题。

产生这问题的根源在于合成芳烃的芳构化主化学反应也是积炭反应链条的中间环节，目的产物芳烃就是积炭的母体。

为此，国内外已有研究和技术都着眼于改进催化剂制备方法和选择反应工艺反应器类型及条件。

大连理工大学通过大量研究发现，制备芳构化催化剂的分子筛母体的晶粒度对于芳构化催化剂的抗积炭能力也有重要影响。

纳米尺度的分子筛因具有晶粒小孔道短孔口多等材料特点，在同等积炭量下孔道不易被堵塞，而且内表面利用率高，因此比已有芳构化研究和技术中所采用的传统微米分子筛具有优越的抗积炭失活能力。

堵塞在孔口的结焦物质沸石分子筛晶体骨架沸石分子筛晶内孔道反应场所微米沸石大晶粒示意图图微米沸石催化剂完全失活后孔口被积炭完全堵塞的模型纳米沸石小晶粒示意图图纳米沸石催化剂抗堵孔失活的原理模型技术比较工艺方法技术来源大连理工大学国内参照反应器类型绝热固定床绝热移动床绝热固定床等温固定床绝热固定床绝热固定床催化剂硅酸盐改性纳米微米分子筛反应温度反应压力，空速原料戊烷己烷轻石脑油轻石脑油拔头油抽余油裂解碳五产品收率，再生方式反应器切换连续再生反应器切换反应器切换反应器切换反应器切换再生周期连续几天天天技术主要工艺条件汽油方案主要工艺条件序号项目技术指标国内参照反应温度，反应压力，重量空速单程运行周期，大于小于催化剂寿命，年大于干气生成量，小于汽油辛烷值大于汽油总硫含量，小于芳烃方案主要工艺条件序号项目技术指标国内参照反应温度，反应压力，重量空速单程运行周期，大于小于催化剂寿命，年大于液相收率，大于小于收率，液相总硫含量，小于小于液相产品溴指数，小于小于原料规格本装置所用原料为后的液化石油气，主要规格如下碳三异丁烷正丁烯异丁烯正丁烷顺丁烯反丁烯其它总烯烃总物料平衡芳烃方案的物料平衡装置物料平衡表芳烃方案项目物料组成，原料醚后液化气产品苯甲苯混合二甲苯碳九重芳烃抽余油车用液化气富氢燃料气加热炉芳构化反应器吸收解吸稳定混合苯分离原料干气车用液化气苯甲苯二甲苯碳九重芳烃抽余油年操作时间小时汽油方案的物料平衡装置物料平衡表汽油方案项目物料组成，原料醚后液化气产品高标号汽油车用液化气干气年操作时间小时主要产品的质量指标芳烃方案加热炉芳构化反应器吸收解吸稳定原料高标号汽油低烯烃液化气干气石油纯苯符合国标，规格如下项目质量指标试验方法优级品级品合格品外观透明液体无不溶水及机械杂质目测颜色单位铂钴色号不深于密度，馏程范围，酸洗比色酸层颜色不深于稀酸中含重铬酸钾的标准溶液酸层颜色不深于稀酸中含重铬酸钾的标准溶液总硫含量，不大于中性试验中性结晶点干基，不低于蒸发残余物，不大于石油甲苯符合国标，指标如下项目质量指标试验方法优级品级品外观透明液体无不溶水及机械杂质目测颜色单位铂钴色号不深于密度，烃类杂质含量苯含量，不大于芳烃含量，不大于非芳烃含量，不大于酸洗比色酸层颜色不深于稀酸中含重铬酸钾的标准溶液总硫含量，不大于蒸发残余物，不大于博士试验通过中性试验中性石油二甲苯符合国标，指标如下项目质量标准试验方法项目名称万吨年液化石油气生产汽油及芳烃项目建设单位工艺包设计单位山东齐旺达集团海仲化工科技有限公司，大连理工大学催化剂专利商专利商大连理工大学制造商山东齐旺达集团海仲化工科技有限公司设计单位客户选择有经验有资质的单位或者我们。

项目建设的必要性苯甲苯和二甲苯广泛用于合成纤维合成树脂合成橡胶以及各种精细化学品，是最基础的化工原料。

甲苯和二甲苯还是生产高辛烷值汽油的重要调和组份。

据预测，在年间，全球苯甲苯和二甲苯的平均需求增长率将分别达到和，而同期中国对苯甲苯和二甲苯的需求增长率将高达和。

近年来，由于芳烃下游产品发展迅速，国内外市场对于芳烃的需求持续增长，我国已经是三苯的净进口国。

今后我国每年的芳烃缺口为苯万吨，甲苯万吨，二甲苯万吨。

另方面，我国目前汽油的消费量估计已超过万吨年。

随着我国经济的继续快速发展和汽车保有量的持续增长，今后我国对汽油的需求量仍将继续攀升。

目前，主要来源于蒸汽裂解制乙烯工艺和贵金属铂重整工艺，此二工艺均需用石脑油石油的轻馏分为原料另方面，我国汽油产品主要靠催化裂化装置裂解长碳链石油馏分石油的重馏分得到同时联产丙烯柴油。

即，按照现有生产模式，不论是增产芳烃还是增产汽油，都需要相应地增加原油处理量。

我国现在的原油消费量已达亿多吨，其中半靠进口解决。

如果继续按原有技术路线增产汽油和芳烃产品来满足不断增长的市场需求，就意味着我国对进口石油的依赖度越来越大。

这对国家安全是个重大挑战。

因此，积极开发核准通过，归档资料。

未经允许，请勿外传，新技术以拓展芳烃和汽油的生产原料来源，对于支撑我国的国民经济持续发展和保障我国的国家安全都具有积极意义。

我国炼化企业副产的大量石油液化气裂解碳五重整拔头油和芳烃抽余油等低碳烃资源尚未得到合理利用。

目前，我国巨大的碳四石油液化气资源还主要是作为民用燃料烧掉。

由于我国石油资源紧缺大量依赖进口，加之近年来进口原油价格居高不下