绿色高效芳烃吸附分离成套技术介绍

一、技术名称

绿色高效芳烃吸附分离成套技术

随着大型炼化项目的相继投产，我国原油加工能力持续增加，2020年炼油产能超过9亿吨/年，炼油能力过剩日益加剧。“十四五”国内成品油需求将小幅增长后趋稳、供需过剩矛盾将进一步突出，尤其是柴油消费需求已呈现下降趋势；另一方面，伴随高端化学品行业快速发展，乙烯、丙烯、PX等基础化工原料当量需求缺口大。如何优化企业产品结构，压减成品油，多产化工品，推动传统炼化产业转型升级提质增效，已成为各炼化企业关注的焦点。

中海油天津化工研究设计院有限公司（简称中海油天津院）联合中国昆仑工程有限公司首创开发了绿色高效芳烃吸附分离技术。该技术采用模拟移动床吸附分离工艺，通过纯物理手段将油品中的芳烃和非芳烃组分高效分离，耦合乙烯蒸汽裂解、重芳烃轻质化等工艺，可将过剩汽、煤、柴油最大化转化为市场紧缺的烯烃、芳烃等化工品原料，实现油品的差异化、高值化、精细化利用，对于促进产业转型升级及高质量发展具有重要意义。芳烃吸附分离技术尤其适合同时具备乙烯和芳烃产业的大型炼化企业。

下图为工艺流程示意图。

芳烃吸附分离技术的关键核心为专有高效吸附分离材料、模拟移动床工艺、关键核心设备及控制系统。工艺流程包括原料预处理、模拟移动床吸附分离和解吸剂回收三个模块，根据原料性质选择不同的专有预处理吸附剂及主吸附剂。通过模拟移动床程控阀周期性的改变进出料位置，模拟固液两相逆流分离过程，实现原料芳烃组分的连续吸附和脱附，流出液经分馏塔将解吸剂进行循环利用。

二、先进性阐述

芳烃吸附分离技术是一种非临氢、低温、低压的绿色高效分离技术。该技术颠覆了传统炼化产业的加工过程，创造性地分离燃料油为纯度更高的化学品原料，大幅提升油品的加工价值。芳烃吸附分离成套技术获国家授权发明专利60余件，国际授权发明专利1件。2020年，全球首套40万吨/年柴油吸附分离装置开车成功，引起国内外相关行业的广泛关注。目前，芳烃吸附分离技术累计实现6套工业装置技术许可，其中包括3套百万吨级装置。

（1）专有吸附剂分离效率高，原料适应性强

原料适应性强：适用于石脑油、汽油、煤油、柴油等馏分中芳烃的分离提纯，原料馏程宽；

吸附剂分离效率高：创新开发具有丰富孔结构及吸附活性中心的专有吸附剂，芳烃吸附分离效率高；

产品分离纯度高：专有吸附剂芳烃吸附能力强，芳烃和非芳烃组分之间的分离系数大，产品分离纯度高， 吸附芳烃产品中芳烃含量≥95％，非芳烃产品中芳烃含量≤5％。

（2）自主知识产权关键核心设备及控制系统，智能化程度高

开发的专利格栅设备采用全自动激光深熔焊接技术，格栅结构为折流+溢流+双层梯级喷射混合迷宫结构，能够实现流体高效收集与均匀分配；

开发的吸附分离专有控制系统具备“自记忆”、“自学习”、“自诊断”等智能化控制功能，操作更灵活便捷。

（3）工艺流程简单，运行能耗低

每个主吸附塔床层配有五个顺控开关阀组，周期性进行程序切换，开关阀切换时间和循环泵切换回稳时间短，控制简单，调整灵活；

运行能耗低。优化模拟移动床工艺和深度热集成工艺，工艺流程能耗降低30％，设计能耗＜16kgEO/吨原料。

三、案例分享

案例一：40万吨/年柴油吸附分离项目

某公司40万吨/年柴油吸附分离项目于2020年6月实现成功应用，该项目原料为柴油，经模拟移动床工艺分离后，非芳烃产品芳烃含量＜5%，芳烃产品中芳烃含量＞95%。该项目实现了柴油吸附分离技术首次工业化应用，对推动我国炼化产业转型升级，实现高质量发展具有重要意义。

案例二：200万吨/年煤柴油吸附分离项目

某企业原油加工能力800万吨/年，拥有一套500万吨/年凝析油分离装置，副产200万吨/年煤柴油。二期规划150万吨/年乙烯项目，受原油加工能力限制，芳烃与乙烯原料难以平衡，新建乙烯装置原料供应成为制约项目规划的关键因素。通过新建200万吨/年煤柴油吸附分离装置和50万吨/年重芳烃轻质化装置，在不增加油头的前提下，解决了乙烯及芳烃原料平衡的问题。目前该项目已完成工艺包编制，装置计划2024年初中交。

四、技术前景

芳烃吸附分离工艺技术属于绿色高效提质工程技术， 实现了汽、煤、柴油高效分离及转化利用，产品为优质乙烯裂解原料和增产轻质芳烃原料，附加值高。 工艺过程非临氢、低温、低压，具有流程短、能耗低、投资低、成本低等显著特点。芳烃吸附分离技术符合国家双碳和高质量发展目标，契合炼厂转型升级、减油增化的发展趋势，具有广阔的推广应用前景。

中海油天津化工研究设计院有限公司 （简称天津院）始建于1958年，占地面积42万平方米，是原化学工业部直属重点科研院所之一 ，是国内最早、最大的专业从事工业水处理、无机盐和催化剂载体研究的中央级综合性研究院。 2000年根据国家深化科技体制改革的要求，转制为国有科技型企业，2006年加入中国海油石油总公司，是一家集研究开发、行业服务、工程设计和高新技术产业化为一体的综合型科研单位。

天津院现有正式员工860人，其中本科学历以上员工有450人，占全院71%，博士25人，硕士152人，本科273人。具有高级及以上技术职称190人，工程技术人员占72%，其中享受国务院政府特贴7人，天津市授衔专家1人，总公司专家 2 名，海油发展专家 7 名，教授级高工 44 名。近年人员结构不断优化，2004年国家批准建博士后工作站，博、硕士占研发70%以上。

天津院拥有先进的科研设备和装备，近年来科技平台建设累计投资超过2亿元。拥有扫描电镜、透射电镜、原子吸收光谱、热分析仪、化学吸附仪等数十套进口大型分析表征仪器；同时还拥有多功能循环冷却水动态模拟实验装置、工业废水处理联合实验装置等完善的评价装置。

天津院建院60多年来，共开展了近 2000 项课题研究，取得科研成果1200余项，获省部级以上科技奖励164项，其中国家级奖励15项。申请专利274件， 获专利授权135件，近五年专利申请数量以25%/年的速度递增。共制修订国家和行业标准1069件，其中国家标准509件。

天津院历来高度重视创新能力建设和高科技成果的产业化，在推动经济结构调整升级、促进行业科技进步的同时，实现自身发展。目前，已拥有国家工业水处理工程技术研究中心、国家工业水处理工程技术推广中心、石化工业水处理国家工程实验室、面向工业催化领域创新成果产业化公共服务平台、石油和化工行业绿色催化材料工程中心等10多个国家级中心和实验室。

五、咨询热线

联系人：郭春垒

电 话：022-26689103/18649002060

地 址：天津市红桥区丁字沽三号路85号

邮 箱：guochl3@cnooc.com.cn