年产55万吨PX项目创新性说明Word格式文档下载.docx

1、为了充分利用择形歧化工艺的优势，并处理C9矛盾，工业上采用择形歧化与苯和碳九芳烃烷基转移组合工艺（组合工艺）。如下图所示：图1 组合工艺流程图由于甲苯择形歧化工艺只能处理纯甲苯，对原料组成限定很高，即对上游工艺过程的的分离要求高。甲苯择形歧化能产生高PX选择性的二甲苯和苯，但该反应消耗甲苯量多，并产生大量的苯，而苯是整个芳烃装置过程中毒性最大的物质，应尽量减少苯的生成。由上述可知，为实现当今化工“绿色、环保、安全”的新型理念，不宜选择甲苯择形歧化工艺。综合多种因素，本项目利用绿色环保的“甲苯甲醇甲基化”工艺代替传统的“甲苯择形歧化”工艺。本项目对芳烃组合工艺加以改进，形成 “C6+C9烷基化”

2、和“甲苯甲醇甲基化”的新型组合工艺，即本项目的核心工艺流程。其中的TCM为甲苯甲醇甲基化。图2 组合工艺改进流程图二、反应技术及设备应用技术的创新多釜串联模型针对甲苯甲醇甲基化（以下简称：三甲化）工艺，其反应器有三种类型：固定床、移动床、流化床。目前工业上多采用固定床反应器。以下为其三种反应器的对比：固定床反应工艺：优势：转化率较高，工程化开发成熟反应条件：600、0.28MPa、临氢问题：活性逐渐衰减，产品分布不断变化，催化剂寿命较短移动床反应工艺：转化率较高，与固定床催化剂相当400500、0.10.5MPa、临氢催化剂成型较难，工艺复杂流化床反应工艺：温度均匀，活性、产品分布稳定，易于大

3、型化400500、0.1MPa、不临氢催化剂活性略低经查阅资料，目前工业上固定床较之其它两种反应器应用较多。但经过对甲苯甲醇甲基化反应体系的分析，流化床反应器在三甲化工段具有更强的适用性，所以本项目拟采用流化床作为甲苯甲醇甲基化的反应器。然而由于流化床内粒子强烈混合，倾向于全混流反应器，将引起物料的大量返混，可能导致反应物的转化率和选择性均降低。且甲苯甲醇甲基化反应中甲苯的单程转化率低，为提高甲苯的转化率，理论上可以降低甲苯/甲醇摩尔比，但由此会副产大量的混合烯烃。为了解决上述问题，本项目采用两级流化床反应器串联，从而提高甲苯的转化率和降低反应器的体积。工艺流程如下图所示：图3 两级流化床流程

4、图经过Aspen plus 模拟单级流化床和两级流化床的结果对比如下表所示：表1 流化床结果对比单级流化床两级流化床甲苯转化率32.6%50.8%甲醇转化率72%80%由上表可以看出，两级流化床较之单级流化床的转化率高，能够达到工艺要求。据文献所示，甲苯甲醇甲基化工艺一直未被广泛应用，主要原因是因为该工艺的催化剂易失活，不稳定。结合该特点和流化床反应器的特点，本项目拟采用再生塔对催化剂进行循环再生。其流程如下所示：图4 流化床与再生塔流程图两级流化床共用一个再生塔，失活的催化剂从塔上部输送到再生塔底部，经空气再生后从再生塔上部经管道输送到各流化床底部。此流程即达到催化剂再生循环过程。三、分离技

5、术的创新1、分离序列的优化一般情况下，物质的分离方法中精馏分离是分离方法的首选，本项目中物质的分离基本上采用精馏塔即可达到分离要求。对于多组分的分离，需要用多个精馏塔，这些精馏塔的排序对费用往往产生较大的影响。即在设计时，必须考虑精馏塔分离序列综合问题，并决定最佳分离序列。对于混合芳烃原料组分C610进行分离时，由公式得： 其分离序列的总数目SR=14，即欲将原料分离为C6C7C8C9C10，共有14种不同的分离序列，工艺上要求确定最佳的分离序列。我们采用相对费用函数法求得最佳分离序列C6C7|C8C9C10，C6|C7，C8|C9C10，C9|C10。其具体的分离序列对应的工艺流程图如下所示：图5 精馏塔最佳分离序列2、模拟移动吸附床分离技术欲从混合二甲苯中分离出高纯度的PX产品，本项目采用的是美国环球油品公司（UOP）的模拟移动床分离技术。该技术吸取了固定床工艺和移动床工艺各自的优点，并避免其各自的缺点。其主要构思：吸附剂床层在塔内固定不动，吸附剂不断交替的进入吸附段和解吸段，即是定期同时移动物料进出口的位置。其模拟图如图6所示：图6 模拟移动吸附床图