石化年产55万吨对二甲苯项目-创新性说明书

年产55万吨对二甲苯项目——创新性说明书

石化年产55万吨对二甲苯项目

创新性说明书

年产55万吨对二甲苯项目——创新性说明书

1. 工艺流程

1.1 三联工艺

本项目混合芳烃原料中苯含量为16.07%（wt），甲苯含量为37.13%

（wt），碳八芳烃含量为37.05%（wt），重芳烃含量为9.75%（wt），为综合利用原料中甲苯及重芳烃，以及碳八芳烃中的间二甲苯、乙苯，采用甲苯歧化及烷基转移-异构化-甲苯甲醇烷基化三联工艺，如图1.1所示。混合芳烃经过三苯分离工段得到苯产品、甲苯、碳八芳烃及重芳烃。重芳烃和37.4%的甲苯进入甲苯歧化及烷基转移工段，剩余62.6%的甲苯与甲醇进入甲苯甲醇烷基化

图1.1 三联工艺流程图

工段，高选择性的生产对二甲苯。异构化工段中的碳八芳烃中对二甲苯浓度为41.2%（wt），通过吸附分离得到对二甲苯产品，并通过精馏分离得到邻二甲苯产品，乙苯和间二甲苯则通过异构化反应，增产对二甲苯和邻二甲苯。异构化甲苯甲醇烷基化反应产物粗对二甲苯中对二甲苯浓度达到98.02%（wt），采用熔融结晶工艺进行分离得到对二甲苯产品。

以下是本项目生产对二甲苯能耗的详细说明。

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表1.1 单位对二甲苯能耗表 项目 PX产能 产值 综合能耗 混合芳烃 单位PX原料消耗 甲醇 氢气 单位PX废物量 能耗 废水 尾气 单位PX能耗 万元GDP能耗 单位 万吨/年 万元/年 吨标煤/年 吨/吨PX 吨/吨PX 吨/吨PX 吨/吨PX 吨/吨PX 吨标准煤/吨PX 吨标准煤/万元 数量 56.8 939429.4 335774 1.653 0.298 0.0014 0.157 0.086 0.591 0.38

1.2甲苯甲醇烷基化工艺

甲苯甲醇烷基化反应以甲苯和甲醇为原料，转化为1吨对二甲苯所需甲苯质量小于1吨，而甲苯歧化所需甲苯量则为2.5~2.8吨，甲苯甲醇烷基化反应大大提高了甲苯的利用率。且甲苯甲醇烷基化反应中对二甲苯选择性达9８%，只需通过简单的一级结晶即可获得高纯度的对二甲苯产品。副产物少，降低了二甲苯分离、异构化、吸附分离等单元的规模，节省操作费用。工艺尾气中富含乙烯、丙烯等低碳烯烃，其质量分数超过85%，可回收至总厂经过乙烯装置回收其中的低碳烯烃。工艺排除液中甲醇浓度378.1PPM，COD为540mg/L,符合石化污水处理厂接管标准。

1.3热泵精馏

异构化工段邻二甲苯塔（T-401）用于从碳八芳烃中分离对二甲苯，塔顶塔底温差小，仅为22.71℃，且塔顶塔底温度跨传热夹点，故采用塔顶气相压缩式热泵精馏进行节能设计，模拟流程图如图1.2所示。通过热泵提高塔顶蒸汽品味，实现塔顶塔底能量的耦合。经过模拟，采用热泵精馏，冷却能耗节约

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30.2%，加热能耗节约38.6%。

图1.2 邻二甲苯塔热泵精馏模拟流程图

1.4分隔壁塔热偶精馏

三苯分离工段和甲苯甲醇烷基化工段均涉及到苯、甲苯和重芳烃的分离，且中间组分较多，故可采用分隔壁塔进行热偶精馏。模拟流程图如图1.3所示。经模拟，第一三苯分离分隔壁塔（DWC-101）和第二三苯分离分隔壁塔（DWC-301）总节能30.51%。在节能的同时，换热器数目减少，设备投资费用可节省约10-30％左右。

（a）三苯分离工段 （b）甲苯甲醇烷基化工段

图1.3 三苯分离分隔壁塔模拟流程图

2. 冷凝态流化床反应器

本项目在进行甲苯甲醇烷基化反应器设计时选择使用了气相聚乙烯工艺中