扬子石化年产项目摘要

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1、年产55万吨对二甲苯项目——项目摘要扬子石化年产55万吨对二甲苯项目项目摘要浙江大学怦然心动团队李盛巧、喻虹羽、王挺、王啸、蓝佳龙-1-年产55万吨对二甲苯项目——项目摘要一、项目简介对二甲苯PX是生产对苯二甲酸PTA的原料，而对苯二甲酸广泛用于合成纤维、塑料等纺织、制造业基础原料的生产。随着我国PTA工业的迅猛发展，过程PTA的产能迅速增加，而作为原料的PX产能却跟不上其发展速度，造成国内PX市场缺口大，自给率严重不足。因此，以清洁、环保、节能的方式生产更多量的PX产品，不仅仅有较大的经济利益空间，也对拉动下游PTA产业的发展以及国家化工行业的发展有着重要意义。本PX清洁生产项

2、目以芳烃抽提装置所产混合芳烃BTX为原料，结合工业级甲醇，利用甲苯甲醇烷基化反应、甲苯歧化及烷基转移反应以及二甲苯异构化反应进行对二甲苯的生产。本项目位于南京市化学工业园区内，为扬子石化子项目。年产对二甲苯55万吨，副产邻二甲苯、精苯和粗苯。项目分为三苯分离工段、甲苯歧化及烷基转移工段、甲苯甲醇烷基化工段以及异构化工段四个工段共三个车间。厂区占地面积6.67万平米，厂区内包含有冷冻站、消防站等基础工业设施及安全防护部门。本项目生产过程清洁环保、节能比率大，所用原料的利用率高，生产过程对环境的污染小，经济效益十分显著。二、工艺介绍本项目混合芳烃原料中苯含量为16.07%（wt），甲

3、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，如下图所示。混合芳烃经过三苯分离工段得到苯、甲苯、碳八芳烃及重芳烃产品。重芳烃和37.4%的甲苯进入甲苯歧化及烷基-1-年产55万吨对二甲苯项目——项目摘要转移工段，剩余62.6%的甲苯与甲醇进入甲苯甲醇烷基化工段，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

4、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。本项目通过歧化及烷基转移反应，将重芳烃转化为对二甲苯，使重芳烃资源得到充分利用。歧化及烷基转移反应通过改变歧化及烷基转移反应进料中甲苯和重芳烃比例来增大二甲苯的产量，加强烷基转移反应，并抑制甲苯歧化反应，增加二甲苯产量，减小副产物苯的产量。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

5、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。尾气中富含乙烯等低碳烯烃，可回收至总厂乙烯装置回收利用。通过三联工艺，1吨芳烃原料可产出约0.63吨对二甲苯，0.21吨邻二甲苯和0.2吨苯产品。原料混合芳烃中苯、甲苯、碳八芳烃及重芳烃均得到充分利用，产品种类丰富。-2-年产55万吨对二甲苯项目——项目摘要三、设备与控制设备选型我们对本工艺的非标设备——塔、反应器等进行了设计。其中板式塔均采用ADV新型高效浮阀，与传统F1浮阀相比，处理能力和塔板效率提高，性能得到大大的优化。对

6、于分隔壁塔则使用填料塔，节约能耗，易于控制。而反应器分别为轴向绝热固定床反应器、冷凝态流化床反应器和径向绝热固定床反应器，符合甲苯歧化及烷基转移、甲苯甲醇烷基化和异构化三个反应的特点和要求，设计合理详细。另外，对泵、压缩机、气液分离器、储罐等设备也进行了设计选型。本工艺中的核心分离设备——移动吸附床和结晶器则分别采用UOP公司Parex工艺和Sulzer公司MWB工艺的相应设备。控制系统我们设计的控制系统主要由DCS集散型控制系统组成，主要用信息反馈来控制泄压阀的开启、加热蒸汽流量、冷却水回水量、各种旁路与阀门流量。以及显示各压力容器和管路的压力、温度、液位。分隔壁塔不同于普通

7、精馏塔，易波动不易控制，故我们采用先进控制系统，通过MPC模型预测控制策略实现分隔壁塔的稳定控制。另外，我们还设计了R201的SIS紧急停车设计，用冗余原理充分保障了反应器的安全。四、节能降耗热集成能量回用本项目工艺中需要加热或冷却的物流很多，公用工程需求量巨大。作为能量消耗较多的化工产业，能量的回收利用十分关键，会直接影响到企业的经济效益。我们利用AspenEnergyAnalyzerV8.0对工艺过程进行了换热网络的优化设计，已达到回收能量节能降耗的目的。经过热集成优化后，