PDF《项目摘要》

扬子石化

60 万吨/年对二甲苯项目 摘要 项目摘要

一、项目简介 对二甲苯(PX)是一种重要的有机化工原料,主要用来生产精对苯二甲酸 (PTA) ,进而生产聚酯树脂(PET) ,此外还可应用于医药工业领域.

本项目的 目标是为扬子石化公司设计一座对二甲苯分厂,具体方案采用乙烯作为原料,如图1-1 所示,通过三聚、歧化环化、脱氢三步反应最终合成对二甲苯. 图1-1 合成反应路线图 项目主要产品为

60 万吨/年对二甲苯,联产 18.9 万吨/年乙烷,副产 8.8 万吨 /年高碳烃、

7 万吨/年乙苯、 2.5 万吨/年氢气. 工艺过程中的原料乙烯、 庚烷回用, 环化反应后分离出的乙烷气体回总厂回收处理. 本项目主要优势在于节能和环保两大方面:从源头开始采用绿色合成工艺生 产对二甲苯,避免传统工艺中苯等高危污染物产生的同时,极大程度地减少了能 源消耗. 南京林业大学化学工程学院

1 蓝精灵团队 扬子石化

60 万吨/年对二甲苯项目 摘要 图1-2 合成工艺路线图

二、工艺设计 2.1 乙烯三聚工段(反应单元) 图2-1 乙烯三聚工段(反应阶段) 本方案第一工段是乙烯三聚工段, 乙烯三聚反应部分 Aspen Plus 模拟流程可 参见图 2-1.如图所示,反应物乙烯和溶剂庚烷同时进料. 过程详述: (1) 乙烯从储罐进料, 由液相向气相转化时增压至 5MPa, 庚烷经过泵(P0101) 增 压至 5MPa. 南京林业大学化学工程学院

2 蓝精灵团队 扬子石化

60 万吨/年对二甲苯项目 摘要 (2)乙烯经过换热器(E0101)换热至 85℃,庚烷经过换热器(E0102)换热至 85℃,催化剂(铬系催化剂)溶于庚烷中. (3)气液两相分别进入喷淋式反应器(通过化学计量反应器(R0101)和Sep 模块(F0100)共同模拟),液相流股(庚烷:E0101OUT)与气相流股(乙烯: E0102OUT)并流从反应器顶部进料,三聚反应温度条件为 85℃,压强条 件为 5MPa,充分反应后,液相流股(F0100B)从反应器底部出料,主要 物质为目标产物 1-己烯;

气相流股(F0100A)从反应器附属气液分离器顶 部出料,主要物质为未反应的乙烯(85.6%) ,本方案中对其进行回收使用. 2.2 乙烯三聚工段(分离单元) 图2-2 乙烯三聚工段(分离阶段) 乙烯三聚分离过程 Aspen Plus 模拟流程可参见图 2-2.如图所示,三聚反应 底部出料进入分离阶段. 过程详述: (1)物料进入闪蒸罐(F0101) ,操作温度 55℃,操作压强 20bar,脱除其中轻 组分,其主要组分为乙烯(90.8%) ,本方案对其进行回收使用. (2)剩余物料进入侧线精馏塔(T0101) ,塔顶采出 C4 以下烃类,其主要组分 南京林业大学化学工程学院

3 蓝精灵团队 扬子石化

60 万吨/年对二甲苯项目 摘要 为乙烯(93.4%) ,本方案对其进行回收使用;

塔釜采出高碳烃,经处理后可 作为本方案的副产品之一;

侧线采出主产物己烯和溶剂庚烷,进入下一座精 馏塔. (3) 己烯和庚烷通过常规精馏 (T0102) 即可分离, 塔顶采出己烯 (纯度 98.6%) , 塔釜采出庚烷(98.5%) ,本方案对其进行回收使用. 2.3 合成对二甲苯工段(歧化环化单元) 图2-3 合成对二甲苯工段(歧化环化阶段) 对二甲苯合成工段分为歧化环化阶段和脱氢阶段, 歧化环化阶段如图 2-3 所示,己烯和乙烯同时进料. 过程详述: (1)第一工段产物己烯通过泵(P0201)增压至 600psi(4.14MPa) ,同时新鲜 乙烯从储罐进料并由液相向气相转化增压至 600psi. (2)己烯通过换热器(E0201)换热至 250℃,并融入催化剂;