对二甲苯工艺
对二甲苯生产工艺流程
对二甲苯生产工艺流程
《二甲苯生产工艺流程》
二甲苯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于化工、油漆、染料等行业。
其生产工艺流程主要包括苯二甲酸法、炔丙烯法和苯醇法。
在苯二甲酸法生产工艺中，苯和甲酸反应生成苯甲酸，再经氧化反应转化为甲酰苯，最后进行甲基化反应得到二甲苯。
这种方法原料易得，但工艺较为复杂，且生产成本相对较高。
炔丙烯法生产工艺主要利用乙炔和苯反应得到炔基苯，再经氢化反应转化为二甲苯。
该方法原料易得且成本较低，但操作条件较为苛刻，对设备要求较高。
苯醇法生产工艺以苯醇为原料，通过氧化反应得到苯甲醛，再经过甲基化反应得到二甲苯。
这种方法操作条件较为温和，对设备要求较低，但原料利用率较低，相对成本较高。
在二甲苯生产工艺中，无论采用哪种方法，都需要进行反应器反应、分离提纯和产品回收等流程。
同时，为了提高生产效率和降低成本，对工艺流程进行优化和改进至关重要。
总的来说，二甲苯生产工艺流程中存在多种方法，每种方法都有自己的特点和优劣势。
在实际生产中，可以根据原料资源、设备条件和市场需求等因素选择合适的生产工艺，以实现高效、低成本的生产。
对二甲苯生产工艺设计方案
对二甲苯生产工艺设计方案二甲苯是一种重要的化工原料，广泛应用于溶剂、涂料、化纤、农药等领域。
以下是一个关于二甲苯生产工艺设计方案的详细介绍。
一、原料准备：1.甲苯：作为二甲苯的原料，可以通过苯和甲烷加氢反应得到。
2.甲烷：可通过天然气或其他烃类原料加工得到。
二、主要工艺流程：1.催化剂制备：选择适合的载体和活性金属催化剂进行制备，常用的活性金属有镉、镍等。
2.甲苯加氢反应：将甲苯加入反应釜中，加入甲烷，同时加入制备好的催化剂。
反应温度一般在300-400摄氏度之间，压力一般为2-6MPa。
在反应过程中，甲苯发生加氢反应生成二甲苯。
3.分离提纯：将反应产物经过冷凝器冷却，生成液体混合物。
通过蒸馏，可将混合液分离为二甲苯、未反应的甲苯、未溶解的催化剂和其他杂质。
4.催化剂再生：将未溶解的催化剂进行回收再生，常用的方法是煅烧或使用汽提。
三、工艺优化：1.催化剂选择：选择具有较高催化活性和稳定性的催化剂，以提高产率和降低能耗。
2.反应温度和压力控制：根据反应的热力学要求和催化剂性能，优化反应温度和压力，以提高反应速率和选择性。
3.分离工艺优化：采用合适的蒸馏工艺，并加入分馏剂以提高分离效率。
4.能源利用：通过回收反应产生的余热，进行余热回收，以提高能源利用率。
四、安全措施：1.采用高效的排风系统，保证工艺中有害气体和异味的排放。
2.保证储存媒体的合理、安全和好管理，以防止任何泄漏和溢出。
3.提供必要的防护设备和紧急处理设备，以应对可能发生的事故。
总结：二甲苯生产工艺设计方案是一个复杂的过程，需要综合考虑催化剂的选择、反应条件的优化以及分离等方面的问题。
通过合理的设计和优化，可以提高产率、降低能耗，并确保工艺的安全性。
对二甲苯生产工艺设计方案
张加干
-1-
化学工程学院 2014 年化工设计竞赛（2012 级）
2014 年 3 月 13 日
第一章 总论.............................................7
1.1 项目名称及性质........................................................... 7 1.2 可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则..... 7
第五章 项目选择与工艺方案.............. 32
5.1 项目工艺确定............................................................ 32 5.2 原料生产流程方案.................................................... 33
5.2.1 石脑油与加氢精制........................................................................34 5.2.2 重整与分馏........................................................................................35 5.2.3 歧化装置的设置.............................................................................35 5.2.4 二甲苯分馏塔.................................................................................. 36 5.2.5 尾部分离收集装置........................................................................36
对二甲苯生产工艺总结
对二甲苯生产工艺总结二甲苯，也叫木脑油，是一种无色、具有芳香气味的有机化合物。
它是许多化学物质的重要原料，广泛应用于溶剂、添加剂、染料、塑料等领域。
下面将对二甲苯的生产工艺进行总结，包括生产原料、反应过程以及设备用途等方面。
二甲苯的生产工艺主要有等温氧化、反应烘干和分馏等步骤。
首先，苯和甲苯被混合在一定的比例下进入反应器。
在反应器中，催化剂通常是由多孔氧化铝和钼酸盐组成，用于加速反应速率。
催化剂的添加使得反应能够在相对较低的温度和压力下进行。
反应过程中，苯和甲苯被氧化为二甲苯。
该反应是一个等温性反应，需要维持较为恒定的温度和压力条件。
接下来，反应产生的混合物进入反应烘干器中。
反应烘干旨在除去混合物中的水分，以及通过高温和压力条件进一步增加二甲苯的产率。
经过反应烘干，混合物中的水分减少，并且产物中的二甲苯浓度增加。
最后，反应产物通过分馏的过程进行蒸馏。
在分馏过程中，通过逐渐加热混合物，不同的化合物成分随着温度的改变而分离出来。
由于二甲苯的沸点相对较高，因此它会在分馏器中以液体形式收集。
随着温度的升高，其他成分如苯和甲苯会被分离出来，并在不同的位置进行收集。
通过这种方式，最终可以得到纯度较高的二甲苯产物。
而对于产生的副产物和废料，可以进行进一步的处理和回收，以实现资源循环利用和环境保护。
在二甲苯生产工艺中，一些常用的设备包括反应器、烘干器、分馏塔等。
反应器用于混合原料并进行氧化反应，烘干器用于去除水分和增加产率，分馏塔用于分离不同成分。
这些设备需要具备一定的耐高温、耐腐蚀和安全可靠等特性，以确保生产过程的顺利进行。
总的来说，二甲苯的生产工艺是一个复杂的过程，涉及到多个步骤和设备的协同作用。
在实际生产中，需要注意选择合适的原料和催化剂，并对反应条件进行严格控制，以提高产率和纯度。
此外，加强资源回收和废物处理也是工艺改进的重要方向，以减少环境污染和资源浪费。
对二甲苯工艺流程
对二甲苯工艺流程
二甲苯是一种常用的苯系溶剂，广泛应用于溶剂，化工中间体和染料等领域。
下面将介绍二甲苯从甲苯到二甲苯的生产工艺流程。
二甲苯的生产主要通过甲苯的甲基化反应得到。
甲苯经过蒸馏得到高纯度的甲苯后，通过与甲醇反应进行甲基化反应。
甲醇在存在催化剂的条件下与甲苯进行反应，生成二甲苯和水。
首先，在反应釜中加入适量的甲苯，并加热至恒定温度。
然后逐渐加入甲醇，并控制反应温度和反应时间。
在反应过程中，催化剂起着关键作用，可以加速反应速度和提高产率。
一般常用的催化剂包括氯化锌、氟化物和氧化锌等。
在反应后期，将产物进行分离和纯化。
首先通过蒸馏去除未反应的甲苯和甲醇，然后进行萃取和洗涤等操作，去除杂质和水分。
最后通过再次蒸馏，得到高纯度的二甲苯产品。
在工艺流程中，还需要考虑废气处理和环保措施。
工艺中产生的废气需要进行处理，主要通过脱硫和脱氧等方法，减少有害气体对环境的影响。
此外，需要合理利用能源和资源，减少能耗和废弃物的产生。
此外，二甲苯的生产还需要注意安全生产和事故防范措施。
在操作过程中需要严格控制反应条件，并加强安全监控和管理，以确保操作人员的人身安全和装置的正常运行。
综上所述，二甲苯的工艺流程主要包括甲苯的甲基化反应和产品的分离和纯化。
通过合理控制反应条件和加强环保和安全管理，可以提高生产效率和产品质量，保证工艺的可持续发展。
同时，也需要不断进行技术改进和创新，以适应市场需求的变化和资源的局限性。
对二甲苯工艺技术与生产
对二甲苯工艺技术与生产二甲苯是一种常用的有机溶剂，广泛应用于化学工业、合成纤维、杂义工业和农药等领域。
目前，二甲苯的生产主要采用二甲苯法和苯甲醛法两种工艺。
二甲苯法是目前应用较广泛的二甲苯生产工艺。
该工艺的原料是苯和甲苯，通过二甲苯化反应生成二甲苯。
具体的反应过程包括苯和甲苯的气相反应、生成间苯甲基与体相反应、间苯甲基的气相脱氢反应等步骤。
二甲苯法的优点是反应条件温和、反应速度快，并且可以高效地转化苯和甲苯为二甲苯。
但该工艺的能耗较高，废水处理较麻烦。
苯甲醛法是另一种二甲苯生产工艺。
该工艺的原料是苯和甲醛，通过甲醇与甲醛的羟甲基化反应生成苯甲醛，然后再进行间甲醛化反应生成二甲苯。
该工艺的优点是能耗较低，废水处理相对简单，而且可以从苯和甲醛的低价原料中直接制得高附加值的二甲苯。
但该工艺的反应条件较苛刻，且反应速度较慢。
在二甲苯的生产中，处理废气和废水是重要的环保问题。
废气处理通常采用吸附和蒸汽回收的方法。
吸附装置利用活性炭吸附废气中的二甲苯，然后进行再生，以实现二甲苯的回收利用。
同时，将二甲苯净化后可以用于发生蒸汽回收，减少能耗和环境污染。
废水处理主要采用生物处理和物理化学处理相结合的方式。
生物处理采用生物滤池和好氧生物处理法去除废水中的有机物质，物理化学处理采用沉淀、吸附、过滤等方法去除废水中的悬浮物和杂质。
除了环保问题，二甲苯生产中还存在一些技术难题。
例如，在二甲苯法中，苯和甲苯的气相反应速率较快，而间苯甲基和间甲醛的气相脱氢反应速率较慢，这导致了二甲苯法的产率较低。
研究人员通过催化剂的选择和改良反应条件等方法，尝试提高反应速率和产率。
此外，苯甲醛法中间产物苯甲醛的选择性生成也是一个关键问题。
研究人员通过改变催化剂的组成和优化反应条件等方法，努力提高苯甲醛的选择性。
总之，二甲苯是一种重要的有机溶剂，在许多领域中都有广泛应用。
二甲苯的生产工艺主要有二甲苯法和苯甲醛法两种，二甲苯法具有反应速度快的优点，而苯甲醛法具有能耗低的优点。
对二甲苯工艺流程
对二甲苯工艺流程
《二甲苯工艺流程》
二甲苯是一种重要的有机化合物，广泛用于各种领域，如化工、印刷油墨、颜料、塑料和医药等。
在二甲苯的生产工艺中，工艺流程的设计和优化对产品的质量和产量有着重要影响。
一般而言，二甲苯的生产工艺主要包括甲苯的甲基化和甲基化产物的分离纯化两个主要步骤。
在甲苯的甲基化过程中，一般采用甲醇和甲苯在催化剂的作用下进行反应，生成对二甲苯和间二甲苯。
而对二甲苯和间二甲苯的分离纯化则需要采用物理、化学或结晶分离技术，以得到高纯度的二甲苯产品。
在二甲苯生产工艺中，有几点需要特别关注。
首先是催化剂的选择和反应条件的控制。
催化剂的种类和活性对反应的选择和产率有着重要影响，因此需要精心选择和优化。
同时，反应温度、压力和物料比等条件的合理调控也是确保产物质量的关键。
其次是产品的分离纯化技术。
由于对二甲苯和间二甲苯在物理性质上的相似性较大，因此在分离纯化过程中需要采用高效、低能耗、环保的技术，以确保产品的高纯度和高产率。
总的来说，二甲苯的生产工艺流程需要综合考虑反应条件、催化剂选择和产品分离纯化技术等多个方面的因素，以达到经济、高效、环保的生产目标。
随着工艺技术的不断进步和创新，相信二甲苯的生产工艺也将不断得到优化和提升。
芳烃的异构化生产对二甲苯的工艺流程
一段
二段
去异 构化
图4-40 Amoco结晶分离工艺流程
1-结晶器；2-离心机；3-滤液罐；4-熔化槽
4.12 C8芳烃的异构化生产对二甲苯的工艺流程
说明 PX的熔点是零上13.2℃，而一段结晶是在-60~-80oC冷却。 因为，第一要保证PX尽可能冷却，第二PX与其它芳烃能形成最低共熔 物，导致熔点降低。 因此，一段结晶的冷却温度低于PX的熔点。
4.12 C8芳烃的异构化生产对二甲苯的工艺流程
2）模拟移动床吸附工艺
称为Parex工艺，1971年开发使用以来，一直是国际上生产PX的领先技 术。1987年后设计的所有Parex新装置，生产的PX纯度达99.9%。 工艺原理 利用分子筛吸附剂对PX具有强亲和力而对其他C8芳烃异构体
具有弱吸附性的特性，分离回收PX。 吸附剂 钡离子和钾离子交换的沸石，ADS-27 脱附剂 甲苯、对二乙基苯等溶剂
料液=6:1(mole比) ③ 分离混合二甲苯产品单元（预分馏单元）
气液分离
气相 液相
H2 返回系统
轻组分 (少量H2、乙基环己烷、庚烷和少量苯、甲苯等杂质等）
混合二甲苯
重组分 C9+
二甲苯分离
2. 对二甲苯和其它二甲苯的分离工艺
混合二甲苯：邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯
问题： 如何分离？ 利用何种性质？
1）二甲苯的深冷结晶分离工艺（单一产品分离）
对二甲苯熔点最高，13.2℃ 分离原理 利用熔点差异，冷冻结晶分离。
分离过程 将C8混合芳烃冷凝，对二甲苯首 先结晶，过滤使其与液态的邻二 甲苯、间二甲苯和乙苯分离。
C8芳烃各组分熔点
组分
熔点/(oC)
邻二甲苯
-25.5
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2015-7-12
工艺之二
甲苯歧化和甲苯/碳九烷基转移制对二甲苯。 所用原料：甲苯/碳九芳烃。
2015-7-12
主要化学反应
歧化反应：两个相同的芳烃分子，在催化剂作用下，一 个分子的侧链发生烷基转移。
主要化学方程式： 2C7 H8 C6 H6 C8 H12
烷基转移反应：两个不同的芳烃分子，在催化剂作用下， 一个分子侧链烷基转移到另一个分子上。 主要化学方程式： C H C H 2C H 7 8 9 12 8 12
2015-7-12
工艺一具体单元
1.加氢预处理单元。 2.催化重整单元。 3.芳烃抽提单元。 4.甲苯歧化与烷基转移单元。 5.混合二甲苯精馏单元。 6.对二甲苯（PX）分离单元。（现在一般用UOP Parex 吸附分离技术） 7.二甲苯同分异构体异构化单元。
2015-7-12
甲苯/甲醇烷基转移制对二甲苯。 所用原料：甲苯/甲醇（乙醇）。
2015-7-12
主要化学方程式
甲苯/甲醇烷基化主要化学反应：
C7 H8 +CH3OH C8 H10 H 2O
2015-7-12
反应所需催化剂
经过磷改性的ZSM-5沸石催化剂。 经过镁改性的ZSM-5沸石催化剂。 催化剂改性：主要对沸石催化剂的酸性（主要是用来异构化和裂 解 ）和孔结构进行调节，常用的孔道修饰方法是在分子筛孔道 内引入一种或两种氧化物。 在一定的操作条件下，甲苯转化率接近40%，对二甲苯（PX） 选择性可达90%以上。
2015-7-12
工艺二分析
优点： 1.原料易得。 2.工艺成熟（上世纪六七十年代开始）。 3.可以处理重质芳烃碳九，转化成经济效益更高的产物。 缺点： 1.生成对二甲苯的选择性较低。 2.由于对二甲苯在混合二甲苯中的含量较低，在分离单元耗 能会增加。
2015-7-12
工艺之三
择形催化（Shaped-selective catalysis）是1960年Weisz和 Frilette在相关沸石分子筛研究中首次提出，之后就陆续出现对该 工艺的改进和优化。 分子筛：具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架 ，内部具有 孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互连接，分子由 孔道经过。 择形作用：分子筛具有一种或多种大小分立的孔径，其孔径具有 分子大小的数量级，分子穿透分子筛孔口受到限制而产生择形作 用。
2015-7-12
2.国际关于对二甲苯（PX）的需求逐年增加，一般年均增长在 6%以上。同时其产能也持续增长，年均增长各地区不一但也保 持一个较高的增速，一般年均增长在7%~13%左右。亚洲、北美、 欧洲是PX主要生产地区。
2015-7-12
3.国内由于纺织工业的迅速发张，PX的生产一直保持增势，然而 产能仍然不能满足需求。2012年，我国PX生产能力883万吨， 产量775万吨，净进口量达610万吨，全年PX消费量达1385万吨， 较上年增长22.3%。，对外依存度高达50%以上。
2015-7-12
说明
石脑油：是一部分石油轻馏分的泛称，主要成分为烷烃的 C5~C11成分。 混合二甲苯中的异构体：指对二甲苯（PX）、间二甲苯（MX）、 邻二甲苯（OX） 热力学平衡：指反应之后生成的混合二甲苯中三种异构体含量 PX ：MX：OX=0.25:0.5:0.25。 PX分离技术：一般利用结晶或模拟移动床吸附分离技术（UOP Parax工艺）。
2015-7-12
反应所需催化剂
目前，已工业化的甲苯歧化催化剂有Y型沸石、丝光沸石（HM） 和ZSM-5沸石，应用最多的是ZSM-5沸石和丝光沸石催化剂。
在一定操作条件下，甲苯的转化率为48%左右，对二甲苯（PX） 接近热力学分布。
2015-7-12
国外相关技术
Tatoray 技术由美国 UOP 公司与日本 TORAY公司联合开发的, 并于 1969 年实现工业化。 所用原料：甲苯/碳九芳烃。 工艺特点：副反应少、芳烃收率在97%以上，转化率在40%左右。
2015-7-12
甲苯/甲醇中试装置
2015-7-12
工艺三分析
优点： 1.对二甲苯选择性比较高。（一般高达95%以上） 2.经济效益较高，生产1吨PX消耗甲苯约为一吨。
缺点： 1.
2015-7-12
工艺之四
甲苯选择性歧化。（选用） 所选原料：甲苯。
2015-7-12
相关背景简介
2015-7-12
工艺之一
1.典型的传统PX生产方法——从石脑油催化重整生成热力学平衡 的混合二甲苯，通过相应的分离技术将PX从沸点与之相同的异 构体混合物中分离。
石脑油：是一部分石油轻馏分的泛称，主要成分为烷烃的C5~C11成分。 混合二甲苯中的异构体：指对二甲苯（PX）、间二甲苯（MX）、邻二甲苯 （OX） 热力学平衡：指反应之后生成的混合二甲苯中三种异构体含量PX ：MX： OX=0.25:0.5:0.25。 PX分离技术：一般利用结晶或模拟移动床吸附分离技术（UOP Parax工艺）。
辽阳石化
洛阳石化 齐鲁石化 乌石化 福建石化
辽宁
洛阳 山东 乌鲁木齐 泉州
70
21.5 8 106.5 70
2005年
2000年 1989年 1997年和2010年 2009年
福佳大化
中海油惠州
大连
惠州
70
80
2009年
2009年
2015-7-12
生产PX工艺技术背景
随着新型催化剂的发展生产PX的工艺技术呈现多样化发展，其 中包括甲苯歧化、烷基异构化、甲苯/甲醇烷基转移、甲苯/碳九 芳烃或苯烷基转移等。 所用原料：一般为石脑油。
2015-7-12
主要化学方程式
甲苯择形歧化主要方程式：
2C7 H8 C6 H6 C8 H12
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甲苯择形歧化发展情况
PX- PLUS 工艺由美国UOP公司开发并于1996计前期准备
1.工艺确定：选用甲苯择形歧化。 2.年产量确定：30万吨/年、设备运转时间330天、日产量定为 910吨/天。 3.厂址选择：南京化学工业园区。 4.原料：甲苯。 5.产品：对二甲苯（PX）和苯。 6.工艺单元确定：反应单元、精馏单元和产品分离单元。 7.模拟计算软件：Aspen plus Cup-tower 智能选泵软件。
2015-7-12
2015-7-12
2.提供具有高性能的产品。具体包括：高性能催化剂、吸附剂和 能够提高工艺性能和可靠性的设备。
2015-7-12
部分催化剂
2015-7-12
部分吸附剂
2015-7-12
芳烃（Sorbex）分离设备
2015-7-12
工艺一分析
优点： 1.工艺技术成熟。 2.原料易得，体系化程度高。 3.原料利用率较高，获得副产可应用于其他领域。 缺点： 1.工艺过程复杂，工艺路线长。 2.传统工艺生成PX的转化率不高。 3.制备需要的过程设备多，发生反应过程较为复杂。
UOP（美国全球石油公司）简介
UOP是Honeywell公司旗下的一家子公司，是一个在研究开发、 技术许可、工艺工程、设备设计、技术服务以及在生产先进材料、 专用催化剂和吸附剂等方面拥有自主技术的跨国公司。 UOP官网
2015-7-12
2015-7-12
UOP涉及领域
1.提供工艺解决方案。具体项目包括：炼油技术、石油化工、气 体处理和生物燃料。
对二甲苯（PX）制取工艺
2014年“中国石化-三井化学杯”
2015-7-12
设计要求
为某一大型综合化工企业设计一座采用清洁技术生产工艺制取对 二甲苯（PX）
2015-7-12
相关背景
1.对二甲苯（PX）是源自石油、煤。天然气、生物质资源的重要 基础有机化工产品，主要用作生产精对苯二甲酸（PTA）和对苯 二甲酸二甲酯（DMT）的原料。
进料量确定。 用Aspen plus 模拟。
2015-7-12
进料模拟
2015-7-12
进料数据
2015-7-12
2015-7-12
反应单元
1.设备：固定床。 2.催化剂：甲苯择形歧化催化剂SD-1（上海石化院）。 3.催化剂催化效果：甲苯转化率30.7%;PX对位选择性93.0%。 4.操作条件：反应温度 450℃ ;反应压力 2.1MPa;氢烃比 1.8mol/mol。
2015-7-12
反应单元
2015-7-12
4.中国生产对二甲苯（PX）的企业一般是中石化、中石油，中海 油等大型国有石化企业。
2015-7-12
中国生产对二甲苯（PX）主要企业
我国主要对二甲苯（PX）生产企业 企业名称 镇海炼化 金陵石化 扬子石化 天津石化 上海石化 青岛丽东 地区 宁波镇海 南京 南京 天津 上海 青岛 现有能力（万吨/年） 65 60 80 39 100 70 投产时间 2003年 2008年 1986年和2006年 2000年 1985年和2009年 2007年
2015-7-12
LTD 技术由美国 Mobil Chem Co 公司开发。 所用原料：甲苯。 工艺特点：操作条件一般、用ZSM-系列催化剂。
2015-7-12
沸石催化剂介绍
沸石催化剂：内部具有独特的交叉孔道结构，具有大的外表面积， 有较强的吸附和转化分子的能力，表面原子周围缺少相邻的原子， 从而能够使反应物分子易于扩散并与活性中心接触引发催化反应， 化学活性强。