年產20噸對二甲苯px項目可行性分析報告-wenkub

　

【正文】 7 污水處理 萬噸 生產規模 本項目 對二甲苯 工藝裝置設計規模為 20 萬噸 /年 對二甲苯 。 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 17 第四章 工藝技術方案 工藝技術 發展現狀 從 20 世紀 70 年代開始，國內外開展了大量甲苯甲醇選擇性烷基化的研究，并開發出一系列選擇性烷基化工藝技術。此外，該公司還對 Pt/HZSM—5 的原位有機硅改性進行了研究，對位選擇性 % 。后來又開發了鎂—稀土改性 ZSM—5 催化劑，對二甲苯選擇性 98%，甲苯轉化率約 18%，催化劑穩定性相對較好。本文只對甲苯、甲醇自身轉化體系以及甲苯、甲醇烷基化生成二甲苯的體系進行熱力學分析與計算。同時由于反應器中催化劑溶液量增多，即液位增高，反應物在反應器中的停留時間增長，因而使反應速率增加。 提高原料利用率，減少副產物生產 液相循環及反應器的串聯操作使原料利用率提高，減少了副產物的生成量，降低了弛放氣中的 甲醇 含量，可使原料 甲醇 利用率提高 4%~5%。 表 2 板間距與塔徑關系 塔徑 ～ ～ ～ ～ ～項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 21 D， m 板間距HT， mm 200 ～300 250 ～350 300 ～450 350 ～600 400 ～600 由于VVLCu ? ?? ??m ax 其中 C由式 20 )20( LCC ??,其中 20C 由圖查取 ,圖的橫坐標為 2/12/1 ???????????????????? VLhhVL ?? 取板間距 mHT ? ,板上液層高度 mhL ? 則 mhH LT ???? 查史密斯關聯圖得 ?20C , 2/12/1L20 ???????????????? ?CC sCu V VL / x ?????? ? ?? 取安全系數 ,則空塔氣速為 ?? uu sm/ 塔徑 ： muVD s ????? ? 按標準塔徑圓整后為 ? 塔截面積為 222 ???? ?? DA T 實際空塔氣速為 sm / 9u ?? 精餾塔有效高度為： 在進料板上下各方開一人孔，其高度為 ； 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 22 mZZZ )228( ??????? 提精總 塔附件及總高度的計算 ① 塔頂 空間 DH 為了安裝人孔及破沫網，取塔頂 ?DH ② 進料板高度 FH 安裝人孔及氣液相進料 ，所以 mHF ? ③ 塔底空間 WH 假定塔底空間依儲存液量停留 3 分鐘，那么塔底液高： mALth SW ?????? 取塔底液面距最下面一層板留 米，故塔底空間 Hw= ④ 封頭高度 1H mDH 41411 ???? ⑤ 裙座高度 2H 筒體高度大于 10m，塔徑 1m，所以采用圓柱形裙座： H= ⑥ 塔壁厚計算 取每年腐蝕 ，因限制用年數為 15年，年壽終了的最低 4mm?? 那么壁厚 m in ( 4 15 ) 26. 5m m m m? ? ? ? ? 故按標準，取壁厚 28mm ⑦ 塔總高度 . 41 ???????H 各附件高度和塔總高 R /D m塔 頂 高 度H /F m進 料 高 度H /W m塔 底 空 間H 1/Hm封 頭 2/Hm裙 座 /mm塔 體 壁 厚 /m塔 總 高 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 23 R m 0.81 0.8 0.55 3.65 28 2 因塔徑 D=，可選用雙溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。ou =～ ，取 39。 因此，與氣體流經一層浮閥塔板的壓強降所相當的液柱高度為 mhhh cp 0 6 5 3 0 ????? 液柱 則單板壓降 PaghP Lpp 6 5 ???????? ? （ 2）液泛 為防止塔內發生液泛，降液管內液層高度 Hd應滿足 Hd≤ψ（ HT+hW) 苯 甲苯物系屬理想物系，取ψ =，則ψ（ HT+hW)=（ +）=； 而 Hd=hp+hl+hd， 板上不設進口堰， hd=（ u0， ） 2= = 液柱； Hd=++= 液柱＜ 液柱， 即 Hd≤ψ（ HT+hw）； 故本設計不會發生液泛現象。 液Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 27 泛線 由下式確定液泛線 dLocdLpWT hhhhhhhhhH ????????? 1)(? 忽略式中 0h ，則有 ???????? ?????????????????????? 3/2022 36001000 )1()( W sWoW sL ovWT l LEhhl LguhH ???? 因物系一定，塔板結構尺寸一定，則 TH ， Wh ， 0h ， Wl ， v? ， L? ， 0? 及 ? 等均為定值，而 0u 與 s。 霧沫夾帶線 依下式做出，即 %1 0 0????bFLsvLvsAKCZLV ?? ?泛點率 取泛點率為 80%，計算結果為： ?????? ssLV 整理得 sS LV 5 6 ?? 由式知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內任取兩個 Ls 值，依式 (A)算出相應的Vs 值列于本例附 表 中。 （ 2）邊緣區寬度確定： 取 mW mWWc ss ,39。 （ 4）降液管底隙高度 h0： h0=39。物性參數如下表： 表 1 精餾段物理 參數 體流量Vs(m3/s) 液 體流量Ls(m3/s) 氣體密度 ρv (kg/m3) 液體密度 ρL (kg/m3) 物系表面張力σ(mN/m) 5 精餾段 塔板間距 HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質、分離效率、塔 的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關。 降低操作溫度，延長催化劑壽命 產物獨立分離過程，可使反應器操作溫度比原工藝降低 5~10℃，由于催化劑的失活速率隨著操作溫度的升高而加快，因此溫度降低后，催化劑的使用壽命延長。 (2)甲醇自身轉化反應 2CH3OH=CH3OCH3+H2O 2CH3OH=C2H4+2H2O 3CH3OH=C3H6+3H2O 4CH3OH=C4H8+4H2O CH3OH=CO+2H2 CH3OH=C+H2O+H2 2CH3OH=CO2+2H2+C (3)甲苯和甲醇烷基化生成二甲苯的反應 Tol+CH3OH=pX+H2O? Tol+CH3OH=oX+H2O? Tol+CH3OH=mX+H2O 項目技術特色 同等規模的反應器其生產能力增加 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 19 液相循環工藝的化學反應和產物分離過程獨立進行，反應器容積利用率大。 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 18 如果將甲苯甲醇烷基化工藝作為一個單元，在芳烴聯合裝置中與歧化單元并聯使用，可以實現產品結構優化，減少低附加值苯的產量，同時增加高附加值對二甲苯的產量，而且可以副產 C1～ C5 輕烴，特別是乙烯和丙烯，提高企業效益。在 500 ℃ 、 n(甲苯 ) ∶ n(甲醇 ) =2∶ 反應過程有水導入和以氫氣為載氣的條件下，甲苯轉化率 17% ～ 20%，對二甲苯選擇性 80% ～ 92% 。 Mobil Oil 公司也開發了一種生產對二甲苯的烷基化工藝，該工藝采用經磷氧化物改性和蒸汽處理的 ZSM—5 分子篩催化劑，硅鋁物質的量比約為 450。作為主要的有機化工產品，目前國內 PX 產品的市場供需存在較大缺口，隨著國民經濟持續、快速和健康發展，市場需求仍將持續增長，市場前景廣闊；本項目所選生產工藝先進可靠，已經大量工業化實踐所驗證，國內也積累了多年的設計和操作經驗。所需合成催化劑采用國內外最先進的催化劑。其他原料的來源和價格對產品的生產也有著一定的影響，當原料來源廣泛、價格便宜時，可以考慮提高我們的產品及廠區規模 ； （ 8） 資金來源：化工廠的初期建設需要大量的資金注入，因此生產規模要以能和各種渠 道提供的資金數量相適應而又不影響總的經濟效益為原則來確定 ； （ 9） 其他因素：土地條件、政策支持、人力資源、設備條件等其他相關因素都會對生產規模產生一定的影響，所以需要進行綜合考慮 。隨著規模的擴大，規模報酬逐漸遞減，所以要保持適度規模，這就是“適度規模經營理論”。另外 ,隨著 PET 性能的改進 ,它將可以適用于食品包裝 ,包括果醬、果凍、牛奶、乳制品、果汁及啤酒 ,等等。為了滿足聚酯業對 PTA的需求 ,近幾年將會有大批 PTA裝置投入生產 ,這必將帶動國內對二甲苯需求量的不斷上升。很大一部分的對二甲苯用于 PTA生產 ,并且消耗對二甲苯的量還在不斷地增加。 目前 ,國內對二甲苯生產商一般是采用上下游加工一體化的生產模式 ,即生產的對二甲苯大都供給自己下游生產線作原料 ,將其作為商品的流通量不大。不過 ,近幾年下游聚酯產品生產能力的不斷擴大 ,會拉動對二甲苯的需求 ,在一定程度上可以緩解對二甲苯供需矛盾 。 19972021 年 ,北美的需求年增長率為3%。大多數生產裝置 2021 年的開工率都為 80%， 生產商計劃在 2021 年都維持這一水平。主要原因是 PTA 價格疲軟 ， 導致對二甲苯開工率降至 80%~85%?；旌隙妆礁鶕a品中芳烴組分含量的不同分為溶劑級和異構級 ， 溶劑級二甲苯可以生產溶劑、航空汽油的添加劑、農藥、油項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 12 漆及印刷油墨等。我國高沸點芳烴溶劑油的市場前景廣闊 ， 國內生產廠家基本上是利用芳烴抽提裝置抽提出芳烴 ， 分離出苯、甲苯和二甲苯后的殘余物 ， 即重芳烴 ， 經白土精制后產出重芳烴溶劑油。按化學結構分 ， 溶劑油可分為鏈烷烴 、 環烷烴和芳香烴 3 種。也可用作烷基化劑、冷凍劑、發泡劑、溶劑、浸出劑、萃取劑、麻醉藥、燃料、民用復合乙醇及氟里昂氣溶膠的代用品。還具有優良的混溶性，能同大多數極性和非極性有機溶劑混溶。也是用于生產 聚對苯二甲酸乙二醇酯 （ PET）的重要中間體。在低溫時成無色片狀或棱柱體結晶。 存在的主要問題和建議 （ 1）本項目生產原料多為易燃 易爆危險物質，在生產過程中存在火災、爆炸、腐蝕等危險有害因素。 所以，本項目的建設不僅是可行的，也是必要的。 （ 2） 進一步繁榮經濟、帶動地方經濟的發展 由于該項目生產的基礎化工原料關聯度高 、對下游產業具有很大的帶動作用，能很好地產生“榕樹效應”。 研究范圍 本項目 目前已進行了較為深入的可行性研究，研究工作范圍包括：產品的市場需求、產品 建設 規模及方案、工藝路線及設備選擇、自動化控制方案、原料輔助材料及動力供應、建廠條件、公用工程及輔助設施、節能節水減排措施、“三廢”處理及環境保護措施、安全消防及勞動保護措施、項目實施規劃、投資估算及資金來源、產品成本及經濟效益等方 面進行研究。 園區港口條件優越、水陸交通便利、水資源豐富、電 力供應充足、土地利用和發展空間大。 “ 一萬噸芳烴生產的聚酯化纖面料，抵得上 15萬畝棉田的棉花。根據《全球化學品統一分類和標簽制度》和《危險化學品名錄》，在 美國 、 澳大利亞 等很多國家， PX 不算危險化學品。 項目 設計說明書 年產 20 噸對二甲苯 （ px）項目 202 24 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX