【正文】 ou =； h0= ??? ?； 故降液管底隙高度設(shè)計合理； (1)塔板的分塊 因 D≥800mm，故塔板采用分塊式。 (1)甲苯自身轉(zhuǎn)化反應(yīng) 2Tol=B+oX 2Tol=B+mX 2Tol=B+pX Tol=7C+4H2 式中 :Tol 為甲苯 ,B為苯 ， X為二甲苯。 以上生產(chǎn)規(guī)模是在廣泛的市場調(diào)研基礎(chǔ)上確定的。但是 ,其他方面的需求 ,如 PET瓶裝水 ,在快速增長。 在全球范圍內(nèi) ,對二甲苯是供大于求 ,新增生產(chǎn)能力還會加 劇這一問題。我國混合二甲苯消費構(gòu)成情況大致為油漆、涂料、染料等 ， 約占混合二甲苯總消費量的 49%， 有機(jī)合成材料占 20%，農(nóng)藥占 15%， 其他產(chǎn)品占 16%。 二甲醚 的性質(zhì)和用途 二甲醚 的性質(zhì) 二甲醚是一種無色 、具有輕微醚香味的 氣體 ，具有惰性、無致癌性但有神經(jīng)毒性。 綜上所述，本項目在充足的原料提供、優(yōu)越的運輸環(huán)境和建廠條件、良好的投資回項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 8 報率、與國際步伐接軌的工藝水平和國家完善的建設(shè)機(jī)構(gòu)、鼓勵措施的條件下，采用的工藝 技術(shù)先進(jìn)，原料落實，會給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益。這源于服裝面料有 70%都是化纖的，而化纖的主要構(gòu)成物質(zhì)就 是 PX 作為原料生產(chǎn)的聚酯滌綸。 “ 一萬噸芳烴生產(chǎn)的聚酯化纖面料，抵得上 15萬畝棉田的棉花。 所以，本項目的建設(shè)不僅是可行的，也是必要的。還具有優(yōu)良的混溶性，能同大多數(shù)極性和非極性有機(jī)溶劑混溶?；旌隙妆礁鶕?jù)產(chǎn)品中芳烴組分含量的不同分為溶劑級和異構(gòu)級 ， 溶劑級二甲苯可以生產(chǎn)溶劑、航空汽油的添加劑、農(nóng)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。不過 ,近幾年下游聚酯產(chǎn)品生產(chǎn)能力的不斷擴(kuò)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 。另外 ,隨著 PET 性能的改進(jìn) ,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。作為主要的有機(jī)化工產(chǎn)品，目前國內(nèi) PX 產(chǎn)品的市場供需存在較大缺口，隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速和健康發(fā)展，市場需求仍將持續(xù)增長，市場前景廣闊；本項目所選生產(chǎn)工藝先進(jìn)可靠，已經(jīng)大量工業(yè)化實踐所驗證，國內(nèi)也積累了多年的設(shè)計和操作經(jīng)驗。 (2)甲醇自身轉(zhuǎn)化反應(yīng) 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(yīng) Tol+CH3OH=pX+H2O? Tol+CH3OH=oX+H2O? Tol+CH3OH=mX+H2O 項目技術(shù)特色 同等規(guī)模的反應(yīng)器其生產(chǎn)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(huán)工藝的化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)物分離過程獨立進(jìn)行，反應(yīng)器容積利用率大。 （ 2）邊緣區(qū)寬度確定： 取 mW mWWc ss ,39。ou =～ ，取 39。本文只對甲苯、甲醇自身轉(zhuǎn)化體系以及甲苯、甲醇烷基化生成二甲苯的體系進(jìn)行熱力學(xué)分析與計算。 動力及燃料的規(guī)格及用量 表 35 動力及燃料的規(guī)格及用量表 序號 項目 年消耗量 4 衰退期 增長率急劇下降，產(chǎn)品開始陳舊化， 贏利可能下 降，甚至可能出現(xiàn)虧本 成本升高 0/0 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 16 數(shù)量 單位 1 冷卻水 25877 萬噸 2 中壓蒸汽 萬噸 3 低壓蒸汽 萬噸 4 氮氣 480 萬 m3 5 儀表壓縮空氣 468 萬 m3 6 電 萬度 7 污水處理 萬噸 生產(chǎn)規(guī)模 本項目 對二甲苯 工藝裝置設(shè)計規(guī)模為 20 萬噸 /年 對二甲苯 。目前 ,PET 主要被用于制造碳酸飲料瓶 ,但這方面的市場已經(jīng)接近飽和 ,其消費增長減緩。 2021 年前 ,美國的開工率不會超過 70%,除非美國和亞洲宣布新的停產(chǎn) ,這樣就能增加出口機(jī)會。甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移生產(chǎn)的二甲苯在工業(yè)生產(chǎn)中也有重要應(yīng)用。 PET樹脂是一種重要的透明塑料原料，用于生產(chǎn)飲料、食用油脂包裝，平板顯示器基材，車用和建筑用太陽膜等等。 項目研究結(jié)論 （ 1） 采用的工藝技術(shù)先進(jìn)、可靠國家重點鼓勵發(fā)展有市場前景，有較高技術(shù)含量和形成新的經(jīng)濟(jì)增長點有可持續(xù)發(fā)展的項目，建設(shè)本裝置可 以為國家節(jié)約大量外匯，帶動 對二甲苯 相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，同時生產(chǎn)的 對二甲苯 產(chǎn)品可以滿足國內(nèi)市場的需求，符合國家產(chǎn)業(yè)政策 ； （ 2） 本項目原料、燃料供應(yīng)有可靠的保證，用水供應(yīng)有保證，交通運輸方便，建廠條件優(yōu)越 ； （ 3） 本項目的建設(shè)將促進(jìn) 大連 市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，臨近海港，能加強(qiáng)當(dāng)?shù)毓I(yè)產(chǎn)品的進(jìn)出口貿(mào)易實力 ； （ 4） 本項目投資收益良好，能高于目前社會資金平均投資回報率。中國石化產(chǎn)業(yè)界一直有PX“ 事關(guān)穿衣吃飯 ” 的說法。 ” 項目規(guī)模 根據(jù)國家在“十二五”中提出的要求，秉承合理投資、可持續(xù)發(fā)展的原則，結(jié)合市場需求和產(chǎn)品性質(zhì)以及企業(yè)自身實際情況考慮，經(jīng)過可行性研究和調(diào)查后，確定設(shè)計年產(chǎn) 20 萬噸 PX 項目。 項目建設(shè)進(jìn)度 本項目建設(shè)周期分為建設(shè)前期工作、可行性研究、設(shè)計工作、建設(shè)等階段，時間為兩年，其中建設(shè)前期工作和設(shè)計工作需一年時間。在 100ml水中可溶解 二甲醚氣體，且二甲醚易溶于 汽油 、 四氯化碳、丙酮、 氯苯 和乙酸甲酯等多種有機(jī)溶劑，加入少量助劑后就可與水以任意比互溶。油漆是我國消耗混合二甲苯最多的產(chǎn)品 ， 隨著我國汽車工業(yè)、家用電器等產(chǎn)量的增加 ， 對油漆的需求尤其是高檔漆的需求有較大增長 ， 對溶劑級混合二甲苯的需求也會相應(yīng)增加。 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 13 國內(nèi)市場 狀況 90 年代以后 ,我國聚酯行業(yè)迅速發(fā)展 ,帶動了國內(nèi)對二甲苯生產(chǎn)能力和產(chǎn)量不斷增加。用 PET 瓶包裝啤酒 ,為 PET 的應(yīng)用開拓了一個巨大的潛在市場 ,將會使 PET 的全球長期消費量翻一番。因此，此生產(chǎn)能力是有市場容量的，該生產(chǎn)規(guī)模是合適的 。同等規(guī)模的反應(yīng)器，氣相循環(huán)時的催化劑溶液量為 100m3，改為液相循環(huán)后催化劑溶液可增加到 150m3，反應(yīng)器容積利用率是氣相循環(huán)時的 150%。? ??； （ 3）開孔面積： 公式 22 2 12 s in180a RxA x R x R? ???? ? ????? 計算開孔區(qū)面積 Aa ? ? ? ? mWWDx sd ???????mWDr c ????????????? ??????? ? i n180 1222aA == ㎡； (4)篩孔數(shù) n 與開孔率 ? ： 取篩孔的孔徑 0d 為 mm5 ，正三角形排列，一般碳質(zhì)的板厚為 mm3 ,取?dt ，故孔中心距 mmt ??? 篩孔數(shù) 22 ????? t An a，故篩孔數(shù)為 18685 個 開孔率 20 %()td? ??（在 5—15 范圍內(nèi)） 氣體通過閥孔的氣速為 smA Vu a s /* ???? ? 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 25 5 塔板的流體力學(xué)校核 （ 1）氣相通過塔板的壓強(qiáng)降 計算塔板壓強(qiáng)降公式： ?hhhh cp ??? 1 ① 干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch 依據(jù) ???d ，查《干篩孔的流量系數(shù)》圖，得 C0= mhc ) () ( 2 ???? ② 板上充氣液層阻力：本設(shè)備分離苯和甲苯混合物，即液相為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù) ?? ，有 mhhhh OWWL 0 3 *)(1 ??????? ?? 液柱 ③ 液體表面張力所造成的阻力：此阻力很小，忽略不計。03600 uLL Wh ?? 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 24 由經(jīng)驗，一般取 39。 相關(guān)反應(yīng) 甲苯、甲醇烷基化生產(chǎn)對二甲苯的體系復(fù)雜 ,副反應(yīng)多。 動 力及燃料 動力及燃料的來源 本項目位于 大連 長興島石油化工園區(qū) ，項目所需的動力及燃料來著園區(qū)內(nèi)完善的公用設(shè)施。 最近 ,PET 樹脂新技術(shù)的進(jìn)展可能會開辟對二甲苯的新市場。預(yù)計到 2021 年為止 ,生產(chǎn)能力的增長將仍會繼續(xù)超過需求的增長 ,從而影響對二甲苯的價格和利潤。 生產(chǎn)混合二甲苯 甲苯和加氫 C9 芳烴可以選擇性歧化生產(chǎn)二甲苯 ， 甲苯是一種工業(yè)利用率相對較低的原料 ， 選擇性歧化就是只轉(zhuǎn)化為苯和二甲苯。 PET 纖維又稱聚酯纖維或滌綸纖維，是一種常用的化學(xué)合成纖維。該項目的建設(shè)將對園區(qū)及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展起到強(qiáng)有力的帶動作用， 豐富了一體化項目的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，為 長興島 工業(yè)園區(qū)內(nèi)中下游化工企業(yè)提供了原料，更加緊密了總廠與中下游企業(yè)的聯(lián)系， 帶動當(dāng)?shù)厥I(yè)的復(fù)蘇，拉長石化產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展，有助于提高 大連 長興島石油化工園區(qū) 的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和知名度，為 大連 市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn) 。 對二甲苯 (PX)是一種重要的有機(jī)化工原料，用它可生產(chǎn)精對苯二甲酸 (PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫柞?(DMT)， PTA 或 DMT 再和乙二醇反應(yīng)生成聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)，即聚酯，進(jìn)一步加工紡絲生產(chǎn)滌綸纖維和輪胎工業(yè)用聚酯簾布。 項目依據(jù) 廠區(qū)概況 本項目選址于 大連長興島石油化工園區(qū) 。并根據(jù)實際情況，對施工和設(shè)備的驗收、發(fā)運、運輸以及設(shè)備的安裝都作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證合理交叉進(jìn)行。其燃燒時火焰略帶亮光。 供需分析 國際市場 狀況 1998 年以來 ,由于對二甲苯生產(chǎn)過剩、市場蕭條等原因 ， 致使對二甲苯售價持續(xù)下滑 ， 生產(chǎn)商獲利十分微薄。由于生產(chǎn)能力的增長速度落后于消費的增長速度 ,造成國內(nèi)對二甲苯供應(yīng)缺口很大 ,每年都要從國外進(jìn)口大量的對二甲苯以彌補國內(nèi)生產(chǎn)能力的不足。總之 ,PET 的新應(yīng)用 ,可能會最終加速對二甲苯需求增長。 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 17 第四章 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 從 20 世紀(jì) 70 年代開始，國內(nèi)外開展了大量甲苯甲醇選擇性烷基化的研究，并開發(fā)出一系列選擇性烷基化工藝技術(shù)。同時由于反應(yīng)器中催化劑溶液量增多，即液位增高，反應(yīng)物在反應(yīng)器中的停留時間增長，因而使反應(yīng)速率增加。 因此，與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐叨葹? 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(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高度 Hd應(yīng)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(shè)進(jìn)口堰， hd=（ u0， ） 2= = 液柱； Hd=++= 液柱＜ 液柱， 即 Hd≤ψ（ HT+hw）； 故本設(shè)計不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。 （ 4）降液管底隙高度 h0： h0=39。 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(lián)合裝置中與歧化單元并聯(lián)使用，可以實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化，減少低附加值苯的產(chǎn)量，同時增加高附加值對二甲苯的產(chǎn)量，而且可以副產(chǎn) C1～ C5 輕烴，特別是乙烯和丙烯，提高企業(yè)效益。所需合成催化劑采用國內(nèi)外最先進(jìn)的催化劑。為了滿足聚酯業(yè)對 PTA的需求 ,近幾年將會有大批 PTA裝置投入生產(chǎn) ,這必將帶動國內(nèi)對二甲苯需求量的不斷上升。 19972021 年 ,北美的需求年增長率為3%。我國高沸點芳烴溶劑油的市場前景廣闊 ， 國內(nèi)生產(chǎn)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(jīng)白土精制后產(chǎn)出重芳烴溶劑油。也是用于生產(chǎn) 聚對苯二甲酸乙二醇酯 （ PET）的重要中間體。 （ 2） 進(jìn)一步繁榮經(jīng)濟(jì)、帶