工藝方案的選擇及論證(編輯修改稿)
2025-05-31 01:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 專有高硅分子篩催化劑，對二甲苯選擇性可達85%以上。反應(yīng)是在氫和水存在的條件下，在固定床反應(yīng)器中進行的。對二甲苯的回收一般在結(jié)晶系統(tǒng)中進行。GTTolAkl系統(tǒng)的操作條件如下：溫度400450℃，壓力100500kPa，重時空速12時1，對二甲苯選擇性80%90%(質(zhì)量)。與STDP裝置比較，甲苯甲基化路線的優(yōu)點是：①每噸對二甲苯所需的甲苯數(shù)量可由約噸降到噸；②甲醇容易得到，比較便宜(如2001年l季度為79美分／加侖，是5年中的最高價)；③苯的產(chǎn)生可以忽略(每磅對二甲苯產(chǎn)生加侖苯)。根據(jù)甲苯甲基化工藝的概念設(shè)計，補充的甲苯和甲醇被蒸發(fā)，并與循環(huán)甲苯、氫結(jié)合，用反應(yīng)器流出物預(yù)熱，用加熱爐進一步加熱到400~C。將這種進料送入甲基化反應(yīng)器，生成二甲苯和各種副產(chǎn)物(如苯、乙苯、一氧化碳、二氧化碳和氫)。由于放熱，反應(yīng)溫度升至450℃。反應(yīng)器流出物通過與反應(yīng)器進料的換熱冷卻，然后再通過一臺部分冷凝器，在這里一些有機產(chǎn)品，如苯、乙苯、甲苯和二甲苯被冷凝。剩余的氣相產(chǎn)物(一氧化碳、二氧化碳和氫)在一臺分離罐中與有機液體分離，部分氣體循環(huán)，提供反應(yīng)所需要的氫，其余的氣體被排放，用作副產(chǎn)物燃料。液體產(chǎn)物被送到苯塔，苯在塔頂作為副產(chǎn)物回收。苯塔塔底產(chǎn)品再送至甲苯回收塔。由于反應(yīng)器中甲苯單程轉(zhuǎn)化率低，反應(yīng)器流出物的液體中含有較多甲苯，因而較大的甲苯回收塔和較多的蒸汽消耗是必要的。兩段甲苯蒸餾模式中，其中第一段的操作壓力高于第二段，與一段操作模式相比，兩段模式蒸汽耗量可明顯減少。通過定制蒸餾的段數(shù)有可能進一步減少蒸汽消耗。高壓甲苯蒸餾塔塔頂產(chǎn)品可用作低壓塔再沸器的能源。通過在低壓塔再沸器的冷凝，甲苯與低壓塔塔頂產(chǎn)品結(jié)合，循環(huán)回甲基化反應(yīng)器。低壓塔塔底產(chǎn)品含有混合二甲苯和乙苯，被送到結(jié)晶裝置。含混合二甲苯的物流中，80%90%是對二甲苯，此外包含小量的乙苯。在結(jié)晶工藝中，混合二甲苯被冷卻，然后進入第一段結(jié)晶，包括一段或兩段串聯(lián)的結(jié)晶器，主要取決于進料組成。一段結(jié)晶的漿液流入連續(xù)離心部分，80%90%的對二甲苯結(jié)晶與濾液分開。第一段濾液與新鮮原料交換后，離開本裝置，用作二甲苯異構(gòu)化裝置的原料。第一段結(jié)晶被熔融，再送到一套兩段結(jié)晶器，來自結(jié)晶器的匯合的晶體漿液進入第二段連續(xù)離心操作，將結(jié)晶與液體分開。液體濾液中含有高濃度的對二甲苯，被循環(huán)回第一段。晶體用離心操作中的甲苯洗滌，從離心機中排出，并被熔融。對二甲苯物料再進入最后的結(jié)晶段，制得高純度的對二甲苯。甲苯甲醇烷基化工藝甲苯甲醇烷基化基本原理本項目采用大連理工大學(xué)工業(yè)催化劑研究所研制成功選擇合成對二甲苯催化劑即采用納米ZSM5分子篩為基質(zhì)，通過組合改性調(diào)節(jié)催化劑的孔結(jié)構(gòu)和酸性能，研制成功高選擇性、高活性、高穩(wěn)定性合成對二甲苯新技術(shù)。反應(yīng)原料甲苯與甲醇，在臨氫臨水、常壓條件下，于400～500℃反應(yīng)，選擇合成對二甲苯(選擇性大于98％)，催化劑連續(xù)運轉(zhuǎn)1000小時活性不下降。上述催化劑使用工業(yè)品納米ZSM5分子篩為母體，用工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)制備，具備大生產(chǎn)條件。擬采用的烷基化工藝本項目采用大連理工大學(xué)工業(yè)催化劑研究所研制成功選擇合成對二甲苯催化劑即采用納米ZSM5分子篩為基質(zhì)，通過組合改性調(diào)節(jié)催化劑的孔結(jié)構(gòu)和酸性能，研制成功高選擇性、高活性、高穩(wěn)定性合成對二甲苯新技術(shù)。甲苯甲醇烷基化制對二甲苯反應(yīng)過程是以摩爾比為7：l的甲苯和甲醇作為反應(yīng)原料，臨氫、臨水，其中氫氣與原料的摩爾比為8：1，水與原料的摩爾比為8：1，在Si、P、Mg復(fù)合改性的ZSM5催化劑上經(jīng)過一系列復(fù)雜的反應(yīng)，以達到提高對二甲苯選擇性的目的。甲苯甲醇烷基化反應(yīng)體系是一個熱效應(yīng)較小的放熱過程，其主要的化學(xué)反應(yīng)如下：反應(yīng)1：CH3CH3+CH3OH+H2OCH3反應(yīng)2：CH3反應(yīng)3：CH3反應(yīng)4：CH32
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