沸石膜在高纯度对二甲苯生产工艺中的应用

对二甲苯（PX）的生产方法包括石油蒸馏得到混合二甲苯，经PX分离和残液中回收分离PX等工序。PX分离主要利用二甲苯异构体的凝固点差进行深冷分离，或采用沸石吸附分离等方法。笔者研究了用对PX具有选择渗透特性的沸石膜提高PX生产效率。     

利用吸附-结晶组合工艺降低PX生产过程能耗

介绍了吸附-结晶组合工艺生产PX的工艺流程以及与常规吸附分离工艺相比的优势。低浓度的PX原料先经简化的吸附分离工艺进行第一步分离,获得较高浓度的PX物料,再经由结晶分离的方法获得高纯度的PX产品。采用组合工艺一方面能降低吸附剂、解吸剂用量,另一方面装置能耗要低于常规吸附分离装置。尤其是在对全装置进行热联合和热集成优化后,能耗可以进一步大幅下降。     

吸附塔内件制造及安装

PX项目吸附分离装置吸附塔内件主要包括中心管、内外格栅及分布器,其制造加工和安装精度要求极高。某石化厂PX项目吸附分离装置吸附塔内件选用进口工艺,文章以其为例,通过设计合理的制造安装工艺和适用的工装,采用现场插入式安装方案,使内件安装质量完全满足专利技术要求,对结构复杂的吸附塔内件制造及安装具有借鉴意义。     

“PX结晶分离技术工业侧线试验及100kt/a工艺包”通过审查

<正>2014年5月5日,由中国石化上海石油化工研究院(简称上海石化院)和相关单位共同完成的"PX结晶分离技术工业侧线试验"及"100kt/a PX结晶分离技术工艺包"通过了由中国石油化工股份有限公司科技部组织的技术评议和审查。工业分离PX的方法主要有吸附分离法和结晶分离法     

对二甲苯吸附分离工艺模型建立与冲洗方式的优化计算

为了优化对二甲苯（PX）吸附分离工艺的冲洗方式,采用静态吸附法研究了在吸附温度为180 ℃、吸附压力为0.8 MPa条件下不同浓度的C₈芳烃异构体在PX吸附剂上的饱和吸附量和吸附平衡常数,并采用动态穿透曲线法进行数据拟合,得到各个组分在吸附剂上的传质系数;以所得参数为基础,建立了PX吸附分离工艺计算模型,考察床层管线死体积、冲洗流量、冲洗液组成等变量对吸附剂的吸附分离性能的影响,计算出较优的冲洗配置为：解吸剂进料和抽出液出料之间的管线用解吸剂冲洗,抽出液出料和原料进料之间的管线用抽出液冲洗,原料进料和抽余液出料之间的管线用原料冲洗。     

分立冲洗式模拟移动床吸附分离对二甲苯

开发了用于生产高纯度对二甲苯(PX)的模拟移动床吸附分离工艺,并应用于30 kt/a PX吸附分离示范装置,对工艺床层管线冲洗进行了优化,对高效床层管线冲洗和功能区床层数配置进行了研究。实验结果表明,所开发的吸附分离工艺具有先进性,采用开发的吸附分离工艺可获得纯度99.7%以上的PX产品,单程收率可达97%以上;C3冲洗对产品纯度有重要影响,C2和C3分时冲洗方案较优;提纯区床层数对于提纯效果有显著影响,脱附、提纯、吸附、缓冲各区5,10,6,3的床层数配置是最优方案。     

吸附塔旁路阀故障对PX产品的影响及应对

Eluxyl工艺通过控制进出物料的144个开关阀开关来完成模拟移动,实现吸附分离对二甲苯(PX)的效果。而吸附塔旁路开关阀相比进料、抽出液、抽余液、解吸剂开关阀动作次数更多,因此故障率更高。若吸附塔故障旁路开关阀在精制区时处理不当,会影响PX纯度,造成生产波动。基于某厂吸附塔开关阀实际运行的经验总结,主要针对旁路开关阀故障的工艺影响,提出了对应的工艺解决措施。     

PX吸附分离装置泵送环路流量调节阀选型设计

简要阐述了PX吸附分离装置吸附塔模拟移动床分区及区域流量特性,分析了泵送环路流量调节阀的重要性及工艺对此调节阀的特殊要求,采用了一种特殊设计的双流量特性曲线,其稳定性和耐磨性得到改善,提出了适合工艺要求的调节阀选型方案,并以此方案制造的泵送环路调节阀实际应用于某炼化厂PX吸附分离装置,介绍了该类型调节阀应用于此工况的适用性及优势。     

PX吸附分离技术核心内构件开发

对二甲苯(PX)是一种重要的有机化工原料,工业上主要采用逆流模拟移动床吸附分离技术(AST)生产高纯度对二甲苯。格栅作为吸附塔的内构件,是模拟移动床吸附分离技术的核心之一。根据格栅的功能,开发了ACG基准格栅,运用冷模实验和计算流体力学相结合的方法,对ACG基准格栅进行优化,开发出性能优良的ACG-Ⅰ格栅。针对3×10~4 t/a PX工业装置,将ACG-Ⅰ格栅进行放大试验。运行情况表明,开发的ACG-Ⅰ格栅性能优良,工业数据与CFD模拟数据比较吻合。     

吸附分离制取PX吸附剂项目通过鉴定

吸附分离制取PX吸附剂项目通过鉴定　　由石油化工科学研究院、燕山石化研究院等单位共同承担的吸附分离制取PX吸附剂项目近日该通过了中国石化集团公司科技开发部主持的技术鉴定。中试研制的RAX 2 0 0 0吸附剂 ,实验室气相吸附及液相脉冲试验结果表明 ,其吸附容量、选择性、液相分离系数和机械强度等指标均与代表国际先进水平的参比剂相当 ;小型模拟移动床评价结果表明 ,RAX 2 0 0 0Ⅱ具有良好的吸附容量和吸附选择性 ,吸附床层液相组成分布图与国外参比剂基本相当 ,吸附剂结构保持完好。RAX吸附剂生产过程中无特殊三废。该技术已申…     

X分子筛表面Silicalite-1膜的制备及形成过程

为了提高对二甲苯吸附选择性,采用四丙基氢氧化铵溶液对X分子筛预处理,制备出X/Silicalite-1核壳材料,采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、氮气物理吸附等手段表征其物化性质,并进行静态吸附评价实验。结果表明,X分子筛表面形成了完整、均一的Silicalite-1膜层,膜层厚度约87 nm,而X分子筛没有被明显破坏。水热处理过程中,正硅酸四乙酯水解形成无定形硅物种并附着在X分子筛表面,在四丙基氢氧化铵和氢氧根离子的作用下,无定形硅物种逐渐晶化为Silicalite-1膜层,同时形成独立Silicalite-1分子筛;随着晶化时间的延长,独立Silicalite-1分子筛转化为膜层,使Silicalite-1膜层增厚。与X分子筛相比,X/Silicalite-1的对二甲苯分离系数αPX/EB、αPX/MX、αPX/OX均提高,三者从大到小依次为αPX/MX、αPX/OX、αPX/EB。     

PX装置流程模拟程序包的建立和应用

对PX装置歧化烷基转移反应器和二甲苯异构化反应器反应机理进行了研究，利用PRO／1I模拟软件建立了歧化烷基转移反应器和二甲苯异构化反应器模拟模块。建立了由歧化烷基转移、吸附分离、二甲苯异构化和二甲苯精馏等四个单元组成的PX装置流程模拟程序包。此模拟程序包可以对整个PX装置进行流程模拟计算。经对比，模拟结果与参考数据的偏差在可接受的范围内，可以应用于PX装置的工程设计。     

GTO公司的对二甲苯结晶工艺

GTC公司正在通过它的GT-CrystPX工艺推销对二甲苯(PX)结晶作为吸附工艺的有竞争力的替代方法。GTC称，因为PX在13．2℃凝固，而其它异构体间二甲苯、邻二甲苯和乙苯的凝固点低于-25℃，所以结晶是分离C8芳香族异构体的一种理想方法。     

二甲苯塔顶C_9~+重芳烃对PX装置能耗的影响

针对现有对二甲苯(PX)工业装置流程,以某公司600 kt/a PX装置设计数据为基础,利用Aspen Plus流程模拟软件,对为吸附分离提供进料的二甲苯精馏塔塔顶C_9~+重芳烃含量对全装置能耗的影响进行了探讨。模拟计算涉及的组分为C_7~C_(10)芳烃,物性方法选择为RK-Soave状态方程法,精馏塔选择Rdfrac模块,精馏塔塔板效率设为70%。结果表明,提高二甲苯塔塔顶物料中C_9~+重芳烃含量后,二甲苯塔热负荷下降,抽余液塔、抽出液塔的热负荷升高,装置总热负荷呈先下降后上升的趋势,存在能耗降低的极限值。PX装置能耗降低的程度需针对装置的原料组成、PX产品要求进行核算确定,同时需要对装置的换热流程进行重新设计与优化。     

中国石化高效环保芳烃成套技术的开发及其应用

以中国石化扬子石油化工有限公司PX示范装置(下称扬子PX示范装置)为依托,开发出了中国石化自主知识产权的芳烃成套技术,并在中国石化海南炼油化工有限公司60万t/a PX项目(下称海南PX项目)推广应用。芳烃成套技术是复杂的系统工程,它包括原料精制与精馏、芳烃异构与转化、吸附分离等工艺及工程技术,系统集成度高,开发难度大,之前仅有美国和法国两家著名公司掌握,技术壁垒非常高。该技术已达到国际领先水平,显著提升了我国芳烃生产技术水平和国际竞争力,使我国成为世界上第3个掌握该技术的国家,取得了特别重大的技术突破、经济效益和社会效益,践行了中国创造,具有里程碑意义。海南PX项目2013年12月投产连续运行至今,其运行结果表明,该技术装置运行安全平稳,产品质量、装置能耗、物耗等技术指标达到或超过世界先进水平。     

新型歧化和异构化催化剂在PX装置的工业应用

金陵分公司0.60 Mt/a对二甲苯(PX)联合装置经过两年多的运行,异构化SKI-400催化剂存在副反应比例大、PX和乙基苯转化能力不足,C8芳烃损失多等问题;歧化单元HAT-096催化剂存在C10芳烃利用率较低的问题。装置改用新型异构化催化剂Oparis-Plus和歧化催化剂HAT-099后,C8芳烃损失由原来的5%以上下降到2.15%,乙苯转化率由21.1%提高到23.1%,C10芳烃转化率由50.66%提高到65.66%,装置吸附分离进料中PX质量分数上升1.055个百分点,乙苯质量分数下降1.065个百分点,PX联合装置能耗由换剂前的25.51 GJ/t降低至换剂后的23.47 GJ/t,达到了增加高附加值产品PX产量,显著提高经济技术指标和经济效益的目的。     

复合离子聚合物降粘剂PX的研制及应用

典型的钻井液降粘剂FCLS存在强分散性、含对动植物有害的铬离子及使钻井液大量起泡等不足。为适应钻井技术的发展研制了复合离子型降粘剂PX,这是一种以季铵盐阳离子为主要吸附基团,依靠多种阴离子基团来拆散钻井液中的网架结构并具有一定的抗盐、抗钙能力和优良抗温性能的低分子量聚合物降粘剂。文中对PX的降粘效果进行了评价,结果表明,PX在膨润土浆、聚合物钻井液及高密度钻井液中的降粘效果都较好,是FCLS的5～10倍;经150℃高温老化后,PX的降粘效果与XY27相当;是一种抑制型降粘剂。PX在盐污染的钻井液中的降粘效果良好。经现场应用表明,PX是调整聚合物钻井液流变性极为有效的处理剂之一,加量少,一般为0.1％左右;水溶性好,使用方便,对环境无污染。     

芳烃联合装置节能改造方案探讨

阐述了对某芳烃联合装置进行的以节能为主、扩能为辅的改造方案。对装置改造内容、规模选择、催化剂选择、热量集成方案、优化流程设计等进行了讨论。提出了可行的节能方案:装置改造尽量利用原有设备,如歧化和异构化反应器、反应炉、循环压缩机、吸附塔和转阀等关键设备;采用新型催化剂和新型吸附剂;充分挖掘装置潜力;合理配置热量集成方案,加强低温热利用,抽余液塔和抽出液塔加压操作,塔顶低温热用以发生低压蒸汽,脱庚烷塔塔顶低温热用以发生低压蒸汽;优化流程设计,歧化异构化反应部分采用热高分流程设计,异构化部分采用C8环烷烃部分循环流程。改造后装置能耗大幅降低,岐化、吸附分离、异构化和二甲苯精馏等装置能耗为506.90 GJ/h,折合12.16 GJ/t PX或10.91 GJ/t(PX+OX),仅为改造前能耗27.50 GJ/t PX的44%。     

二甲苯吸附室压降异常的分析和处理

针对二甲苯吸附室压降异常的现象,阐述其对对二甲苯(PX)收率和纯度的影响,分析导致吸附室压降异常的原因,并提出防止压降异常的主要措施.针对工业装置发生压降异常的实例,提出采取反向冲洗措施可以暂时降低吸附室压降,适度增加冲洗流量和时间有利于冲洗效果.     

轻质解吸剂吸附分离制对二甲苯装置的设计

从物料平衡、装置规模、操作条件、装置流程、能耗等方面介绍了世界首套轻质解吸剂吸附分离工艺制对二甲苯装置的设计情况。在流程、能耗等方面将其与采用传统吸附分离工艺技术的装置进行了对比。与传统工艺相比,该工艺的热集成中心由二甲苯塔改为抽余液塔,取消解吸剂再蒸馏塔;异构化反应采用热高压分离器加冷低压分离器流程,异构化分馏和二甲苯分馏流程优化整合,取消脱庚烷塔;新工艺、新吸附剂放宽吸附分离进料要求以及减小解吸剂循环量;单位PX产品能耗从7 964 MJ/t 降至6 706 MJ/t,降低15.8%,体现了新工艺的技术先进性。