1 对二甲苯

1 对二甲苯（PX)及生产工艺简介
1.1 对二甲苯简介
对二甲苯，英文名称为1,4-xylene；p-xylene，别名：1,4-二甲苯，分子结构式如图1所示。

分子式：
C 8H
10
；C
6
H
4
(CH
3
)
2
，分子量为106.17，属于易燃类液体，
其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能
引起燃烧爆炸。

与氧化剂能发生强烈反应。

流速过快，
容易产生和积聚静电。

其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

对二甲苯常温常压下为无色透明液体，有类似甲苯的气味。

熔点为13.3℃，沸点为138.4℃。

相对密度(水=1)为0.86相对蒸气密度(空气=1)为3.66。

蒸气压(kPa)为1.16(25℃)，闪点为25℃。

爆炸上限%(V/V)为7.0，爆炸下限%(V/V)：1.1。

不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。

常用的包装方法为：小开口钢桶；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶（罐）外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱等。

1.2对二甲苯的生产工艺简介
甲苯歧化工艺主要有两类，即包含烷基转移反应的甲苯与C9芳烃的歧化工艺和只处理甲苯的甲苯歧化工艺。

1.2.1甲苯歧化工艺
目前，世界上传统的甲苯歧化与烷基转移技术共有6种，即Xylene-Plus法、Tatoray法、LTD法、MTDP法、T2BX法以及MSTDP法。

（1）Xylene-Plus技术。

Xylene-Plus技术由美国Arco-IFP公司开发研究，于1968年实现工业化。

其简要的工艺流程为原料甲苯和C9芳烃经换热器与反应器流出物料换热后，再经原料加热炉加热到预定温度，进入反应器与来自催化剂分离罐的催化剂并流而下发生歧化与烷基转移反应，反应气体在反应器下部与催
图1 对二甲苯分子图示
化剂分离出来，经热交换器冷却、冷凝和气-液分离，而后送往稳定塔和分馏工段。

该工艺的优点是：（1）采用连续再生的移动床反应器，因而不必临氢操作，不消耗氢气；（2）反应压力接近于常压，表压一般在0.08 MPa，反应温度在500℃左右操作，由于是常压、不临氢、反应温度又不太高，因此对反应器材质无特殊要求；（3）催化剂为含稀土金属的Y-沸石分子筛，价格便宜并可循环使用；(4)由于采用具有十二元环结构的大孔分子筛为催化剂，反应原料可以为纯甲苯，也可以为甲苯和C9芳烃混合物。

该工艺的缺点为：（1）转化率较低，循环量较大，能耗高；（2）不临氢操作，性降低，原料单耗高；仅为30%左右，因而原料催化剂结焦快，造成选择。

（3）由于采用移动床反应器和催化剂连续再，附属设备较多，投资大，而且存在催化剂磨损和设备磨损等问题，动力消耗大，操作繁琐。

（2）Tatoray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。

原料甲苯和C9芳烃经进料泵与循环氢混合，混合后的物料与反应器出来的物料换热后，经过原料加热炉预热到反应要求的温度，自上而下通过歧化反应器，与催化剂接触发生歧化与烷基转移反应。

反应产物离开反应器经换热器与原料换热，再经冷凝、冷却进入产品分离器进行气液分离。

该工艺的特点为：(1)采用气固相绝热固定床反应器，其结构极为简单，反应过程放热量很小，反应温度控制容易，操作温度和压力都较缓和，对设备材质无苛刻要求，操作方法简便，投资和运转费用较低；(2)对原料的适应性强，由于使用的催化剂主体是丝光沸石，其主孔道为十二元环通道，孔径较大，甲苯和C9芳烃均可进入沸石孔内发生反应，因此原料可以是纯甲苯、纯C9芳烃及甲苯和C9芳烃混合物；（3）能最大限度的生产二甲苯，对于有甲苯和C9芳烃原料而且以二甲苯为主要目的产物的工厂尤为适宜；(4)副反应少，芳烃收率在97%以上，转化率高，一般在40％左右操作，氢耗低；(5)催化剂运转周期长，新牌号催化剂再生周期大于1年，寿命3年以上；（6)工艺成熟，操作稳定。

（3）LTD技术。

LTD技术由美国Mobil Chem公司开发。

新鲜甲苯与循环甲苯送人加热器，预热到反应温度，送人反应器，从反应器出来的物料经冷却后送人
苯拔顶塔，从塔顶馏出非芳烃和少量苯，大量苯、二甲苯和C9芳烃则从塔底出来后进入分离工艺，催化剂采用HZSM-系沸石，是一种结晶硅铝酸盐，其特点为在较低温度下能使二甲苯异构化，较高温度下能发生甲苯歧化反应。

该工艺的特点为：(a)低温液相反应，较高压力下操作，采用固定床反应器；
(b)催化剂为ZSM-系沸石，由于采用液相反应，催化剂不容易结焦，因此采用非临氢操作；(c)反应原料为甲苯，采用C9芳烃循环时，其质量分数也只有3%左右。

（4）MTDP法。

MTDP技术由美国MobilOilCo公司开发，于1975年实现工业化。

MTDP工艺过程与Tatoray工艺过程基本相同，其工艺的特点为：(a)以ZSM-5沸石为催化剂，氢烃摩尔比较低，仅为2：1；(b)原料可采用甲苯或C9芳烃，转化率为48%左右；(c)催化剂寿命大于2年，在此期间催化剂再生不超过3次。

（5）T2BX工艺。

T2BX技术由美国Cosden公司开发成功，于1985年实现工业化。

T2BX工艺流程与Tatoray工艺基本相同，其特点为：(a)采用了一种专利的丝光沸石催化剂，这种催化剂允许原料甲苯中含水高达250mg/kg；(b)反应压力较高，在4.2MPa压力下操作；(c)与常规的甲苯歧化工艺相比，T2BX工艺氢耗降低50%，产生的重组分副产5%-105，催化剂寿命延长1倍；(d)采用的原料为甲苯和C9芳烃，转化率为44%左右。

（6）MSTDP法。

MSTDP技术是由美国Mobil公司开发成功的甲苯择形歧化法，于1988年实现工业化。

循环氢和补充氢与原料甲苯混合后经过原料换热器换热后，再经原料加热炉加热到预定温度，而后自上而下通过固定床反应器。

从反应器出来的反应产物流经换热、冷凝和冷却，不凝气体从气液分离器顶部分出，大部分循环使用，少量送往燃料气系统作燃料气使用；气液分离器底部出来的冷凝液经汽提塔脱出非芳烃，分离后的液体进人稳定塔分离出轻组分，经白土精制后去除痕量的石蜡烃。

MSTDP工艺压力为2.2-3.5MPa，温度为400-470℃，预处理的压力很低，温度很高。

该工艺的优点为：(a)该工艺的关键是一种ZSM-5沸石催化剂。

该催化剂是一种择型沸石催化剂。

通过催化剂表面孔径大小控制化学反应的发生，其主要特征是提供了一个有利的择形通道和出口，意味着催化剂内部反应空间有规定大小的孔径和窗口，从而有利于对二甲苯反应的发生；（b）反应生成苯和二甲苯，二
甲苯中对二甲苯含量的质量分数可高达82%-90%，对二甲苯选择性比常规甲苯歧化工艺高近3倍，减轻了二甲苯异构化装置和吸附分离装置的操作负荷。

该工艺的缺点为：(a)转化率较低，仅为30%左右，造成循环量大的缺点；（b）对二甲苯纯度不高，仅为82%-90%，而用于生产对苯二甲酸所需的对二甲苯纯度应大于99.2%，仍需二甲苯异构化装置和吸附分离装置的配合；(c)原料只为甲苯，不能充分利用C9芳烃。

甲苯歧化与烷基转移的工业化方法在相当长一段时间以来，主要是Tatoray 法与Xylene-Plus法之间的竞争，实践证明，Tatoray法具有转化率高、选择性高、催化剂寿命长、设备简单、操作简便等优点，具有较大的优越性、经济效益好，因而处于显著领先地位。

MSTDP法实现工业化后，其对二甲苯的高选择性为世人所关注，但由于原料的选择范围窄，其显示的优越性尚不足以将Tatoray 法淘汰。

从长远观点看，由于各国芳烃资源情况不同，目的产品不同，Tatoray 法能综合利用甲苯与C9芳烃生产更多的二甲苯，目前有二十余套装置在运转，近10套装置于设计或建设中，釆用Tatoray工艺的装置数目大大超过其它任何一种工艺。

1.2.2甲苯甲基化工艺
甲苯甲基化即甲苯用甲醇烷基化生产二甲苯，一直是许多公司投入大量精力研究的课题，甲苯甲基化路线的优点是：①每吨对二甲苯所需的甲苯数量可由约2.8吨降到1.0吨；②甲醇容易得到；③苯的产生可以忽略(每磅对二甲苯产生0.006加仑苯)。

根据甲苯甲基化工艺的概念设计，补充的甲苯和甲醇被蒸发，并与循环甲苯、氢结合，用反应器流出物预热，用加热炉进一步加热到400~500C。

将这种进料送入甲基化反应器，生成二甲苯和各种副产物(如苯、乙苯、一氧化碳、二氧化碳和氢)。

由于放热，反应温度升至450℃。

反应器流出物通过与反应器进料的换热冷却，然后再通过一台部分冷凝器，在这里一些有机产品，如苯、乙苯、甲苯和二甲苯被冷凝。

剩余的气相产物(一氧化碳、二氧化碳和氢)在一台分离罐中与有机液体分离，部分气体循环，提供反应所需要的氢，其余的气体被排放，用作副产物燃料。

液体产物被送到苯塔，苯在塔顶作为副产物回收。

苯塔塔底产品再送至甲苯回收塔。

由于反应器中甲苯单程转化率低，反应器流出物的液体中含有较多甲苯，
因而较大的甲苯回收塔和较多的蒸汽消耗是必要的。

两段甲苯蒸馏模式中，其中
第一段的操作压力高于第二段，与一段操作模式相比，两段模式蒸汽耗量可明显减少。

通过定制蒸馏的段数有可能进一步减少蒸汽消耗。

高压甲苯蒸馏塔塔顶产品可用作低压塔再沸器的能源。

通过在低压塔再沸器的冷凝， 甲苯与低压塔塔顶产品结合，循环回甲基化反应器。

低压塔塔底产品含有混合二甲苯和乙苯，被送到结晶装置。

含混合二甲苯的物流中，80%-90%是对二甲苯，此外包含小量的乙苯。

1.3 对二甲苯产业链简介
对二甲苯(PX)是石化工业主要的基本有机原料之一，在化纤、合成树脂、农药、医药、塑料等众多化工生产领域有着广泛的用途，对二甲苯的产业链简图如图2所示。

生产对苯二甲酸(PTA)及对苯二甲酸二甲酯(DMT)，进而生产聚酯。

还用作溶剂以及作为医药、香料、油墨等的生产原料，但占总消费量的比例很小。

因此，PX 可称为聚酯产品链的龙头，是重要的化工原料。

对二甲苯可从混合二甲苯中抽提分离，也可将邻二甲苯异构化转化为对二甲苯，对二甲苯还可通过甲苯歧化生产，改进的工艺技术表明，已可使甲苯歧化生成对二甲苯的产率提高到大于90%。

1.4 PX 产品标准
PX 产品标准一般执行标准号：SH 1486-1998。

具体项目要求如表1。

图2 PX 产业链简图 对二甲苯
PX
对苯二甲酸
PTA
对苯二甲酸二甲
酯 聚对苯二甲酸乙二醇酯
PET
医药、油墨 香料原料
塑料瓶 薄膜、片材等
表1 PX产品标准
项目
指标
优等品一等品
外观清澈透明，无沉淀物纯度，% (m/m) ≥99.5 99.2 非芳烃含量，%(m/m) ≤0.10 0.20 甲苯含量，%(m/m) ≤0.10 —乙苯含量，%(m/m) ≤0.30 —间二甲苯含量，%(m/m) ≤0.30 —邻二甲苯含量，%(m/m) ≤0.10 —颜色（铂-钴色号），号≤10 20
酸洗比色酸层颜色应不深于重铬酸
钾含量为 0.10g/L标准比
色液的颜色
酸层颜色应不深于重铬
酸钾含量为 0.25g/L标
准比色液的颜色
溴指数，mgBr/100g ≤200 200
总硫含量，%(m/m) ≤0.0002 0.0005
馏程在（ 101.3KPa）下，
包括138.3℃, ℃≤
1.0
2.0
3.4 PX项目
PX项目，指的是二甲苯化工项目。

PX是英文p-xylene的简写，中文名是1，4-二甲苯，属于芳烃的一种，是化工生产中非常重要的原料之一。

根据《全球化学品统一分类和标签制度》和《危险化学品名录》，在美国、澳大利亚等很多国家，PX不算危险化学品。

无论是危险标记、健康危害性、毒理学资料，还是在职业灾害防护等标准下，PX都不属高危高毒产品。

PX的致癌能力，和日常喝的咖啡是一个等级，也就是说，PX对人体的危害没有人们想得那么可怕。

中石化炼化工程公司副董事长张克华指出，最近若干年，国内PX产能以每年10%左右的速度扩张，2011年扩展了100万吨，2012年扩产了290万吨，还是不能满足国内的需求。

有专家预计，如果停建或者缓建现在的PX项目，预计到2015年国内PX自给率将降至50%以下。

原料受制于人，导致了化纤产业链的利润整体前移，更多地向PX环节聚集。

换言之，海外原料供应商获得了更多的利益，而民族制造业备受挤压。

张克华指出，日本、韩国等向中国出口PX产品，较国产材料价格都要高出很多。

凡是和PX有关的产品价格都会传递到终端环节，最终还是转嫁到消费者身上。

再从经济角度来说，PX已经是人们的生活必不可少的一种原料，比方说，我们衣服中的合成纤维，吃的胶囊，矿泉水瓶等和吃穿相关的产品，生产过程中都离不开PX。

在日韩和新加坡等国家，由于成熟而严格的环境风险管控使PX项目与居民区近在咫尺。

2 国内外对二甲苯（PX）产业概况
2.1 全球PX产业概况
2.1.1 国外PX发展状况
目前世界对二甲苯的需求量正日益递增。

1990年世界对二甲苯能力、产量（消费量）分别为868.1万吨和692.6万吨，开工率79.8%。

在世界聚酯纤维需求增长的带动下, 全球对二甲苯生产得到了快速的发展，2000年世界主要国家PX生产能力见表1。

2001年世界对二甲苯能力、产量（消费量）分别达到2272万吨、1871万吨，开工率82.4%。

与1990年相比，11年间世界对二甲苯能力、产量（消费量）年均增长率分别为9.1%和9.5%，产量（消费量）的增长略快于能力的发展速度。

表 2 2000年世界主要国家PX生产能力
单位：万吨国家或地区生产能力国家或地区生产能力美国428.4 新加坡35.0
加拿大18.0 印度尼西亚77.0
墨西哥28.0 中国台湾87.0
比利时42.0 泰国117.0
德国29.6 沙特阿拉伯89.5
意大利20.5 印度120.0
荷兰50.0 巴西23.0
葡萄牙11.5 伊朗68.0
日本267.5 阿根延 3.8
韩国338.0
目前，全球拥有PX总产能约为2500万吨，主要分布在亚洲、北美及欧洲，目前基本上供求平衡。

其中亚洲PX总产能占全球60%，显示出强劲的市场需求；同时，当亚洲市场供应紧缺时，欧美远洋PX就会进入到亚洲市场。

同时，随着PTA产业的快速发展，全球PX尤其是亚洲面临更大的供应缺口，未来几年，PX产能及供求将进一步增长，到2008年，世界PX总产能达到3100万吨，总产量和需求量也达到2800万吨以上。

2.1.2 亚洲PX产业发展状况
按国家或地区划分, 目前世界对二甲苯生产能力位居前5位的依次为美国、韩国、日本、印度和泰国。

以上几个国家中，除美国外，均是亚洲国家，可见亚洲是PX的最大生产和消费地区，亚洲部分厂家PX生产能力如表3所示。

表 3 亚洲部分厂家PX生产能力
厂家分布产能/万吨开车时间（年份）Aromatics Thailand Co. 泰国11 2004 SK Ltd. 韩国 3 2004 ExxonMobil (SAC) 新加坡45 2005
Reliance Industries 印度50 2005
Indian Oil Corporation 印度35 2005 Borzoyeh Petrochem （NPC）伊朗75 2005 近年来，下游需求的增长速度加快，PX供应也出现了前所未有的紧张，价格不断上扬。

目前，除了现有部分PX厂家去瓶颈扩容，计划新建的PX厂家也为数不少。

在未来几年内，亚洲PX产能将出现较大增长，世界PX新增产能主要集中在亚洲地区。

2.2 我国PX产业概况
我国PX产业起步较晚，产能主要分布在中石化、中石油体系，如扬子、辽阳石化、天津石化、镇海石化等，如表3所示，目前总产能约为236万吨，且集中在东部沿海地区，多数有自己的配套下游。

我国生产PX的企业主要有8家，集中在中石油和中石化两大集团。

表 4 中国大陆PX产量分布
PX厂家地点现有产能/万吨
辽阳石化辽宁辽阳31
天津石化天津33
齐鲁石化山东淄博 6.5
洛阳石化河南安阳20
扬子石化江苏南京60
上海石化上海金山25 乌鲁木齐石化新疆乌鲁木齐7.5 镇海石化浙江镇海45 近年来由于我国纺织工业的迅速发展，对二甲苯呈现比较大的供应缺口。

2006年，国内PX生产能力为3.83 Mt，产量2.62 Mt，而消费量达到了4.63Mt，进口1.84 Mt ，进口量占到消费量的42%。

预计今年消费量将达到6.15Mt，国内生产量尽管会有较大增长，达到3.50Mt，但还是满足不了需求，需进口2. 70 Mt。

预计2012年全球PX产能和需求量将以2.0%和2.7%的速率递增，其中主要在亚洲，特别是中国。

目前，我国正加快对二甲苯项目的投资建设，以满足日益增长的需求。

海南省也投资354亿元石油储备基地和其他有关项目，其中就包括一套年产60万吨PX 装置。

但是就目前看来，国内建设的PX项目同日本、韩国等相比，从原料来源、技术与管理水平、投资成本等方面相比，没有明显劣势，但有明显的一体化优势和市场优势，未来保持较高的自给率是可能的。

只要合理布局，不发生过度竞争，从多方面严格控制投资，并通过向上下游延伸分担风险，国内 PX项目应该是有竞争力的。

3荆门地区
3.1地理位置
荆门位于湖北省中部，东通孝感下汉泸，与安陆、应城接壤，距武汉市217公里；南连荆州通湘粤，与江陵、潜江、天门毗邻，距荆州市80公里；西扼宜昌接渝蜀，与南漳、远安、当阳交界，距宜昌市120公里；北望襄阳达中原，与宜城、随州相连，距襄阳市111公里，是沟通南北、连接东西的重要交通枢纽，素有“荆楚门户”之称，历来为兵家和商家必争之地。

荆门地跨东经111°51'--113°29'，北纬30°32'--31°36'之间，东西最大横距155公里，南北最大纵距131公里，全市国土面积1.24万平方公里，占全省国土面积的6.67%。

荆门东接大洪山之毓秀，北枕荆山之灵脉，南拥江汉平原之富庶，山川秀美，人杰地灵，物产丰富，
境内北部层峦叠翠，中部岗岭起伏，南部沃野舒展，山区、丘陵、平原、湖区地形兼具、优势兼得。

3.2经济
调整产业结构，转变发展方式。

扎实推进“百亿工程”，着力打造“300亿石化，100亿磷化、建材、食品产业”，四大重点产业规模以上企业发展到516家，资产总额、实现主营业务收入均超过全市规模工业总量的三分之二。

规模以上工业实现增加值172亿元，增长25%。

加快高新技术产业发展，高新技术产业产值突破100亿元。

京山、钟祥、沙洋经济开发区发展势头强劲，工业重镇建设方兴未艾，207国道工业走廊成为全市工业经济新的增长点。

积极培育壮大市场主体，全市规模以上工业企业达784家，比上年末净增170家。

坚持“大抓项目、抓大项目”，建设了一大批重点项目。

2008年施工项目1027个，增加119个，其中亿元以上项目99个，增加64个。

天茂集团年产100万吨二甲醚二期、众和纺织20万锭紧密纺一期、葛洲坝水泥厂子陵日产4800吨水泥熟料、鄂中化工年产20万吨复合肥、洋丰中磷120万吨采选矿、楚玉食品一期工程、福耀汽车玻璃、金龙泉啤酒等项目竣工投产，李宁（荆门）工业园、中集(宏图)能源装备生产基地、凯迪生物质能发电、汇源集团钟祥果蔬饮料食品加工等项目开工建设。

3.3自然气候
荆门四季分明，气候温暖，日照充足，雨量充沛，无霜期长，为亚热带温暖季风型气候，十分有利于农作物生长。

全市年平均气温16.1℃，年均降水量949.4毫米，日照时数2000小时左右。