异构化安全分析.

图2 立式径向二甲苯异构化反应器 16
安全分析
PX的危险性分析： （1）根据《全球化学品统一分类和标签制度》和《危险化学品名 录》，PX属于危险化学品，但它是易燃低毒类危险化学品，与汽油 属于同一等级。 （2）PX蒸气与空气会形成爆炸性混合物，爆炸极限是1.1%~7%(体 积)，所以PX化工厂存在爆炸的可能。 （3）2000年，国内辽阳石化一套25万吨/年PX项目就曾发生过严重 火灾。主要是设计上有欠缺，塔底没有切断阀，火焰超过100米，烧 了10多个小时。这是一次重大的事故，3名操作工人遇难。2009年， 福佳大化PX开工初出现一次小型火灾。2011年7月，中海油惠州炼厂 部分PX装置发生火灾。
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安全分析
（4）化学品对健康的危害其实包含两个方面：以致癌为代表的长期 影响和可以立即观察到直观后果的短期影响。国际上普遍定义“对二 甲苯是不能确定是否致癌”的第三类致癌物。因此有关PX致癌的说 法缺乏科学依据。 （5）事实上，有关PX危害性的描述基本集中在短期伤害方面。 根据国际权威的化学品安全技术说明书Material Safety Data Sheet （MSDS）中的信息，人通过呼吸道吸入PX可能会引起消化道的刺激， 中枢神经系统抑郁症，极端情况可能造成崩溃，意识障碍与昏迷，最 极端的是死亡。如果人体直接接触到PX液体，脆弱的眼球可能会产 生表面的损伤，皮肤则会干燥和开裂。
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二甲苯异构化
C8芳烃是对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)和乙苯(EB)4 种异构体的混合物，每种单体烃都是重要的有机化工原料。 对二甲苯(PX)是用量最大的C8芳烃，是聚酯工业的重要原料，主要用 于生产对苯二甲酸(PTA)，进而生产聚酯(PET)。PX广泛应用于纤维、 胶片、薄膜和树脂的制备，是一种十分重要的合成纤维和塑料的原料。 二甲苯异构化目的就是将OX、MX、EB转化为价值更高的PX。 下面将对PX生产系统进行分析并重点研究异构化单元的工艺流程和 安全分析。
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异构化发展与研究
异构化是可逆反应，反应常常可进行到接近平衡转化率。由于反应热 效应很小，温度对平衡组成影响不甚显著，但低温操作有利于减少副
反应。液相异构化反应温度一般为 90～150°C。气相异构化反应温
度则为300~500°C。气相非临氢异构化可在低压（约0.3MPa）下进 行，气相临氢异构化则需较高压力(2.0～2.5Mpa)下进行。
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异构化定义 异构化例子
高温条件
在隔绝空气条件 下，白磷加热到 260℃时就回转 化为红磷；红磷 加热到416℃时 就升华，其蒸气 冷却后变成白磷。
常温、催化剂
正丁烷在三溴化 铝及溴化氢的存 在下，在27℃可 发生异构化反应 而生成异烷。
紫外线照射
逆转醇的反式异 构体暴露在紫外 线下，可转化为 顺式异构体。
反应温度：360~380℃； 反应压力：0.5~0.8MPa； 氢烃摩尔比：1.0~2.0； 空速：8~10h-1； 催化剂：SKI系列催化剂。
图1 二甲苯异构化单元工艺流程图
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二甲苯异构化
来自进料加热炉的汽化进料 通过顶部人孔接管和进料分 布器进入反应器。 催化剂床层的顶部有折流 板或盖板以防蒸气直接流入 催化剂床层。管套从盖板外 侧半径范围向下延伸。
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异构化发展与研究
催化剂主要有下列几类： ① 以固体酸为载体的贵金属催化剂，如铂-氧化铝、铂-分子筛、钯氧化铝等。这类催化剂属于双功能催化剂,其中金属组分起加氢和
脱氢作用，固体酸起异构化作用。采用这类催化剂时，反应需在
氢存在下进行，故也称临氢异构化催化剂，用于气相异构化。烷 烃、烯烃、芳烃、环烷烃的异构化也可采用。尤其是乙苯异构化 为二甲苯和环烷烃的异构化只有这类催化剂有效。其优点是结焦 少，使用寿命长
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二甲苯异构化
石油企业一般都是以自催化重整产物、裂解汽油和煤焦化产物为原料 制得PX。二甲苯原料的组成如表1所示。
表1 二甲苯原料的组成（%）
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二甲苯异构化
PX的工艺流程图
歧化烷基化 转移单元
二甲苯精 馏单元 异构化单元
吸附分离单元
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二甲苯异构化
PX生产系统 二甲苯异构化单元C8芳烃异构化在芳烃生产中决定了芳 烃联合装置的经济性，而异构化催化剂是装置的核心。提高生产PX 效率的方法除了提升C8芳烃二甲苯异构化催化剂的性能，还有除去 与二甲苯沸程接近的乙苯(EB)，减少乙苯在循环液流中积累。 由于将乙苯与二甲苯分离十分困难且不经济，因此在二甲苯异构化过 程中，必须将乙苯转化。根据乙苯转化途径的不同，二甲苯异构化催 化剂可分为两大类：一是乙苯转化为二甲苯型催化剂，二是乙苯脱烷 基转化为苯型催化剂。第二类会降低PX收率，而第一类可以利用有 限的C8芳烃资源最大限度地生产目的产品PX。
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异构化发展与研究
催化剂主要有下列几类： ② 弗瑞德－克来福特型催化剂，常用的有三氯化铝-氯化氢、氟化 硼-氟化氢等。这类催化剂活性高，所需反应温度低，用于液相
异构化，如正丁烷异构化为异丁烷，二甲苯的异构化等。
③ 以固体酸为载体的非贵金属催化剂，如镍-分子筛等，一般也需 有氢存在，用于气相异构化,但不能使乙苯异构化成二甲苯。 ④ ZSM-5分子筛催化剂,主要用于二甲苯的气相或液相异构化。
化工系统安全分析 危险工艺识别
异构化反应
报告人： 专 业：
2013/11/26
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目录
异构化定义 异构化发展与研究
二甲苯异构化
安全分析
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异构化定义
异构化【英语】：Isomerization
异构化也称异构化反应，指某种化学物质在特定条件下改变自身的组 成结构，从而成为新物质的反应。产物通常是反应物的异构体。许多 异构体的键能相差不大，因此在常温下可相互转化。
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异构化发展与研究
异构化发展
40年代以后，由于对航空汽油的大量需求，由异丁烷烷基化生产高辛 烷值汽油调合组分的过程迅速发展，同时广泛开展了用三氯化铝作催 化剂的正丁烷异构化研究。1960年，美国大西洋炼油公司将异构化
过程应用于芳烃的转换，开发了以氧化铝或氧化铝－氧化硅为载体的
铂催化剂的二甲苯异构化工艺过程，随后日本三菱瓦斯化学公司又开 发了用氟化氢－氟化硼作催化剂的液相二甲苯异构化过程。1976年 和1978年美国莫比尔化学公司先后开发了使用新型ZSM－5分子筛催 化剂的二甲苯气相和液相异构化过程。
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二甲苯异构化
目前国内外乙苯转化型的C8芳烃异构化催化剂主要有UOP公司的I-9 和I-400型系列催化剂、IFP公司的Oparis型催化剂、中国石油化工集 团公司石油化工科学研究院的SKI-300和SKI-400型系列催化剂。
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二甲苯异构化
二甲苯异构化反应：
乙苯异构化反应：
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二甲苯异构化 二甲苯异构化工艺条件：