对二甲苯

1.概述
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、塑料等诸多化工生产领域有着广泛的用途。

目前，主要用于生产
精对苯二甲酸（PTA）和对苯二甲酸二甲酯（DMT），也有少量PX在除草剂和联
对二甲苯中用作溶剂。

而PTA或DMT再与乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二醇
酯（PET），即聚酯，进一步加工纺丝生产涤纶纤维、聚酯树脂以及轮胎工业用
聚酯帘布，除此之外，对二甲苯在医药上也用用途。

2.PX的现状
2.1全球PX生产及消费情况
进入21世纪后，随着世界经济的快速发展，尤其是亚洲聚酯工业PTA工
业的飞速发展，带动了PX产业迅速发展。

在全球PX的消费结构中，80%以上的PX用以生产PTA，还有部分用于生产DMT，少量用于医药行业。

进入21世纪以来，聚酯生产的稳定增长强劲地拉动了PX和PTA产能的高速增长。

自2000年
以来，连续7年全球PX生产能力年均增长率超过了4%，而需求的增长率则超
过6%。

2.2中国PX生产及消费情况
由于中国纺织工业的迅速发展，PX的生产一直保持增势，然而产能仍然不
能满足需求，2006年，国内PX生产能力为383万t，产量262万t，而消费量
达到了436万t ，进口184万t,进口量占到消费量的42%，2007年国内总产量达到为3825万t，为了满足国内需求还必须进口约300tPX。

目前中国是世界上最大的PTA生产国和消费国，且浙江、江苏、福建、广
东等几个省份产能扩张迅速。

2004年国内PTA产能仅仅为4835万t，但经过前几年的迅猛增长，根据中国PTA行业协会秘书处的统计资料，2008年中国PTA （精对苯二甲酸）产量已达到930万t。

聚酯行业的迅速发展，带动了PX生产
能力和产量不断增加，单因缺口较大，每年都需大量进口。

2.3中国PX产业现状及趋势分析
我国是人口大国，穿衣是人民生活的基本需求，由于耕地有限，天然纤维
无法完全满足人民穿衣的需要，发展合成纤维是解决穿衣问题的根本途径。

目
前我国合成纤维已占纺织纤维产量的70%，其中与PX密切相关的涤纶纤维占合
成纤维总量的88%。

截至200年，我国已成为世界最大的PX生产和消费国，产
能占全球总产能的2%，消费量占全球总消费量的32%。

保障PX产业健康发展，对于稳定国内化纤市场供应和提升中国纺织品的竞争力至关重要。

（一）国内产能扩张较快
PX作为重要的化纤原料，国内一直存在较大缺口，2008年以前，进口依存度一直在50%以上，2009～2011年由于国内有新建装置投入运行，PX供应状况
得到一定改善进口依存度有所下降。

（二）需求继续增长，国内自给率逐步提高
由于天然纤维增长有限，满足人民生活需求增长的主要来源将是化学纤维。

未来10年，我国纺织产品在国际市场上的竞争力仍将保持，但出口增幅将放缓，下游终端需求将更多的依靠内需来拉动。

近些年国内工农业、医疗、高科技、
军事等领域对合纤的需求不断增长，成为合纤需求的新增长点。

2.4国内PX产业发展建议
（一）要正确认识和评价PX的产业价值
PX是聚酯工业的主要原料。

聚酯产业链与国计民生息息相关，也是我国的
优势产业。

对于人口众多的中国，纺织原料、纺织品不能都依赖进口解决。

如
果中国聚酯产业链失去竞争能力，从生活保障、职工就业到进出口贸易平衡，
都会受到很大影响。

而PX产业对于提高聚酯产业链的竞争力至关重要。

因此，我们要从国民经济和产业经济安全高度，认识石化工业发展的重要性。

无论是
美国、欧洲等西方发达国家，还是韩国、日本等周边国家，他们对石油和石化
产品的发展十分重视。

（二）客观承认环境与安全风险
大连福佳大化PX事件发生以后，公众对于PX项目的防护距离产生了疑问。

国家有关于化工项目的防护距离相关标准和规范，如卫生防护距离和环境影响
评价技术导则等，用于确定项目的防护距离。

不可否认，在化工生产过程中，包括PX、PTA生产，确实存在危险因素。

因此化工行业在发展的同时要注意以下几点：一是要充分论证新建项目厂址和
布局，加强科学规划；二是要合理解决城市发展与现有企业的矛盾，保证生产
和生活安全；三是要严格根据法律法规，合法管理和约束企业及政府行为；四
是有效加强PX生产安全管理和环境管理。

（三）客观认识PX危险性
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方面，PX都不是高危高毒产品。

PX是汽油的成分之一，经查国际通用的安全数据卡，PX仅为危险标记7的易燃液体，与汽油相同等级，危险小于家用液化气。

对人
体健康的危害主要是对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时对中枢神经系统有
麻醉作用，属于国家职业性接触毒物危害程度分级依据的第Ⅳ级轻度危害指标，也与汽油同级，缺乏对人体致癌性证据。

3．传统石油芳烃生产现状和技术改进
目前，石油芳烃大规模的工业生产通过现代化的芳烃联合装置来实现。

通常芳烃联合装置包括石脑油重整、裂解汽油加氢、芳烃转换、芳烃分离等装置。

3.1催化重整
催化重整工艺按其催化剂再生方式可分为半再生（固定床）和连续再生
（移动床）两种类型。

连续再生工艺一般采用铂-锡系催化剂，并以UOP公司的CCR Platformer工艺（采用叠合床反应器）和IFP公司的Aromizer工艺（采
用平移流动的移动床工艺）为代表。

3.2裂解汽油加氢
烃类高温裂解，以粗汽油味裂解原料时，通常情况下大约每成产1t乙烯可副产1t裂解汽油，其中苯质量分数可达29.1%，而BTX总质量分数可达58.8%。

3.3芳烃抽提
目前应用最广泛的是以环丁砜为溶剂的salfolane工艺，苯纯度为99．9％时，苯的回收率可达99．95％，甲苯回收率达99.8％，二甲苯回收率超过98％。

3.4芳烃转换
，芳烃转换为苯和二甲苯，可采用加氢脱烷将需求量相对较少的甲苯和C
9
基工艺、甲苯歧化和烷基转移工艺等。

3.4.1加氢脱烷基工艺
该工艺以苯为目的产物，其优点是苯的收率高。

以甲苯为原料时，苯的收
率在99％以上，苯的纯度大于99．99％，仅用白土处理和一般蒸馏就能得到合
格产品。

3.4.2 甲苯歧化与烷基转移
与甲苯脱烷基制苯工艺相比，甲苯歧化与烷基转移反应过程中甲基只在苯
环间移动，而不是将甲基转化为甲烷，所以氢耗量较少，设备和公用工程消耗
也少。

代表性的工艺有Mobil公司的MSTD工艺、UOP公司的Tatoray工艺、
IFP／Mobil公司的TranPlus工艺等。

3.4.3 二甲苯异构化。

芳烃，对二甲苯含量仅为混合二甲从催化重整油和裂解汽油中获得的c
8
苯总质量的1／4左右，且乙苯所占比例较大，为最大限度地生产对二甲苯，需将c。

芳烃进行异构化反应生成对二甲苯。

典型的工艺有：uOP公司的Isomer 8
工艺、东丽公司的Isolene(Ⅱ)工艺、Engemard公司的Octafining工艺等。

目前工业上应用较多的是UOP公司的Isomer工艺、Engelhard公司的
0ctafiIling工艺和Mobil公司的MHAI工艺。

3.4.4 对二甲苯的分离
生产出的混二甲苯是有对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯等二甲苯异构体和
乙苯组成的混合物（简称C馏分），苯的沸点差只有0.75℃，难以用传统精馏
馏分的各组分密度接近且沸点差较小，如对二甲苯与
的方法分离。

目前分离C
8
乙苯的沸点差是2.18℃，甲苯分离是芳烃生产中难度较大的一个环节。

工业上
主要采用模拟移动床吸附分离工艺、冷冻结晶法和吸附-结晶集成分离法等。

吸附分离法是目前分离混合二甲苯的主要方法，它利用固体吸附剂对各二
甲苯异构体的不同吸附能力而实现各组分的分离。

对二甲苯的特殊对称性结构，使得其分子动力学直径相比其它异构体要小一些，这样就可被很多吸附剂选择
吸附，从而达到分离的目的。

经过吸附、洗脱、精馏洗脱液等工序可分离提纯
对二甲苯且有很好的收率和纯度。

吸附分离法所用设备是多柱串联吸附柱或模
拟移动床。

美国环球油品公司(UOP)的 Parex 法和法国Axens公司的 Eluxyl，是吸附分离法的两大主流。

混合二甲苯中对二甲苯的凝固点为13.263℃，邻二甲苯为-25.173℃，间二甲苯为-47.872℃，鉴于各组份间凝固点相差较大，因此可以应用冷冻结晶法
分离生产对二甲苯，此法也是在分子筛吸附分离法出现前分离对二甲苯的唯一
实用方法，迄今为止仍为世界上许多装置所采用。

结晶分离法可以分为
Chevron法、Krupp法、Amoco法、Arco法和丸善法等。

近年来，随着新型工业结晶技术在精细化工、生物工程、药物活性物质分
离制备方面的成功应用，工业结晶技术所具有的分离条件温和、设备腐蚀小、不污染环境、产品纯度高、工艺简单、投资和操作费用较低等优点再次引起产
业界的关注，吸附-结晶集成法分离对二甲苯成为近期的热点。

吸附-结晶集成
法由吸附和结晶两个工艺过程组成。

3.5几种工艺的对比分析
在混合二甲苯的各种分离方法中，吸附法是目前制备对二甲苯的主要方法，美国环球油品公(UOP) 的模拟移动床分离工艺在这一领域具有完全的垄断优势。

并且从技术对接、装置运行可靠性方面考虑，UOP的Parex工艺与前期的生产
装置异构化装置及技术可很好的结合，可有望减少专利引进费用，并且由于该
技术在全球有最多的生产运行装置，因此可靠性高；而结晶分离技术作为一种
传统的分离技术也在不断发展中，装置的改进使竞争力有所提高，但其回收率
相对较低，能耗高，技术相对落后。

通过以上分析可见，UOP的Parex技术具
有较明显的优势。

4.提高对二甲苯的方法
4.1 提高装置运转率
目前大部分生产装置都是按照年开工8000h设计的,设备选择时没有考虑长
周期运行,有些主要设备要定期停车检修,但是通过加强维护,可以充分发挥设备的能力,推迟主要生产设备可能的停车,延长设备运行时间,提高装置开工率。

4.2提高产品质量和加工负荷
20 世纪90 年代,PX产品质量有了显著提高。

通过测试每一台设备，可以找到提高装置加工负荷的瓶颈，有些在装置正常运行中就可以迅速消除，有些可以通过计划安排，寻找机会消除，大幅度提高PX产量。

4.3 更换催化荆和吸附荆
通过运行分析判断,或者找机会卸出催化剂和吸附剂来测试它们在提高芳烃
产量方面的效果等,以确定其性能,如果性能下降,或者效果不佳,寻找机会更换,同样可以大幅度提高PX 产量。

4.3.1更换二甲苯异构化催化剂
使用不同类型的二甲苯异构化催化剂对PX产量有很大的影响。

目前应用的
两种二甲苯异构化催化剂是：EB异构化催化剂和EB脱烷基催化剂，它们的主
要功能都是在已经除去PX的二甲苯物流中重新建立二甲苯异构体的分布平衡。

4.3.2重装重整催化剂
提高PX产量，需要增加混合二甲苯进料量。

短期内提高PX产量的方法之
一是改变对石脑油重整装置进料的分割，即降低石脑油中苯单体产量，提高Ｃ
，
７
Ｃ
８，Ｃ
９
芳烃的产量，同一重整装置便可生产更多的ＰＸ。

在重整装置中重新
装入一种新型的高活性催化剂同样有利于提高ＰＸ产量。

4.3.3重装吸附剂
目前世界上大约80%的PX采用吸附分离工艺回收，其它20%采用不同的结
晶工艺技术回收。

近20年新投产以及正在拟建的PX回收装置全副采用吸附分
离工艺技术，结晶工艺很少采用。

我国原来引进的一套结晶工艺装置也于20世纪90年代关闭，正在用吸附分离来回收PX的联合装置，重新装填一种新型的、高吸附容量的吸附剂有利于提高产量。

4.4改造现有生产装置
在生产运行中，有很多机会来改造现有工艺装置，提高PX产量。

改造包括：提高加热炉和换热器的能力；增加较大的反应器和容器；新建分馏塔；新建原来没有的单元装置等。

4.5新建芳烃联合装置
提高PX产量最明显的方法是建一套新的芳烃联合装置。

其它的方法还包括：改变原料、对现有装置中不易进行改造的部分新建平行系列、用先进工艺更新旧装置等。

5.发展前景
我国已成为全球最大的PX消费国。

但到目前为止，我国PX产量仍不能满
足聚酯产业链的需求。

由于下游产品的迅速发展，近几年的PX市场需求将呈快速上升态势，需求量年均增长24.9%。

另外，由于PX的生产与炼油装置之间有
着紧密的联系，我国PX的生产主要集中在中石化和中石油两大集团公司。

装置产能的建设速度远落后于需求的增长速度，近今年我国PX需求与产量之间的缺口将进一步扩大。

我国聚酯产业链的发展瓶颈正在从PTA向PX转移。

今后一段时期，我国PX消费仍主要取决与PTA生产，而聚酯工业发展对
PTA的需求仍将保持较快增长。

预计到2015年，国内PX的需求将达到1240万t。

未来几年也是我国PX扩能的高峰期。

预计到2010年，国内PX生产能力为813万t/a，2015年将达到1193万t/a,PX的供应缺口将逐步缩小。

然而为促
进我国PET、PTA、PX产业链的协调发展，减轻PX对进口的依赖程度，扩大PX
生产规模近期仍恰当其时。