Patentepx
Con el rápido desarrollo de la economía china, la demanda de xileno, la materia prima química orgánica básica más importante, ha crecido fuertemente en los últimos cinco años. Con el rápido desarrollo de los productos transformadores (principalmente la industria de PTA), la demanda del mercado de PX mostrará una rápida tendencia ascendente en los próximos años. Se espera que la tasa de crecimiento del consumo anual requerida sea del 22,4% y la tasa de crecimiento anual promedio sea del 24,9%. Se espera que para 2010, el consumo de PX de los dispositivos PTA alcance 54-61Mt. La capacidad de producción del dispositivo está lejos de seguir el crecimiento de la demanda. La brecha entre la demanda y la producción de PX de mi país se ampliará aún más.
El método de producción de paraxileno consiste en utilizar una separación por cristalización a baja temperatura en múltiples etapas o una tecnología de separación por adsorción en lecho móvil simulada por tamiz molecular (conocida como separación por adsorción) para separar el xileno y su mezcla de isómeros de la nafta. Si se procesan o-, m-xileno y etilbenceno, a menudo se utiliza la tecnología de isomerización mixta de xileno (denominada isomerización), por lo que se isomeriza p-xileno. La tecnología de desproporción y transalquilación de tolueno aprovecha al máximo el tolueno industrial barato y los aromáticos C9/aromáticos C10 (C9A/C10A) para convertirlos en xilenos y benceno mixtos. Dispositivo de hidrocarburos aromáticos, esta tecnología produce más del 50% de xileno mixto, y esta tecnología es el principal medio de producción industrial de paraxileno. La desproporción selectiva de tolueno para producir xileno es un enfoque nuevo. En los últimos años se han logrado grandes avances en la mejora continua del rendimiento de los catalizadores en este proceso. Con la mejora continua de la capacidad de producción de etileno, la cantidad total de tolueno mostrará una tendencia ascendente, por lo que tiene buenas perspectivas de mercado.
Este artículo revisa el avance de estas dos rutas tecnológicas de producción de xileno en los últimos años y propone tendencias de desarrollo tecnológico en este campo.
1 Tecnología de desproporción y transalquilación de tolueno
1.1 Proceso de producción típico
El proceso de producción tradicional de desproporción de tolueno es el proceso Tatoray en el que existe hidrógeno en un lecho fijo. El proceso fue desarrollado conjuntamente por la UOP y Toray Corporation de Japón a finales de los años 1960. Después de más de 30 años de desarrollo tecnológico, en 1997 se completó e industrializó la investigación y desarrollo del proceso S-TDT. En comparación con el proceso Tatoray, el proceso S-TDT permite que la materia prima de hidrocarburos aromáticos pesados contenga C10, y el catalizador de desproporción de tolueno HAT se encuentra en el nivel internacionalmente avanzado, y el consumo de energía de equipos y materiales es bajo, lo que hace que el proceso tenga buenas características técnicas. e indicadores económicos.
El breve proceso de tratamiento de la desproporción de tolueno S-TDT es el siguiente: después de que la materia prima C9A que contiene tolueno y aromáticos pesados C10 se mezcla con hidrógeno circulante, se calienta a través del horno de calentamiento hasta la entrada y salida. del intercambiador de calor del reactor para formar un lecho fijo adiabático. En el reactor, el benceno y el xileno reaccionados se mezclan bajo la acción de un catalizador. El efluente de la reacción pasa a través del intercambiador de calor de entrada y salida del reactor, se enfría y fluye hacia el tanque de separación de alta presión, y el líquido aromático separado ingresa al dispositivo de fraccionamiento aguas abajo. La parte del efluente de gas que se separa, la mayor parte del gas y el hidrógeno de reposición se mezclan a través de un compresor de hidrógeno en circulación, que presuriza el hidrógeno en circulación.
1.2 Progreso de la tecnología de desproporción y alquilación de tolueno en I+D
1.2.1 Catalizador de desproporción de tolueno TA y Tatoray
Desde 1969, desarrollado conjuntamente con UOP Corporation de Estados Unidos La tecnología de industrialización de la tecnología de transferencia y desproporción de tolueno de Tatoray de Toray Corporation de Japón siempre ha sido el principal campo técnico de industrialización. Tiene operación estable, ciclo de operación largo, indicadores técnicos y económicos avanzados y más de 50 conjuntos de equipos utilizados internacionalmente. Aplicaciones industriales de los catalizadores de proceso TA-4 en la década de 1990 y de los catalizadores TA-5 desde 1997. En la actualidad, los procesos de tantalato de litio extranjeros utilizan principalmente catalizadores TA-4 y TA-5.
La última generación del catalizador de hidrogenación de metales TA-20 desarrollado por UOP. Los aromáticos pesados con capacidades de hidrocraqueo de metales y catalizadores para mejorar las capacidades de procesamiento se pueden transformar en tolueno, lo que permite mezclar y alimentar una materia prima que contiene 65,438 ± 0 % de alcanos con una fracción de masa del 30 %. La estabilidad a largo plazo del catalizador TA-20 también se ha mejorado en comparación con los catalizadores TA-4 y TA-5 originales.
1.2.2 Catalizador de desproporción de tolueno serie HAT y tecnología S-TDT.
La ampliación y transformación de capacidad para cubrir las necesidades de la unidad del complejo de aromáticos no ha variado. Los catalizadores de desproporción y transalquilación de tolueno de la serie HAT HAT-095 y HAT-096 desarrollados por el catalizador HAT-097 de 1996 se han aplicado con éxito a la tecnología central de las unidades de desproporción de tolueno nacionales con una escala anual de 13.000 a 123.000 toneladas/año.
La tecnología de desproporción de tolueno TDT y los catalizadores se han exportado a Irán. La Tabla 1 enumera los principales indicadores de desempeño de la industrialización de catalizadores HAT. Como puede verse en la Tabla 1, el catalizador de HAT-097 es el catalizador de HAT-095. La capacidad de procesamiento de este catalizador ha mejorado enormemente y la proporción de hidrógeno a hidrocarburo es cada vez menor.
Las condiciones del compresor en el dispositivo existente permanecen sin cambios y el objetivo de expansión se puede lograr simplemente reemplazando el catalizador. Al mismo tiempo, la alimentación de reacción hace que el C10A sea cada vez más alto, y se pueden procesar los aromáticos pesados y la unidad de desproporción, lo que puede aumentar efectivamente el rendimiento de benceno y xileno mixto y mejorar los beneficios económicos.
En comparación con catalizadores industriales extranjeros similares, la capacidad de tratamiento de aromáticos de los catalizadores HAT ha mejorado enormemente. Los resultados de las operaciones industriales muestran que su desempeño integral ha alcanzado el nivel avanzado internacional. El catalizador HAT-099 completó el desarrollo de la reacción C10A. Como las tres primeras materias primas, se permite que la fracción de masa de la materia prima C9A C10A sea tan alta como 25% -30%. El desarrollo exitoso del catalizador HAT-099 aumentará efectivamente los aromáticos pesados, cuyo propósito es aumentar significativamente el xileno mezclado y el xileno para mejorar la utilización de la producción.
En los últimos años, las unidades de desproporción de tolueno han podido responder a la demanda de una mayor capacidad de producción de xileno produciendo más C8A a partir de materia prima de alta concentración de C9A. El catalizador MXT-01 La zeolita beta de poro grande SRIPT se utiliza para catalizar la reacción de desproporción y transalquilación de tolueno y C9A. Los resultados experimentales muestran que en condiciones de hasta el 70%, la materia prima de reacción C9A tiene una alta velocidad espacial, la tasa de conversión molar total de la fracción en masa de baja proporción de hidrocarburos de hidrógeno alcanza más del 46%, y la proporción molar de hidrocarburos aromáticos C8A a el benceno es más de 3,7. El catalizador HAT MXT-01 tiene un mayor rendimiento de xileno mixto. Se probaron y compararon catalizadores de mordenita en unidades de producción secundarias industriales actualmente totalmente desproporcionadas.
1.2.3 Tecnología de alquilación y desproporción de tolueno MTDP-3
La tecnología de alquilación y desproporción de tolueno MTDP-3 es una tecnología de producción C9A desarrollada por Mobil Company. Este proceso utiliza zeolita ZSM-5 y la fracción de masa de C9A en la alimentación de reacción es inferior al 25%. Ventaja competitiva de tecnologías que permiten bajas relaciones molares de hidrógeno a hidrocarburos (menores o iguales a 3).
Basado en la tecnología MTDP-3 de Mobil Corporation y China National Petroleum Corporation (CPC) de la provincia china de Taiwán, * * *En el proceso de desarrollo de TransPlus, con el fin de mejorar el procesamiento de C9A Parte C10A Capacidad de materias primas, en 1997, se industrializó la primera planta petroquímica en Linyuan, provincia de Taiwán, China. Esta tecnología utiliza la función ligera del Catalizador A para optimizar los aromáticos pesados, lo que permite procesar materias primas que contienen una cierta cantidad de C10A y C9A. Se dice que la materia prima C9 permite que la fracción de masa de C10A alcance más del 25%, y la fracción de masa de la mezcla de reacción de C9A puede alcanzar más del 40%, pero aún no hay informes de datos industriales. Condiciones de funcionamiento típicas: temperatura de reacción 385-500 °C, presión de reacción 2,1-2,8 MPa, hidrocarburo aromático WHSV WHSV 2,5-3,6 H -1+0, relación molar de hidrocarburo no superior a 3,45 %-50 %.
1.2.4 Otras tecnologías
El Ako-IFP y el xileno (rendimiento de xileno+) se industrializaron en 1968. El tamiz molecular Y de tierras raras utilizado tiene baja actividad y selectividad del 28%. -30% y 92,5% respectivamente; debido al uso de reactores de lecho móvil, el catalizador necesita regenerarse continuamente, lo que consume mucha energía. Se pueden utilizar tolueno y C9A como materias primas. ¿do? El material original de contenido 9A sólo permite 4 juegos, hasta el momento, de los equipos industrializados del mundo. Un
Cosden T2BX se industrializó en Francia en 1985, con una alta presión de trabajo (4,1MPa) y una tasa de conversión del 44%. La mordenita se utiliza como catalizador de tolueno y aromáticos C9A. No ha habido nuevos informes en los últimos años.
Desproporción selectiva de tolueno para producir xileno de alta concentración
2.1 Descripción general
La catálisis selectiva de forma puede suprimir eficazmente las reacciones secundarias y mejorar en gran medida la selectividad del producto deseado. Producto que simplifica el proceso de separación, reduciendo en gran medida el consumo de energía y la inversión, mejorando así eficazmente los beneficios económicos del dispositivo. La desproporción selectiva de la forma del tolueno sólo se puede utilizar con alimentaciones de tolueno puro. Acerca de
Selección de sitios altamente críticos para la desproporción selectiva de la forma del tolueno, el tamaño de poro apropiado y la pasivación de la superficie externa de zeolitas. La superficie exterior del cristal de zeolita pasivada está diseñada para permitir la difusión rápida de canales de zeolita, paraxileno y tamices moleculares en reacciones de isomerización que no ocurren fuera de la superficie, y también produce una mezcla de xileno en equilibrio termodinámico.
Hasta ahora, el informe de patente sobre la desproporción selectiva de tolueno del tamiz molecular ZSM-5 proviene de Mobil Company, que es una pequeña parte de la estructura de poros del tamiz molecular similar de zeolita ZSM-5 ZSM-11.
2.2 La tecnología desarrollada es extranjera.
2.2.1 Desproporción selectiva de forma de tolueno MSTDP y PXMAX
La primera tecnología industrial de desproporción selectiva de forma de tolueno fue una modificación in situ del proceso MSTDP de la tecnología Mobil 1988. En la ciudad italiana de Gela, la refinería de MSTDP Enichem ha estado operativa con éxito. Sus indicadores técnicos industriales: la tasa de conversión de tolueno es del 25% al 30%, la relación molar de benceno y xileno es del 85% al 90% y el producto de reacción es de 1,44.
En 1996, la empresa introdujo la tecnología de modificación ex situ de PX-MAX, con una selectividad de xileno superior al 90% y una tasa de conversión de tolueno del 30%. En comparación con la tecnología MSTDP, la proporción molar de benceno y xileno en el producto de reacción es menor con la tecnología PXMAX, por lo que se puede obtener más paraxileno.
2.2.2 Tecnología de desproporción opcional de tolueno PX-PLUS
Se sospecha que UOP introdujo la tecnología PX-PLUS en 1997 en comparación con la tecnología MSTDP.
Sus principales indicadores son: tasa de conversión de tolueno del 30%, paraselectividad del 90%, la relación molar de benceno y xileno en el producto de reacción es 1,37 y el rendimiento de paraxileno es de aproximadamente el 41% (convertido en tolueno). En 1998 se industrializó el primer conjunto de equipos.
La combinación de la tecnología UOP y la adsorción por tamiz molecular y la separación de aromáticos de xileno estrictos y saludables tiene un efecto muy complementario. La tecnología PX-PLUS se utiliza para producir xileno de alta concentración. Después de una simple cristalización y separación, se puede obtener paraxileno con una fracción de masa elevada. El líquido residual de paraxileno en el producto todavía está por encima del 40%, que es mucho más alto que la mezcla de xileno habitual. El contenido de xileno se puede introducir directamente en el departamento de separación por adsorción.
2.3 Desarrollo nacional: la investigación nacional en esta área comenzó a principios de la década de 1990 y la prueba industrial del catalizador de 1 litro en RIPP se completó en 1999. Los principales resultados son los siguientes: la tasa de conversión de tolueno es superior al 30% y la selectividad es superior al 90%, pero el número molar de benceno y xileno es superior, aproximadamente 1,6.
La investigación sobre el catalizador de desproporción selectiva de tolueno SRIPT se llevó a cabo en 1997 y hasta ahora ha logrado buenos resultados. Los resultados experimentales muestran que la tasa de conversión de tolueno es 65438 ± 0,4 y las proporciones molares de benceno y xileno son 30% y 90% respectivamente. Se han completado las pruebas ampliadas de catalizadores y las pruebas de línea en el lado industrial están listas.
Aromáticos pesados, mejorar la capacidad de refinación, aumentar la escala y el número de unidades de producción de aromáticos de reformado continuo y acelerar el desarrollo de la tecnología de desalquilación en el proceso de desalquilación de aromáticos pesados.
Los aromáticos producidos por C9A se pueden hidrogenar para producir xileno mixto, lo que puede reducir eficazmente la escala del dispositivo y aprovechar al máximo los recursos aromáticos pesados. En el extranjero, en este campo, la tecnología UOP se ha utilizado en el proceso de Dongli TAC9, y Zeolyst ha preparado la tecnología GT-TransAlk de ATA Technology Company GTC Company.
3.1 Conversión selectiva de aromáticos Toray TAC9 C9-C10 de aromáticos pesados Tecnología de producción de xileno mixto
Tecnología de xileno mixto producida en el proceso Toray TAC9. El C10A también se utiliza en la producción de xilenos mixtos, que pueden ser un producto aromático de xileno mixto adicional importante. Tecnología como Tatoray también se utiliza en presencia del proceso TorayTAC9, tecnología de reactor de lecho fijo de hidrógeno, en presencia de hidrógeno, para evitar la coquización, los compuestos aromáticos desalquilados y los compuestos no aromáticos se consumen principalmente de las manos del hidrógeno. Para garantizar un alto rendimiento de xileno mezclado se lleva a cabo la reacción de benceno y tolueno, así como la separación en columna de la alimentación del reactor para separar heptanos.
La producción de xileno mixto tiene tres aspectos: la distribución de metilfenilo, isómeros C9A y C10A, y la proporción del valor C9/C10A en la alimentación total. Para la alimentación de C9A puro, el rendimiento de xileno mixto es de aproximadamente el 75 % y el rendimiento de los productos finales ligeros es de aproximadamente el 21 %. A medida que aumenta la alimentación C10A, disminuye el rendimiento de xileno mixto.
La primera aplicación industrial de esta tecnología en 1996 mostró una buena estabilidad. El período de operación inicial fue de más de dos años. En 1998, la planta tenía dos conjuntos de procesos en uso y la escala del equipo alcanzó los 850 quilates por año.
3.2 Preparación de tamiz molecular/tecnología de transferencia de alquilo y desalquilación de hidrocarburos aromáticos pesados
Uso de la tecnología Zeolyst para preparar la I+D cooperativa de SK coreana y lograr la industrialización. Esta tecnología se aplicó por primera vez a SK coreana en. 1999 Unidad de complejos de hidrocarburos aromáticos.
ATA-11 utiliza catalizadores de metales preciosos con buena estabilidad. El tiempo de operación inicial es de más de 3 años. La fracción de masa de etilbenceno es baja (es mejor hidrogenar para producir aproximadamente un 2 % de C8A). Es una buena materia prima de isomerización. Sin embargo, debido a que el efecto de craqueo es demasiado fuerte, la temperatura del lecho de reacción altamente exotérmico aumenta excesivamente, el tiempo de contacto entre los materiales requeridos y el catalizador no es largo y la operación se realiza en condiciones de alta velocidad espacial. El consumo excesivo de hidrógeno y las reacciones exotérmicas dificultan la alimentación del horno de calentamiento, así como del extractor aguas abajo, y antes del uso de esta tecnología, lo harían los equipos actuales. Esta tecnología es adecuada para la hidrodesalquilación C9+.
3.3 Desalquilación y transalquilación de aromáticos pesados con GT-Transalk
La tecnología GT-TransAlk de GTC se utiliza para tratar aromáticos pesados ligeros C9A/C10A. La característica de esta tecnología es que la materia prima no contiene tolueno y utiliza tecnología de separación por cristalización y metilación de tolueno para formar un grupo de tecnologías de hidrocarburos aromáticos.
4. Tendencias de desarrollo futuro de la tecnología de producción de xileno
Las perspectivas de mercado del paraxileno en los próximos años, así como entre las empresas cuyo principal objetivo es transformar y ampliar los equipos existentes. Algunas empresas también tienen demanda de nuevos dispositivos móviles. Las nuevas tecnologías y las mejoras en las tecnologías existentes se han convertido en el foco de la investigación y el desarrollo en la industria petroquímica.
4.1 Tecnología tradicional de desproporción y transalquilación de tolueno
La dirección de desarrollo futuro de los dispositivos de desproporción y transalquilación de tolueno es mejorar la selectividad de los productos requeridos y reducir efectivamente el consumo de materiales del equipo. relación velocidad espacial/hidrógeno, reducir la investigación de hidrocarburos y desarrollar nuevos catalizadores para satisfacer las crecientes necesidades energéticas de los equipos.
Para mejorar la selección de macroporos adecuados y modular la acidez superficial de los materiales catalíticos, fortalecer adecuadamente la reacción de transferencia de alquilo e inhibir la reacción de desproporción de tolueno, aumentando así el rendimiento de xileno mixto y reduciendo el rendimiento de benceno. Actualmente, SRIPT se ha desarrollado y probado con éxito en el lado industrial del catalizador de mordenita MXT-01.
Los resultados muestran que cuando la velocidad espacial es de 2,5 horas-1 y la temperatura de reacción es inferior a 400°C, la tasa de conversión total del catalizador no es inferior al 46% ni inferior al 89%, y la relación de selectividad molar de benceno a xileno es 3,5 o superior, la selectividad del xileno mixto es del 73%.
La planta de aromáticos es de gran escala y tiene una cantidad considerable de aromáticos pesados. La forma de utilizar plenamente los beneficios económicos de los aromáticos pesados tendrá un gran impacto en la integración de todo el dispositivo. Durante la operación de la planta, para evitar que la alimentación del reactor contuviera componentes de hidrocarburos más pesados que C11, se descargaron algunos hidrocarburos límite como C10A y C11A, lo que provocó la pérdida de aromáticos pesados. Por lo tanto, se puede desarrollar un catalizador C10A para manejar aromáticos ocupados, y su tecnología se centrará en los aromáticos pesados en el futuro.
El procesamiento directo de tolueno con alto contenido aromático sin utilizar hidrocarburos aromáticos es también una de las tendencias de desarrollo futuras. Esta tecnología puede reducir efectivamente la carga de la unidad de extracción y ampliar sus objetivos de implementación para reducir el consumo de energía. Sin embargo, aumentó el contenido de benceno no aromático de los productos en toda la planta. Por lo tanto, es muy importante garantizar la calidad del benceno e investigar y desarrollar catalizadores adecuados para procesar materias primas con un alto contenido de tolueno no aromático.
4.2 Tolueno y xileno
4.2.1 Desproporción selectiva de forma de tolueno y sistemas metilados.
Mejorar aún más la selección de posiciones de cierre y la tecnología de xileno será el foco de futuras investigaciones. Una selectividad de etapa cada vez mayor reducirá en gran medida la energía de separación y reducirá efectivamente el costo de producción de paraxileno.
4.2.2 Proceso combinado de desproporción selectiva de forma de tolueno y transferencia de benceno/benceno alquilo C9.
La desproporción selectiva de tolueno puede producir xilenos mixtos superiores, pero esta tecnología solo puede utilizar xilenos con contenido de tolueno puro. Los equipos de hidrocarburos aromáticos y los recursos baratos de hidrocarburos aromáticos C9 y superiores están en gran medida infrautilizados. Por lo tanto, la tecnología de desproporción selectiva de tolueno de la unidad de aromáticos SRIPT se combina con el proceso combinado de benceno/C9A y alquilo.
La transferencia de tecnología de I+D de benceno SRIPT y alquilo C9 se completó en marzo de 2003. Los resultados muestran que cuando la relación de masa de benceno a C9A es 60/40 y la velocidad espacial horaria de gravedad de la reacción es 1,5 h -1, la tasa de conversión total es superior al 50 %, y la selección de benceno y C9A también como tolueno y xileno mixto es más del 90%.
Durante el proceso de fusión, el tolueno se desproporciona aleatoriamente para producir benceno/C9A como materia prima de la unidad de transferencia de benceno-alquilo. La selección de tolueno se aplica completamente antes del C9A del benceno/C9A y el tolueno generado por el alquilo. La unidad de transferencia se utiliza como materia prima. La tecnología de desproporción sexual y el C9A utilizado maximizan la producción de xilenos mixtos con alto contenido de xileno.
La tecnología de separación ha logrado grandes avances en los últimos años y la investigación sobre el mecanismo de cristalización de la cristalización por congelación ha mejorado sus indicadores económicos. El contenido de xileno mixto con alto contenido de xileno y la tecnología de separación por cristalización combinada con el proceso de producción reducirán significativamente el costo de separación y serán competitivos con la tecnología de separación por adsorción por tamiz molecular. La aplicación de la tecnología de producción de paraxileno y la tecnología de separación por cristalización tiene buenas perspectivas de mercado.
4.2.3 Xileno de alta concentración en un sistema de metilación de tolueno
La alquilación de tolueno, metanol y xileno es una nueva ruta de proceso que utiliza la tasa de conversión de tolueno y metanol barato. Una nueva forma de producir xileno . La investigación nacional y extranjera comenzó en la década de 1970 sobre la alquilación selectiva de tolueno para sintetizar zeolita Y, catalizador de zeolita ZSM-5, especialmente relación de Al, tamaño de partícula, platino, magnesio, antimonio/metal alcalino (metal alcalinotérreo), fósforo modificado, silicio, relación modificada. entre los elementos del grupo B y la estructura, acidez y rendimiento catalítico de los catalizadores de tratamiento con vapor. Mobil utiliza tamices moleculares de silicoaluminofosfato con una relación molar de 450 y 970 °C para tratar con vapor el catalizador P/HZSM-5 durante 45 minutos. Por ejemplo, a una temperatura de reacción de 600 °C y una presión de reacción de 0,28 MPa, WHSV4h-. 1, N (tolueno)/n(metanol)/N(agua)/N(hidrógeno). Benceno, la reacción no produce muy pocos subproductos, principalmente hidrocarburos inferiores a C5 y una fracción másica inferior al 1%.
Hay dos cuestiones principales que tienen ventajas: el desarrollo de catalizadores industriales con buena estabilidad y larga vida útil y la economía técnica. La Corporación Petroquímica de la India (IPCC) y GTC informaron conjuntamente sobre nuevos avances en el desarrollo de la tecnología de alquilación de tolueno metanol GT-lAlkSM y la evaluación técnica y económica de la unidad de producción de 200kt/aPX. Usando tolueno y un catalizador patentado de zeolita con alto contenido de sílice para la alquilación en un reactor de lecho fijo, la temperatura de reacción es de 400 a 450 °C, la presión de reacción es de 0,1 a 0,5 MPa y la relación de masa de tolueno a metanol es de 1,35/1. En esta condición, la selectividad de PX alcanza más del 85% y el tiempo de funcionamiento del catalizador es de 6 a 12 meses. Esta tecnología: La característica principal del reformado de tolueno es transportar directamente la unidad de alquilación de tolueno para producir aromáticos PX de alta concentración utilizando metanol de bajo costo como materia prima. El costo del xileno es bajo y una unidad de cristalización simple puede resucitar eficazmente el PX. La inversión en la construcción de una unidad de separación por cristalización para obtener PX de alta pureza es mucho menor que la de una unidad de separación por adsorción tradicional. Además, el subproducto benceno es insignificante. Cada producto agrícola 1tPX sólo necesita consumir: 1 tonelada de tolueno (en el proceso de desproporción selectiva de tolueno, la producción de 1 tonelada de PX requiere el consumo de unas 2,5 toneladas de benceno, tolueno y subproductos: B y PX: 1,36- 1,60). Materia prima tolueno 2,34 tm/evaluación técnica y económica: 200kt/aPX unidad metanol 1,73 tm/concentración anual de PX 2,33Mt/A, los precios del tolueno y el metanol son 260 dólares estadounidenses/tonelada y 110 dólares estadounidenses/tonelada respectivamente, el neto anual la ganancia es de aproximadamente 190.000 y la inversión total es de aproximadamente $70 millones.
Esta tecnología, como la tecnología de tolueno, metanol y metilo, la tecnología de hidrocarburos del lado pesado de alquilación GT, la tecnología de isomerización GT-IsomPX y la tecnología de cristalización CrystPX, se combina con otras unidades de destilación y aromáticos. superioridad y flexibilidad en la producción de modernos dispositivos combinados PX. El método y el equipo de reciclaje de la unidad de PX de 400.000 toneladas/año pueden ahorrar un 10% en costos en efectivo por tonelada en comparación con la alimentación de xileno mixto con separación por adsorción tradicional. El costo de inversión del portafolio moderno de reciclaje de PX se reduce en un 2,6%, lo cual es menor que. Reducción de los requerimientos de materia prima de nafta en aproximadamente un 53,8%.
Con los precios del metanol demasiado altos, la generación de aguas residuales y las tecnologías para sostener las perspectivas de industrialización a largo plazo requieren más investigación. Sin embargo, el desarrollo de la industria química del gas natural y la tecnología avanzada de catalizadores tienen buenas perspectivas de aplicación.
4.3 Investigación en ingeniería
En el desarrollo de la tecnología catalítica de hidrocarburos aromáticos, a medida que aumenta la escala del equipo, el costo de producción de los productos se vuelve cada vez menor, por lo que es necesario realizar más estudios. Proceso de ingeniería y separación de las dos tecnologías. Durante la reacción se estudian conjuntamente el reactor central principal y los equipos y dispositivos de transferencia de calor a gran escala. Junto con el tamaño del equipo, la elección del tipo de reactor apropiado y cómo garantizar una distribución uniforme del flujo de gas dentro del reactor son cuestiones importantes. La distribución uniforme del flujo de aire SRIPT dentro de un lecho fijo axialmente se ha estudiado exhaustivamente y se puede utilizar en diseño industrial. La eficiencia del intercambiador de calor horizontal determina en gran medida el nivel de consumo de energía de todo el dispositivo. El intercambiador de calor de placas de la empresa francesa PAKINNOX representa el nivel más avanzado. En la actualidad, la unidad de desproporción de tolueno de 870 quilates y 654,38+ millones de toneladas de SRIPT se ha utilizado para los intercambiadores de calor, lo que se espera que acorte considerablemente la carga del horno del reactor.
Los productos se centran principalmente en tecnología avanzada de separación por cristalización, tecnología de separación De Niro/tecnología de purificación y separación por cristalización por congelación de TNO. Esta tecnología es una tecnología de separación y purificación desarrollada en 1993 por la Universidad de Bremen, respectivamente "De Niro Process Technology y TNO Institute of Environmental Science, Energy Technology and Process Innovation". En comparación con la tecnología de separación y purificación del proceso tradicional de cristalización por congelación en capas y el proceso de cristalización por congelación en suspensión basado en la tecnología de separación y purificación por cristalización por congelación Niro/TNO, el consumo integral de energía se reduce a aproximadamente el 10% del proceso tradicional de cristalización por congelación. .
Actualmente no se ha informado de ninguna investigación en esta área.
5 Investigar y desarrollar una nueva tecnología con visión de futuro: el paraxileno sintético
La nueva ruta de proceso informada recientemente por ExxonMobil son las olefinas C4+ (como ciclopentadieno, butil dieno, pentadieno, hexadieno, metilciclopentadieno, etc.). ) y los oxigenados C1-C3 (tales como metanol, dimetiléter, etanol, dietiléter o una mezcla de metanol y dimetiléter) se convierten selectivamente en p-xileno, etileno y propileno. El catalizador ZSM-5 contiene 4,5% en masa de zeolita P (la relación molar de sílice a alúmina es 450). En el reactor de lecho fijo, la temperatura de reacción es 430°C y la presión de reacción es 0,65438±0 MPa. WHSV 0,5H-1 y materia prima M (dipentadieno)/m (tolueno)/m (metanol)/m (agua) 1,25/1,25/22,5/75 el ciclopentadienilmetanol tiene una alta selectividad y se convierte en xileno tan alto como el metanol. La masa del producto incluye: 30% de paraxileno, 25% de etileno, 22% de propileno y olefinas C4+ restantes, y compuestos aromáticos C8+ excepto xileno.
ExxonMobil sintetiza catalíticamente gas de síntesis de trimetilbenceno a partir de metiltolueno. Composición catalítica de MgO/HZSM-5 soportada por Cr-Zn-Mg -O, la relación de n(H 2)/n(CO bajo en carbono)/n(tolueno) en la materia prima es 2/1/0,25, y la reacción La temperatura es 460°C, la presión de reacción es 0,17 MPa y la WHSV es 60.