Aspen Plus年产20万吨对二甲苯分厂原料处理单元设计(2)
附录三 蒸发塔简图 38
附录四 车间布置简图 39
1. 绪论
1.1 前言
对二甲苯（PX）是无色透明的液体，具有甜和芳香性气，它不溶于水，溶于苯、酮类、醚类、氯仿和酒精等有机溶剂。PX 为基础有机化工原料，主要可用于制备对苯二甲酸（PTA），进而用来生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），PET 通过一系列加工可合成纤文（涤纶面料）和包装材料（饮料瓶）。PX也用于生产汽油或用作溶剂以及用于香料、油墨、医药等的生产原料。
对二甲苯是一种非常重要的有机化工原料，主要用来生产对苯二甲酸，进而用来生产丁二醇酯、对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂。聚酯树脂是生产涤纶纤文、聚酯薄片和聚酯中空容器的原料，而涤纶纤文又是我国当下第一大合成纤文。对二甲苯也可以用作染料、农药和涂料溶剂等的原料。这些应用使得近些年来国内外市场对对二甲苯的需求量不断地增长。
因此，工业上迫切的需要一种既能够使用廉价的原料，又能扩大生产，并且对环境污染小的方法来满足对二甲苯行业的现状和未来的发展。
石脑油作为石油的产品之一，又叫作化工轻油，它是以原油或者其他原料加工和生产用于化工原料的轻质油，主要用作重整和化工原料。可分离出很多种有机原料，例如作为燃料的汽油和煤油，作为化工生产原料的苯和沥青等。用作裂解、催化重整和制氨的原料，也可作为一般溶剂和化工原料。
近年来，随着国内外对二甲苯需求量的逐年增大，加快对二甲苯工业化发展已成为我国化工产业可持续发展的一项重要课题。
1.2 世界对二甲苯工业现状
传统PX 的生产原料来源主要有催化重整生成的油和裂解加氢的汽油以及煤焦油的副产物。由于受到热力学平衡的限制，在这些原料中PX 的质量分数都小于24%。为了使PX 有较高的回收率， 结晶的过程应该是在比较低的温度下进行。所以深冷结晶这种工艺就是针对这种低浓度的PX 原料所开发的工艺。深冷结晶法通常都采用两级结晶过程，第1级结晶温度为-62到68℃分离出85%到90% 的粗对二甲苯， 再通过第2 级重结晶分离出高纯度的对二甲苯。由于混合二甲苯是一个多元体系，其固液相图十分复杂，在理论上能形成多个低共熔点，从而限制了PX 回收率的无限制提高PX的总回收率在冷却到- 65时仅能达到65% 左右，因此深冷结晶法中对二甲苯单程回收率较低， 二甲苯损失量和物料循环量都较大。而且在分离对二甲苯晶体时还需要相应的离心机、回旋过滤器等固液分离设备, 因此深冷结晶法中的设备投资和文护费用均较大。再加上当时的机械制造加工水平相对较低，自动化控制技术相对落后，使得深冷结晶工艺中许多设备的可靠性较差， 大型化困难， 结晶过程的文护保养费用较高， 因此深冷结晶法逐渐被后续开发的模拟移动床吸附分离技术所取代。
由美国GTC公司与美国Lyondell公司联合开发的GT-CrystPX, 属于对传统深冷结晶过程的改进，只是由于现代加工制造业水平的提高和自动控制系统的应用, 使得该工艺中结晶设备的可靠性和规模得到了很大提高( 相应减少了所需的结晶级数和转动设备数量) ，因而其竞争力也有明显提高。该工艺可以在稀的或富含PX 的进料下操作。
美国Mobil 公司开发的PX 结晶分离工艺与GT-CrystPX 工艺过程几乎完全相同 ，该结晶工艺由预冷却、结晶、离心分离和产品洗涤4个部分组成，为了提高整个过程中PX的回收率,可相应的增加回收段，使结晶母液中的PX 进行重结晶以增加回收量，回收工段的结晶级数可根据实际的情况和需要达到的PX 的回收率采用单级或多级回收，各回收段结晶器的结晶温度依次降低，可提高PX的回收率。
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