二甲苯生产工艺比较分析论文
随着社会经济的飞速发展,化工产业也得到了长足的进步。对二甲苯是最具重要意义的基础化工产品,已经融入到人们的生活中,成为不可或缺的材料。对二甲苯在芳烃产品中具有重要的地位,在二甲苯中是用量最为巨大的材料,普遍被用来作为原料生产制作聚酯。除此之外,对二甲苯还有很多非常广泛的应用。
从当前世界对二甲苯的生产量和消耗量来看,我国成为占比最多的国家,而国内的生产能力有限,难以满足消耗需求。另外,精对苯二甲酸作为聚酯的原料,其需求量也随着聚酯产业的兴起快速增长,对二甲苯作为精对苯二甲酸的原料,需求量进一步大幅升高。因此导致了我国国内市场上的对二甲苯供应量严重不足,需要大量进口。表1为我国近年来对二甲苯的供需情况:
1 芳烃联产工艺
将石脑油作为原料,按照重整、二甲苯分离、吸附分离和异构化等流程进行一步步分离提纯,得到对二甲苯和有较高价值的其他副产品,这个过程就是芳烃联产,是目前国内最普遍采用生产对二甲苯的工艺。
芳烃联产工艺在其发展过程中逐渐展现出了许多优点。首先,生产工艺比较成熟。将重整油作为原材料投入生产,充分利用了资源,保证了材料的高效利用。其次,芳烃联产的产品除了对二甲苯之外,还有许多副产品,也具有非常高的价值。同时,芳烃联产也存在一些不足。由于芳烃联产过程中需要对原料进行分离,而这个过程需要的装置非常多,工艺也极为复杂,受生产条件的限制,这种工艺缺乏灵活性。而且,石脑油也是目前较为紧俏的一种资源,往往由于原料的短缺而不能进行工业生产,一定程度上阻碍了芳烃联产工艺的进步。
2 甲苯歧化工艺
将甲苯与C9芳烃在分子筛催化剂的作用下,施加特定的反应条件,得到二甲苯及其他产物,再将二甲苯进行烷基化转移得到纯度较高的对二甲苯,这个生产工艺就叫做甲苯歧化工艺。甲苯歧化去除了分离甲苯的步骤,在芳烃联产工艺的基础上,使用甲苯作为原料,代替原来成分复杂的石油脑,因此,使芳烃联产工艺更加简单,提高了对二甲苯的产率和纯度。在我国,现在有一部分企业开始采用甲苯歧化工艺进行生产,而且在一些生产技术以及催化剂的研发上在国际上占有重要地位。我国的甲苯歧化工艺经过了一段时间的发展,在国际上具备了一定的竞争能力。
3 甲苯-甲醇烷基化工艺
以甲苯和甲醇为原料,在一定的反应条件和催化剂存在的条件下,就会发生烷基化反应,从而得到对二甲苯以及其他附加产品,这个过程就是甲苯-甲醇烷基化工艺。甲苯-甲醇烷基化工艺以分子筛为催化剂,采用氢气或氮气或水蒸气为反应载气,对二甲苯选择性可达到百分之九十以上。
甲苯-甲醇烷基化工艺作为一种新型的生产工艺,与传统生产工艺相比具有诸多优点。首先,极大地降低了原料的消耗,且原料来源广泛,资源丰富,成本较低,容易获得。其次,副产品通常为混合二甲苯,有很大一部分仍可以通过异构化工艺得到对二甲苯。同时,甲苯-甲醇烷基化工艺与传统生产工艺相比生产流程更加简单,能耗也更低。
这种新型的生产工艺也有一些不足点。首先,对操作条件的要求非常苛刻,由于反应温度过高,很容易导致催化剂的损耗。其次,对反应设备的要求也很高,在高温状态下,甲醇具有极高的腐蚀性,因此整个工艺的主要设备需要很高的耐腐性,提高了设备成本。另外,对于催化剂的研究还不是很成熟,仍需进一步研究开发。
4 结语
综上所述,对二甲苯生产工艺的优良评定需要综合考虑各种因素,包括环境影响程度和开车安全性等等。芳烃联产工艺比较成熟可靠。甲苯歧化工艺流程简单,原料适应性较宽。从长远发展看,采用新技术增产对二甲苯是当前工艺技术研究的发展方向,甲苯-甲醇烷基化工艺由于其本身的技术更加先进,对于环境更加友好,对二甲苯的产率更高,能耗低,有可能成为最具经济效益的生产对二甲苯工艺。
摘要：常见的对二甲苯生产工艺有三种,分别是:芳烃联产、甲苯歧化和甲苯-甲醇烷基化。甲苯-甲醇烷基化作为新型的生产对二甲苯工艺具有更多的优点。由于甲苯-甲醇烷基化工艺原料成本低,操作简单方便,能量需求低和产出率高,成为最具环保特色的生产工艺,在兴起后得到了飞速的发展,拥有非常广阔的发展前景。但其反应条件需要高温环境,因此,为了保障生产的需求,还要研发出满足反应条件的新型催化剂。
关键词：对二甲苯,生产工艺,芳烃联产,甲苯歧化,甲苯-甲醇烷基化
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