中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊，對二甲苯(PX)作為重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，其生產(chǎn)工藝的發(fā)展直接關(guān)系到下游精對苯二甲酸(PTA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等產(chǎn)業(yè)的供給。從生產(chǎn)流程來看，石油煉制中間產(chǎn)品石腦油經(jīng)催化重整或乙烯裂解得到重整汽油、裂解汽油，再經(jīng)二甲苯分餾獲取混合二甲苯，最終通過吸附分離或結(jié)晶分離等工藝制取 PX。PX 下游應(yīng)用廣泛，除了用于生產(chǎn)滌綸纖維、聚酯瓶、聚酯膜外，還在涂料、醫(yī)藥、香料、殺蟲劑及油墨等行業(yè)發(fā)揮重要作用。2020 年 PX 需求量預(yù)計(jì)可達(dá) 3275 萬 t/a，隨著市場需求的持續(xù)增長，了解 PX 生產(chǎn)工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，選擇適配的生產(chǎn)技術(shù)，成為滿足市場需求、推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。以下是2025年P(guān)X行業(yè)技術(shù)分析。

  一、PX 吸附分離生產(chǎn)工藝：成熟技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新應(yīng)用

  《2025-2030年全球及中國PX行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》指出，PX 吸附分離生產(chǎn)工藝是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的技術(shù)之一，憑借生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品純度高、流程簡單等優(yōu)勢，在已開工投產(chǎn)的 PX 生產(chǎn)裝置中占據(jù)較大比例，且不斷經(jīng)歷技術(shù)優(yōu)化以提升性能。

  1.1 模擬移動(dòng)床技術(shù)為核心的經(jīng)典工藝

  20 世紀(jì) 60 年代提出的 PX 吸附分離工藝，采用模擬移動(dòng)床技術(shù)，以八面沸石型分子篩為吸附劑，利用吸附劑內(nèi)部不同大小的微孔通道對 PX 各異構(gòu)體進(jìn)行吸附。該工藝以對二乙苯為脫附劑，由于對二乙苯可與原料中不同組分互溶，能有效實(shí)現(xiàn) PX 各異構(gòu)體的分離，同時(shí)因?qū)Χ冶脚c各組分沸點(diǎn)存在明顯差異，可實(shí)現(xiàn)回收利用，進(jìn)一步降低生產(chǎn)損耗。

  1.2 解吸劑輕質(zhì)化與設(shè)備自主化的技術(shù)突破

  后續(xù)開發(fā)的 PX 吸附分離工藝創(chuàng)新，首先體現(xiàn)在解吸劑的優(yōu)化上。某輕質(zhì)解吸劑 PX 工藝將吸附劑更新為特定類型后，用甲苯替代傳統(tǒng)對二乙苯作為解吸劑，帶來多方面提升：一是不再需要單獨(dú)的解吸劑系統(tǒng)，甲苯直接成為裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品;二是消除了解吸劑損失，分離過程中必然損失的甲苯，可通過抽提裝置和歧化裝置回收;三是甲苯對 C9 限制較少，使得分離塔體積縮小，分離工藝更簡單。此外，我國自主研發(fā)的高效環(huán)保芳烴成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 95% 的設(shè)備自主設(shè)計(jì)與建造，多項(xiàng)單元技術(shù)已在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，推動(dòng) PX 吸附分離工藝的國產(chǎn)化進(jìn)程。

  1.3 吸附器設(shè)計(jì)與工藝一體化的能效提升

  在 PX 吸附分離工藝的進(jìn)一步優(yōu)化中，吸附器床層布置與工藝路線優(yōu)化成為重點(diǎn)。采用 1 臺吸附器 15 個(gè)床層的吸附分離工段布置，大幅提高操作靈活性，同時(shí)顯著降低投資和操作費(fèi)用。通過工藝路線優(yōu)化并與甲苯甲基化技術(shù)一體化，以石腦油為原料生產(chǎn) PX 時(shí)，產(chǎn)品選擇性提高 30%，且能使苯的產(chǎn)率最小化。此外，通過降低下游分餾塔壓力強(qiáng)化工藝熱聯(lián)合設(shè)計(jì)，可最大限度節(jié)省燃料并回收低壓低溫?zé)崃浚狗紵N聯(lián)合裝置綜合能耗降低 45%，進(jìn)一步提升 PX 生產(chǎn)的能效水平。

  二、PX 結(jié)晶分離生產(chǎn)工藝：低耗環(huán)保技術(shù)的復(fù)興與應(yīng)用拓展

  PX 結(jié)晶分離生產(chǎn)工藝憑借能耗低、投資低、排放低、安全環(huán)保的優(yōu)勢，在機(jī)械制造水平提升和工藝改進(jìn)的推動(dòng)下，重新受到行業(yè)關(guān)注，成為 PX 生產(chǎn)的重要技術(shù)選擇之一。

  2.1 無吸附劑解吸劑的低成本工藝特性

  某 PX 結(jié)晶分離工藝無需任何吸附劑和解吸劑，直接降低 PX 生產(chǎn)成本，同時(shí)大幅減少燃料消耗，具備顯著的環(huán)保優(yōu)勢。該工藝還不存在貴金屬催化劑的使用需求，且能減小二甲苯分餾塔尺寸，在設(shè)備投資和運(yùn)行維護(hù)成本上展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，其能耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)吸附分離技術(shù)，為 PX 生產(chǎn)提供更經(jīng)濟(jì)環(huán)保的方案。

  2.2 兩段重漿化工藝的詳細(xì)流程與回收設(shè)計(jì)

  在 PX 結(jié)晶分離工藝的實(shí)際應(yīng)用中，兩段重漿化回收工藝展現(xiàn)出完善的流程設(shè)計(jì)。來自連續(xù)重整裝置的脫戊烷塔底油經(jīng)重整油分離塔分離后，塔頂輕重整油進(jìn)入芳烴抽提裝置，塔底重重整油部分進(jìn)入二甲苯汽提塔，另一部分和來自歧化單元、二甲苯異構(gòu)化單元的混合二甲苯分別從不同位置進(jìn)入二甲苯回收塔。二甲苯回收塔頂富苯餾分和塔底重質(zhì)餾分進(jìn)歧化裝置，側(cè)線抽出的混合二甲苯經(jīng)一系列換熱后進(jìn)入結(jié)晶單元原料罐，冷卻降溫后進(jìn)入結(jié)晶罐。冷卻結(jié)晶后，結(jié)晶罐底漿料經(jīng)罐底泵送入沉降式離心機(jī)，離心分離后母液進(jìn)入異構(gòu)化單元作為原料，濕濾餅進(jìn)入重漿化罐提純，重漿化罐底漿料經(jīng)推料式離心機(jī)分離后，PX行業(yè)晶體在產(chǎn)品熔融罐熔融后作為合格 PX 產(chǎn)品送至界區(qū)外產(chǎn)品罐，廢濾液返回前端回收，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。

  三、PX 吸附 - 結(jié)晶組合工藝：耦合優(yōu)勢下的能耗降低與效率提升

  PX 吸附 - 結(jié)晶組合工藝結(jié)合了吸附分離與結(jié)晶分離的各自優(yōu)勢，在降低能耗、提高產(chǎn)品收率和純度方面表現(xiàn)突出，成為應(yīng)對 PX 市場需求增長的重要技術(shù)方向。

  3.1 低濃度原料的分步分離策略

  針對低濃度 PX 原料，組合工藝采用分步分離方式：先經(jīng)簡化的吸附分離工藝進(jìn)行第一步分離，獲得較高濃度的 PX 物料，再通過結(jié)晶分離方法制取高純度 PX 產(chǎn)品。這種方式一方面減少吸附劑、解吸劑的用量，降低原料消耗;另一方面使裝置能耗低于常規(guī)吸附分離裝置，尤其在全裝置熱聯(lián)合和熱集成優(yōu)化后，能耗可進(jìn)一步大幅下降，提升 PX 生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。

  3.2 高收率與高純度的雙重保障

  PX 吸附 - 結(jié)晶組合工藝充分發(fā)揮兩種工藝的優(yōu)勢，吸附分離工藝收率可達(dá) 97% 以上，結(jié)晶分離工藝能使 PX 純度達(dá)到 99.9% 左右，實(shí)現(xiàn)高收率與高純度的雙重目標(biāo)。具體流程中，C8 芳烴原料進(jìn)入簡化吸附塔進(jìn)行 PX 吸附分離，分離后的抽出液經(jīng)抽出液塔分離出解吸劑，得到 PX 質(zhì)量濃度約 80%~97% 的物料，送至結(jié)晶分離單元生產(chǎn)高純度 PX 產(chǎn)品。結(jié)晶母液仍含有 40%~82% 的 PX，經(jīng)結(jié)晶母液分離塔分離出甲苯后作二甲苯塔進(jìn)料;吸附分離后的抽余液進(jìn)抽余液塔，塔頂?shù)玫截?PX 的 C8 芳烴，送至異構(gòu)化單元進(jìn)行二甲苯異構(gòu)化反應(yīng)，生成近似平衡的二甲苯混合物，經(jīng)脫庚烷塔脫除輕烴后進(jìn)入二甲苯塔;抽出液塔塔底和抽余液塔塔底物料為解吸劑對二乙苯，循環(huán)回吸附塔使用，形成完整的物料循環(huán)體系。

  四、2025 年 PX 行業(yè)技術(shù)發(fā)展總結(jié)

  從PX行業(yè)生產(chǎn)工藝的發(fā)展歷程來看，吸附分離工藝經(jīng)歷了從經(jīng)典模擬移動(dòng)床技術(shù)到解吸劑優(yōu)化、設(shè)備自主化、能效提升的持續(xù)創(chuàng)新，在全球 PX 生產(chǎn)裝置中占據(jù)重要地位;結(jié)晶分離工藝則憑借低耗環(huán)保的優(yōu)勢，在技術(shù)改進(jìn)后重新獲得青睞，兩段重漿化工藝的應(yīng)用進(jìn)一步完善了流程設(shè)計(jì);吸附 - 結(jié)晶組合工藝則通過耦合兩種工藝的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了能耗降低、收率與純度提升的目標(biāo)。2020 年 PX 需求量預(yù)計(jì)達(dá) 3275 萬 t/a，隨著市場需求的增長，PX 生產(chǎn)工藝將繼續(xù)朝著低能耗、高集成度、環(huán)?；姆较虬l(fā)展。當(dāng)前國內(nèi) PX 生產(chǎn)以吸附分離法為主，未來在自主技術(shù)進(jìn)一步推廣、組合工藝優(yōu)化應(yīng)用的推動(dòng)下，PX 行業(yè)將更高效地滿足下游產(chǎn)業(yè)需求，為有機(jī)化工領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展提供支撐。同時(shí)，各工藝中設(shè)備自主化率的提升(如 95% 設(shè)備自主設(shè)計(jì)建造)、能耗的顯著降低(如芳烴聯(lián)合裝置綜合能耗降低 45%)、產(chǎn)品選擇性的提高(如選擇性提升 30%)等數(shù)據(jù)，也印證了 PX 生產(chǎn)技術(shù)在性能與經(jīng)濟(jì)性上的持續(xù)進(jìn)步，為行業(yè)未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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