綜述PX原料生產(chǎn)工藝以及上下游產(chǎn)能演變狀況

1、綜述PX原料生產(chǎn)工藝以及上下游產(chǎn)能演變狀況 【作者：顧超英】 一、定義 對(duì)二甲苯是1，4-二甲苯(1,4-dimethylbenzene)的簡(jiǎn)稱(chēng)，其英文名又可以寫(xiě)為para-xylene(PX)。對(duì)二甲苯是一種重要的有機(jī)化工合成原料，對(duì)發(fā)展合成纖維具有重要作用。 二、PX的產(chǎn)品特性與用途 1.PX的產(chǎn)品物性 對(duì)二甲苯(PX)是片狀或棱柱體結(jié)晶，具有芳香氣味，熔點(diǎn)為13.26，沸點(diǎn)138.5，相對(duì)密度0.8611(20)，0.8541(28)，折射率1.4598(20),閃點(diǎn)23。蒸汽壓799Pa(20)。不溶于水，可與乙醇、乙醚、丙酮和苯混溶。與稀硝酸作用生成甲苯酸，與三氧化鉻作用生

2、成對(duì)酞酸。爆炸極限16。具有毒性，在空氣中對(duì)二甲苯含量達(dá)到0.17×10-6便能聞到臭味，高濃度度的對(duì)二甲苯蒸汽，可損傷粘膜刺激呼吸道，還呈現(xiàn)興奮和麻醉作用。甚至可能造成血性肺氣腫。若不甚口服對(duì)二甲苯溶液，會(huì)引起嘔吐，最好的處理辦法是立即飲液體石蠟。 2.PX的產(chǎn)品用途 對(duì)二甲苯主要用于精對(duì)苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)，PTA是生產(chǎn)聚酯纖維、樹(shù)脂、薄膜等產(chǎn)品的主要原料。用于制備對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT）是對(duì)二甲苯的另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。也有少量對(duì)二甲苯在除草劑和聯(lián)對(duì)二甲苯中用作溶劑。對(duì)二甲苯主要是從含有鄰二甲苯(OX)和間二甲苯(MX)和混合二甲苯中分離出來(lái)，其系列產(chǎn)品如圖所示： 三、PX產(chǎn)品生

3、產(chǎn)工藝 生產(chǎn)對(duì)二甲苯(PX)已經(jīng)有多種不同的工藝，以石油為原料的主要有抽提法和甲苯歧化法。抽提法有UOP的Isomar和Parex工藝、Axens的Eluxyl工藝、ExxonMobil化學(xué)的XyMax工藝；甲苯歧化法有UOP的Px-Plus法、ExxonMobil化學(xué)的PxMax法。以液化石油氣為原料生產(chǎn)PX的工藝有由BP和UOP合作開(kāi)發(fā)的Cyclar工藝，首套工業(yè)化裝置已在沙特阿拉伯Yanbu的IbnRushd廠建成，并于1999年投產(chǎn)。 1.甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移法 此方法可制得混合二甲苯，從中可以分出需求量最大的對(duì)二甲苯，由兩分子甲苯反應(yīng)可以生成一分子苯合一分子混合二甲苯；由甲苯合三烷基苯

4、進(jìn)行烷基轉(zhuǎn)移可生成二甲苯。目前，已工業(yè)化的有ARCO公司的二甲苯增量法、Tataray公司開(kāi)發(fā)的方法合Mobil公司開(kāi)發(fā)的TDP方法。 2.甲苯甲醇烷基化制對(duì)二甲苯法 近年來(lái)，Mobil公司采用甲苯甲醇烷基化，直接生成對(duì)二甲苯的新工藝。該公司使用了改性ZSM-5新型分子篩催化劑(烷基銨型沸石分子篩)，反應(yīng)溫度為400600，甲苯與甲醇之比為1:1(摩爾比)，重量空速為1-5，甲苯轉(zhuǎn)化率為37，二甲苯理論收率為100，對(duì)二甲苯在混合二甲苯中約占97。 3.對(duì)二甲苯分離 對(duì)二甲苯通常從石油催化重整、裂解汽油和煉焦副產(chǎn)汽油中含有的二甲苯經(jīng)過(guò)分離得到，不同來(lái)源二甲苯異構(gòu)體的分布也不同，如表1所示： 表

5、1 各種來(lái)源C8芳烴的組成 組成,%(w)催化重整蒸汽裂解媒焦油甲苯歧化對(duì)二甲苯20151026間二甲苯45402050鄰二甲苯20155024乙苯1530200由于對(duì)、間二甲苯之間的沸點(diǎn)差只有0.75，故不能采用精餾分離法。目前國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展的方法是低溫結(jié)晶分離法、吸附分離法和絡(luò)合分離法。 3.1低溫結(jié)晶分離法 主要指深冷分布結(jié)晶，即利用二甲苯異構(gòu)體的熔點(diǎn)差異進(jìn)行分離。國(guó)外發(fā)展的丸善法、菲利普法、Standard法、Chevron法和埃索(Esso)法等，即是該類(lèi)方法。 3.2吸附分離法 吸附分離法主要有美國(guó)環(huán)球油品公司發(fā)展的Parex法和日本東麗工業(yè)公司發(fā)展的Aromax法。所用分子篩為K

6、-Ba-X和K-Ba-Y型，解吸劑為甲苯、混合二乙苯、對(duì)二乙苯和正構(gòu)烷烴的混合物。燕山引進(jìn)美國(guó)Isomar-Parex技術(shù)，從C8芳烴和非芳烴混合料中分離對(duì)二甲苯，含量達(dá)99.48%，收率96.7；上海引進(jìn)日本的Aromax技術(shù)，采用Y型分子篩吸附對(duì)二甲苯，單程收率達(dá)90以上。 3.3氟化氫三氟化硼抽提法 該方法生產(chǎn)過(guò)程是：先使氟化氫三氟化硼與混合二甲苯中的間二甲苯形成絡(luò)合物，然后于0-10經(jīng)過(guò)連續(xù)多級(jí)萃取后，間二甲苯便與其它芳烴分離，得到的絡(luò)合物經(jīng)過(guò)加熱到40-70分解，可得到含量99.5%以上的間二甲苯。氟化氫三氟化硼循環(huán)使用，它也是一種異構(gòu)化催化劑，在常壓情況和100的條件下，能使間二甲

7、苯異構(gòu)化。從抽余油中再用一般精餾方法分離乙苯、對(duì)二甲苯和鄰二甲苯。國(guó)內(nèi)正在進(jìn)一步研究中。 三、2005-2010年期間中國(guó)PX生產(chǎn)能力一直在演變之中 根據(jù)查閱資料獲悉，2005年我國(guó)PX生產(chǎn)能力達(dá)到297萬(wàn)噸/年，2005年我國(guó)對(duì)二甲苯產(chǎn)量約230萬(wàn)噸，進(jìn)口量達(dá)160.8萬(wàn)噸。而2006年國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)了PX“十一五”建設(shè)項(xiàng)目布局規(guī)劃。這個(gè)規(guī)劃是我國(guó)“十一五”時(shí)期內(nèi)PX項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)性文件，也是核準(zhǔn)審批有關(guān)項(xiàng)目的依據(jù)。規(guī)劃提出的項(xiàng)目建設(shè)安排原則重要內(nèi)容有鼓勵(lì)投資多元化，支持國(guó)有與民營(yíng)企業(yè)合資合作。根據(jù)這一原則，“十一五”期間，安排天津石化、揚(yáng)子石化、上海石化、烏魯木齊石化等4個(gè)改擴(kuò)建項(xiàng)目，新增

8、產(chǎn)能183萬(wàn)噸/年；還有金陵石化、茂名石化、福建煉化一體化項(xiàng)目、大化集團(tuán)搬遷配套項(xiàng)目、中海油海南煉油項(xiàng)目、廈門(mén)騰龍芳烴等6個(gè)新增項(xiàng)目，新增產(chǎn)能415萬(wàn)噸/年。而到了2007-2009年期間，由于下游PTA產(chǎn)品增設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃非常多，也讓上游PX原料投資商對(duì)未來(lái)PX前景依然看好，之所以說(shuō)在這個(gè)階段仍然有部分原料商繼續(xù)投資擴(kuò)建PX項(xiàng)目，雖然2007年國(guó)內(nèi)地區(qū)PX產(chǎn)能沒(méi)出現(xiàn)什么大的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但是2008年底期間由于南京金陵石化公司60萬(wàn)噸PX裝置成功投產(chǎn)，使2008年國(guó)內(nèi)地區(qū)PX總產(chǎn)能發(fā)生了很明顯的變化，2008年底國(guó)內(nèi)地區(qū)PX總產(chǎn)能達(dá)到了446萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì)2009年將達(dá)到將近710萬(wàn)噸/年，2010

9、年以后PX總產(chǎn)能將達(dá)到980萬(wàn)噸以上，我國(guó)PX進(jìn)口依存度將從出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，2009年以后PX市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將出現(xiàn)激烈現(xiàn)象，對(duì)于今后，PX行業(yè)發(fā)展的道路將更加坎坷，一些想再繼續(xù)擴(kuò)建該項(xiàng)目的企業(yè)就要針對(duì)該行業(yè)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)做更加周密細(xì)致的調(diào)研了，機(jī)遇已經(jīng)與風(fēng)險(xiǎn)同在了。 下表2為2010年前后中國(guó)國(guó)內(nèi)主要對(duì)二甲苯生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能力情況！ 表22010年前后國(guó)內(nèi)主要對(duì)二甲苯生產(chǎn)廠家總產(chǎn)能概況 單位：萬(wàn)噸/年 廠商地點(diǎn)生產(chǎn)能力洛陽(yáng)石化洛陽(yáng)21.5天津石化天津大港39上海石化上海金山40齊魯石化淄博40大連石化大連45金山石化上海60茂名石化廣東60金陵石化南京60鎮(zhèn)海煉化鎮(zhèn)海65遼陽(yáng)石化遼陽(yáng)70福建煉化福建70

10、福佳大化大連70中金石化寧波70揚(yáng)子石化南京90中海油惠洲惠洲80烏魯木齊石化烏魯木齊1002010年合計(jì)980.5另外，2008年我國(guó)PX進(jìn)口總量大概為340.35萬(wàn)噸，比2007年進(jìn)口量增加了50萬(wàn)噸左右，增加幅度為17%，這個(gè)數(shù)據(jù)說(shuō)明我國(guó)下游企業(yè)需求還是非常強(qiáng)勁的。 四、2005-2010年下游PTA生產(chǎn)產(chǎn)能力演變情況 最近幾年來(lái)，按照國(guó)家發(fā)改委近期發(fā)布的關(guān)于加快推進(jìn)大型石化裝備自主化實(shí)施方案，“十一五”期間我國(guó)60萬(wàn)-100萬(wàn)噸/年大型PTA等石化成套裝備自主設(shè)計(jì)制造的目標(biāo)是自主化率達(dá)到75%以上。江蘇儀征化纖、濟(jì)南化工新材料和重慶蓬威石化3個(gè)大型PTA項(xiàng)目，已被確定為大型PTA項(xiàng)目設(shè)

11、備國(guó)產(chǎn)化的依托工程。根據(jù)相關(guān)資料顯示，回顧在2005年底，國(guó)內(nèi)地區(qū)PTA大小產(chǎn)能總計(jì)已經(jīng)迅速增加到670萬(wàn)噸/年，而在經(jīng)歷了2006-2007年連續(xù)兩年的高速增長(zhǎng)之后，2008年國(guó)內(nèi)PTA產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了1256萬(wàn)噸/年，現(xiàn)在中國(guó)地區(qū)PTA產(chǎn)能占整個(gè)亞洲地區(qū)產(chǎn)能的1/3，世界產(chǎn)能的1/4以上，中國(guó)確實(shí)已經(jīng)成為世界第一大PTA生產(chǎn)國(guó)。在下游聚酯產(chǎn)業(yè)鏈需求方面，2008年中國(guó)地區(qū)下游聚合物產(chǎn)量大約有1870萬(wàn)噸/年左右，比2007年聚合物總產(chǎn)量相比卻減少了25萬(wàn)噸/年，也許真的是受全球性經(jīng)濟(jì)危機(jī)因素的影響出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng)現(xiàn)象。如滌綸長(zhǎng)絲類(lèi)產(chǎn)品產(chǎn)量大約為1200萬(wàn)噸，滌綸短纖維產(chǎn)量大約340萬(wàn)噸，瓶片等其

12、他產(chǎn)品大約產(chǎn)量為330萬(wàn)噸。以上下游產(chǎn)品共計(jì)將消費(fèi)PTA原料1610萬(wàn)噸，可以說(shuō)2008年國(guó)內(nèi)PTA供應(yīng)還是出現(xiàn)高達(dá)80萬(wàn)噸左右缺口的，部分缺口只能依靠進(jìn)口來(lái)補(bǔ)充，中國(guó)一般都是從亞洲地區(qū)的國(guó)家進(jìn)口PTA原料的，2008年里從亞洲地區(qū)進(jìn)口總量已經(jīng)達(dá)到了592.5萬(wàn)噸左右，占總進(jìn)口量的98%左右，還有將近2萬(wàn)噸是從北美和歐洲等地進(jìn)口來(lái)的，亞洲地區(qū)PTA產(chǎn)能確實(shí)已經(jīng)非常大了?？梢灶A(yù)言，2010-2011年以后，亞洲地區(qū)PTA產(chǎn)能將出現(xiàn)過(guò)剩比較明顯的現(xiàn)象，亞洲地區(qū)PTA的輸出到其他地區(qū)將有可能出現(xiàn)。對(duì)于中國(guó)來(lái)講，浙江與江蘇等地仍然是中國(guó)PTA進(jìn)口的主要接收地，這主要是江蘇與浙江地區(qū)下游聚合物產(chǎn)品總產(chǎn)能

13、比較大，占據(jù)了全國(guó)的70%以上江山。 根據(jù)資料顯示可以得出，我國(guó)2008年P(guān)TA該投產(chǎn)的項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn)，有的是2009年正式投產(chǎn)的項(xiàng)目也是必須投產(chǎn)，還有的在2009-2010年之間投產(chǎn)的項(xiàng)目，到時(shí)候國(guó)內(nèi)地區(qū)PTA總產(chǎn)能有望超過(guò)1600萬(wàn)噸/年的水平，到2011年以后，中國(guó)PTA產(chǎn)能將達(dá)到顛峰，2011年后中國(guó)自給率將提升到80%以上。下表4為國(guó)內(nèi)PTA產(chǎn)能、產(chǎn)量及消費(fèi)預(yù)測(cè)情況。 特別是在下游聚酯產(chǎn)品新增的前提下，擴(kuò)建PTA項(xiàng)目的有關(guān)單位也堅(jiān)定了信心，比如2008年中國(guó)新增加11套大聚酯生產(chǎn)線，共計(jì)180萬(wàn)噸左右，2008年底中國(guó)聚酯總產(chǎn)能就達(dá)到了2492萬(wàn)噸，產(chǎn)能增長(zhǎng)了大約8%，2008年聚酯產(chǎn)能增長(zhǎng)率比2007年大約下降了1個(gè)百分點(diǎn)，但是產(chǎn)能絕對(duì)增長(zhǎng)量和2007年相似，增長(zhǎng)了大概186萬(wàn)噸。其中大聚酯2405萬(wàn)噸，小聚酯產(chǎn)能87萬(wàn)噸左右。而2009年也預(yù)計(jì)將有6套聚酯生產(chǎn)裝置有望投產(chǎn)，產(chǎn)能總計(jì)為100