综述PX原料生产工艺以及上下游产能演变状况

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1、综述 PX 原料生产工艺以及上下游产能演变状况 【作者：顾超英】 一、定义 对二甲苯是 1，4-二甲苯(1,4-dimethylbenzene)的简称，其英文名又可以写为para-xylene(PX)。对二甲苯是一种重要的有机化工合成原料，对发展合成纤维具有重要作用。 二、PX 的产品特性与用途 1.PX 的产品物性 对二甲苯(PX)是片状或棱柱体结晶，具有芳香气味，熔点为 13.26，沸点138.5，相对密度 0.8611(20)，0.8541(28)，折射率 1.4598(20),闪点 23。蒸汽压 799Pa(20)。不溶于水，可与乙醇、乙醚、丙酮和苯混溶。与稀硝酸作用生成甲苯酸，与三氧

2、化铬作用生成对酞酸。爆炸极限 16。具有毒性，在空气中对二甲苯含量达到 0.1710-6 便能闻到臭味，高浓度度的对二甲苯蒸汽，可损伤粘膜刺激呼吸道，还呈现兴奋和麻醉作用。甚至可能造成血性肺气肿。若不甚口服对二甲苯溶液，会引起呕吐，最好的处理办法是立即饮液体石蜡。 2.PX 的产品用途 对二甲苯主要用于精对苯二甲酸（PTA）生产，PTA 是生产聚酯纤维、树脂、薄膜等产品的主要原料。用于制备对苯二甲酸二甲酯（DMT）是对二甲苯的另一个应用领域。也有少量对二甲苯在除草剂和联对二甲苯中用作溶剂。对二甲苯主要是从含有邻二甲苯(OX)和间二甲苯(MX)和混合二甲苯中分离出来，其系列产品如图所示： 三、P

3、X 产品生产工艺 生产对二甲苯(PX)已经有多种不同的工艺，以石油为原料的主要有抽提法和甲苯歧化法。抽提法有 UOP 的 Isomar 和 Parex 工艺、Axens 的 Eluxyl 工艺、ExxonMobil化学的 XyMax 工艺；甲苯歧化法有 UOP 的 Px-Plus 法、ExxonMobil 化学的 PxMax 法。以液化石油气为原料生产 PX 的工艺有由 BP 和 UOP 合作开发的 Cyclar 工艺，首套工业化装置已在沙特阿拉伯 Yanbu 的 IbnRushd 厂建成，并于 1999 年投产。 1.甲苯歧化和烷基转移法 此方法可制得混合二甲苯，从中可以分出需求量最大的对二

4、甲苯，由两分子甲苯反应可以生成一分子苯合一分子混合二甲苯；由甲苯合三烷基苯进行烷基转移可生成二甲苯。目前，已工业化的有 ARCO 公司的二甲苯增量法、Tataray 公司开发的方法合 Mobil 公司开发的 TDP 方法。 2.甲苯甲醇烷基化制对二甲苯法 近年来，Mobil 公司采用甲苯甲醇烷基化，直接生成对二甲苯的新工艺。该公司使用了改性 ZSM-5 新型分子筛催化剂(烷基铵型沸石分子筛)，反应温度为 400600，甲苯与甲醇之比为 1:1(摩尔比)，重量空速为 1-5，甲苯转化率为 37，二甲苯理论收率为 100，对二甲苯在混合二甲苯中约占 97。 3.对二甲苯分离 对二甲苯通常从石油催化

5、重整、裂解汽油和炼焦副产汽油中含有的二甲苯经过分离得到，不同来源二甲苯异构体的分布也不同，如表 1 所示： 表 1 各种来源 C8 芳烃的组成 组成,%(w) 催化重整 蒸汽裂解 媒焦油 甲苯歧化对二甲苯 20 15 10 26间二甲苯 45 40 20 50邻二甲苯 20 15 50 24乙苯 15 30 20 0由于对、间二甲苯之间的沸点差只有 0.75，故不能采用精馏分离法。目前国内外研究发展的方法是低温结晶分离法、吸附分离法和络合分离法。 3.1 低温结晶分离法 主要指深冷分布结晶，即利用二甲苯异构体的熔点差异进行分离。国外发展的丸善法、菲利普法、Standard 法、Chevron

6、法和埃索(Esso)法等，即是该类方法。 3.2 吸附分离法 吸附分离法主要有美国环球油品公司发展的 Parex 法和日本东丽工业公司发展的Aromax 法。所用分子筛为 K-Ba-X 和 K-Ba-Y 型，解吸剂为甲苯、混合二乙苯、对二乙苯和正构烷烃的混合物。燕山引进美国 Isomar-Parex 技术，从 C8 芳烃和非芳烃混合料中分离对二甲苯，含量达 99.48%，收率 96.7；上海引进日本的 Aromax 技术，采用 Y 型分子筛吸附对二甲苯，单程收率达 90以上。 3.3 氟化氢三氟化硼抽提法 该方法生产过程是：先使氟化氢三氟化硼与混合二甲苯中的间二甲苯形成络合物，然后于 0-10

7、经过连续多级萃取后，间二甲苯便与其它芳烃分离，得到的络合物经过加热到 40-70分解，可得到含量 99.5%以上的间二甲苯。氟化氢三氟化硼循环使用，它也是一种异构化催化剂，在常压情况和 100的条件下，能使间二甲苯异构化。从抽余油中再用一般精馏方法分离乙苯、对二甲苯和邻二甲苯。国内正在进一步研究中。 三、2005-2010 年期间中国 PX 生产能力一直在演变之中 根据查阅资料获悉，2005 年我国 PX 生产能力达到 297 万吨/年，2005 年我国对二甲苯产量约 230 万吨，进口量达 160.8 万吨。而 2006 年国家发改委出台了PX“十一五”建设项目布局规划。这个规划是我国“十一

8、五”时期内 PX 项目建设的指导性文件，也是核准审批有关项目的依据。规划提出的项目建设安排原则重要内容有鼓励投资多元化，支持国有与民营企业合资合作。根据这一原则，“十一五”期间，安排天津石化、扬子石化、上海石化、乌鲁木齐石化等 4 个改扩建项目，新增产能 183 万吨/年；还有金陵石化、茂名石化、福建炼化一体化项目、大化集团搬迁配套项目、中海油海南炼油项目、厦门腾龙芳烃等 6 个新增项目，新增产能 415 万吨/年。而到了 2007-2009 年期间，由于下游 PTA 产品增设项目计划非常多，也让上游 PX 原料投资商对未来 PX 前景依然看好，之所以说在这个阶段仍然有部分原料商继续投资扩建

9、PX 项目，虽然 2007 年国内地区 PX 产能没出现什么大的增长态势，但是 2008 年底期间由于南京金陵石化公司 60 万吨 PX 装置成功投产，使 2008 年国内地区 PX 总产能发生了很明显的变化，2008 年底国内地区 PX 总产能达到了 446 万吨/年，预计 2009 年将达到将近 710 万吨/年，2010 年以后 PX 总产能将达到 980 万吨以上，我国 PX 进口依存度将从出现明显下降趋势，2009 年以后 PX 市场竞争将出现激烈现象，对于今后，PX 行业发展的道路将更加坎坷，一些想再继续扩建该项目的企业就要针对该行业的市场风险做更加周密细致的调研了，机遇已经与风险

10、同在了。 下表 2 为 2010 年前后中国国内主要对二甲苯生产厂家生产能力情况！ 表 22010 年前后国内主要对二甲苯生产厂家总产能概况 单位：万吨/年 厂商 地点 生产能力洛阳石化 洛阳 21.5天津石化 天津大港 39上海石化 上海金山 40齐鲁石化 淄博 40大连石化 大连 45金山石化 上海 60茂名石化 广东 60金陵石化 南京 60镇海炼化 镇海 65辽阳石化 辽阳 70福建炼化 福建 70福佳大化 大连 70中金石化 宁波 70扬子石化 南京 90中海油惠洲 惠洲 80乌鲁木齐石化 乌鲁木齐 1002010 年合计 980.5另外，2008 年我国 PX 进口总量大概为 34

11、0.35 万吨，比 2007 年进口量增加了 50万吨左右，增加幅度为 17%，这个数据说明我国下游企业需求还是非常强劲的。 四、2005-2010 年下游 PTA 生产产能力演变情况 最近几年来，按照国家发改委近期发布的关于加快推进大型石化装备自主化实施方案，“十一五”期间我国 60 万-100 万吨/年大型 PTA 等石化成套装备自主设计制造的目标是自主化率达到 75%以上。江苏仪征化纤、济南化工新材料和重庆蓬威石化 3 个大型 PTA 项目，已被确定为大型 PTA 项目设备国产化的依托工程。根据相关资料显示，回顾在 2005 年底，国内地区 PTA 大小产能总计已经迅速增加到 670 万

12、吨/年，而在经历了 2006-2007 年连续两年的高速增长之后，2008 年国内 PTA 产能已经达到了 1256 万吨/年，现在中国地区 PTA 产能占整个亚洲地区产能的 1/3，世界产能的 1/4 以上，中国确实已经成为世界第一大 PTA 生产国。在下游聚酯产业链需求方面，2008 年中国地区下游聚合物产量大约有 1870 万吨/年左右，比 2007 年聚合物总产量相比却减少了 25 万吨/年，也许真的是受全球性经济危机因素的影响出现了负增长现象。如涤纶长丝类产品产量大约为 1200 万吨，涤纶短纤维产量大约 340 万吨，瓶片等其他产品大约产量为 330 万吨。以上下游产品共计将消费

13、PTA 原料 1610 万吨，可以说 2008 年国内 PTA 供应还是出现高达 80 万吨左右缺口的，部分缺口只能依靠进口来补充，中国一般都是从亚洲地区的国家进口 PTA 原料的，2008 年里从亚洲地区进口总量已经达到了 592.5 万吨左右，占总进口量的 98%左右，还有将近 2 万吨是从北美和欧洲等地进口来的，亚洲地区 PTA 产能确实已经非常大了。可以预言，2010-2011 年以后，亚洲地区 PTA 产能将出现过剩比较明显的现象，亚洲地区 PTA 的输出到其他地区将有可能出现。对于中国来讲，浙江与江苏等地仍然是中国 PTA 进口的主要接收地，这主要是江苏与浙江地区下游聚合物产品总产

14、能比较大，占据了全国的70%以上江山。 根据资料显示可以得出，我国 2008 年 PTA 该投产的项目已经投产，有的是 2009 年正式投产的项目也是必须投产，还有的在 2009-2010 年之间投产的项目，到时候国内地区 PTA 总产能有望超过 1600 万吨/年的水平，到 2011 年以后，中国 PTA 产能将达到颠峰，2011 年后中国自给率将提升到 80%以上。下表 4 为国内 PTA 产能、产量及消费预测情况。 特别是在下游聚酯产品新增的前提下，扩建 PTA 项目的有关单位也坚定了信心，比如 2008 年中国新增加 11 套大聚酯生产线，共计 180 万吨左右，2008 年底中国聚酯

15、总产能就达到了 2492 万吨，产能增长了大约 8%，2008 年聚酯产能增长率比 2007年大约下降了 1 个百分点，但是产能绝对增长量和 2007 年相似，增长了大概 186 万吨。其中大聚酯 2405 万吨，小聚酯产能 87 万吨左右。而 2009 年也预计将有 6 套聚酯生产装置有望投产，产能总计为 100 万吨左右，也就是说 2008-2009 年期间总共将增加聚酯产能 280 万吨左右，2009 年产能增长率大约在 4%左右。到 2010 年以后，我国聚酯总产能将达到将近 2600 万吨/年。 五、结束语 由于下游 PTA 产能已经非常大了，部分想投资的企业还是在向上游发展，2009-2011 年期间 PX 新产能开出还是比较多的，2012 年以后将出现投资力度大幅度削减现象，市场将逐渐趋向真正饱和状态，市场竞争也将随着市场供应量的增加而变的激烈。