[00070009]PX装置大型化工程技术开发

技术投资分析：
在PX装置中，异构化径向反应器是关键设备之一，其技术为美国UOP公司和法国IFP公司所控制。国内现有二甲苯异构化技术中，美国UOP的专有技术九套，法国的IFP公司技术一套(镇海45万吨/年的PX系统)。由于异构化反应器的氢油比高达约4.8～5以及单程转化率较低，氢和未反应的C8芳烃大量循环再进入反应器，系统压降大。因此减少循环功率的消耗是降低总能耗的关键所在，为此，各公司均采用径向流动反应器。

详细剖析国外公司的异构化径向反应器的技术，发现其尚存在不足之处。反应器全部采用上进下出的向心式Z型径向反应器，Z型反应器存在两个流道内静压变化不吻合的固有缺陷，造成流体沿轴向分布不均，为此不得不增加中心管的控制压降来弥补该缺陷，影响了径向反应器的优越性；由内向外的向心式流动由于壳体的散热，对吸热反应不利；床层上部设置一定厚度的催化剂封以及相应的机械密封大钟罩，致使床层存在催化剂封的死区，以及由此造成了反应器结构复杂、装卸催化剂困难。为此，在中国石化集团公司科技开发部的支持下，开展PX装置中的异构化径向反应器为主的中、低压径向反应器的开发研究，最终实现大型径向反应器的国产化。

本课题采用化学工程大型冷模的试验研究方法，在所建φ3000×8000的大型冷模实验装置上，进行了离心式П型流体流动特性的研究，低阻力内构件的研究，催化剂封轴径向二维规律流动的研究，以及轴径向大型冷模的研究等，并结合化学工程的理论分析和计算机过程模拟，开发了新型离心式П型轴径向反应器。该技术采用由内向外、上进上出即离心式П型分布，优化了分流和集流两流道的设计，可完全消除分流流道和集流流道两流道之间静压差的差别，显著减少控制压降，实现了流体在反应器内沿轴向的均匀分布；离心流动，进口高温物料在中心管内流动热量损失少，保持了中心管内物料自上而下温度的均匀性，对吸热和增体积的反应过程尤为有利；轴径向二维流动大大提高了催化剂的利用率，又简化了径向反应器的结构。是一种新的具有自主知识产权的技术。该研究成果达到国际先进水平，填补了国内空白。

国内现有的二甲苯异构化技术（共十套装置）全部是引进美国UOP和法国IFP公司的径向反应器技术。甲苯及C9芳烃歧化反应器，扬子石化公司芳烃厂100万吨/年甲苯歧化装置使用UOP二台串联的径向反应器。催化重整过程其反应介质中含有大量的氢气，其氢烃摩尔比高达6-10左右或更高，为了减少反应器的压降，减少循环功耗，通常也采用径向反应器。

本课题所开发的离心式П型径向反应器，采用由内向外、上进上出的流动形式，优化了分流和集流两流道的设计，可完全消除分流流道和集流流道两流道之间静压差的差别；可显著降低反应器压降，实现了流体在反应器的均匀分布；离心流动，进口高温物料在中心管内流动，热量损失少，保持了中心管内物料自上而下温度的均匀性，对吸热和增体积的反应过程尤为有利；催化剂封内轴径向二维流动还可以提高催化剂的利用率，减少副反应，又简化径向反应器的结构。
技术的应用领域前景分析：
国内聚酯原料缺口较大，从而对二甲苯的需求量日益增加，直接从重整和裂解汽油中抽提和分离二甲苯不能满足需求，工业上通过二甲苯异构化反应技术是增加二甲苯产量的有效途径。目前，有数家二甲苯异构化装置项目正在建设，另有一些石化企业的装置将进行扩能改造，因此，大型二甲苯异构化反应器的应用有较广泛的前景。

大型径向反应器、px装置的开发，不仅对二甲苯异构化反应器的国产化十分重要，而且对其它类似工艺（如歧化、芳烃化等）反应器的开发、工程放大都有重要指导意义。
效益分析：
所开发的反应器应用于15万吨/年固定床催化重整过程，其循环压缩功可减少28～46KW，每年可节省费用11～18万元。78万吨/年的歧化反应器，压降减少，压缩机功率减少40KW，每年可节省费用约16.4万元。因此，可以产生相当好的经济效益。该项成果特别适合于中低压、增体积、绝热吸热的反应过程，如异构化反应器、歧化反应器和催化重整反应器，具有十分良好的推广应用前景。

对于一套规模约为45万吨/年的大型二甲苯异构化反应器，采用径向反应器不仅减少压降，可节省能耗，而且新型轴径向二维流动反应器还可以提高催化剂的利用率，又简化径向反应器的结构，降低安装和维护费用。
厂房条件建议：
无
备注：
无