光期能化:PX系列专题(一):PX从哪里来?

（以下内容从光大期货《光期能化:PX系列专题(一):PX从哪里来?》研报附件原文摘录）
　　PX系列专题（一）： PX从哪里来？ 重要提示 本订阅号所涉及的期货研究信息仅供光大期货专业投资者客户参考，用作新媒体形势下研究信息和研究观点的沟通交流。非光大期货专业投资者客户，请勿订阅、接收或使用本订阅号中的任何信息。本订阅号难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。光大期货不会因关注、收到或阅读本订阅号推送内容而视相关人员为光大期货的客户。 内容摘要： 为更好地迎接PX期货上市，本研究专题系列将从基础特征属性、主要工艺流程、全球供需格局、定价规则、合约设计等方面全面介绍PX。 PX是连结炼油与化工的重要芳烃化合物，PX主要用于生产精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT），PTA或DMT再和乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），即聚酯。通常有三种方式制得PX，包括MX制PX、石脑油制PX和凝析油或燃料油制PX。目前，在石油芳烃生产过程中，芳烃联合装置是核心装置，生产流程主要包括芳烃的产生、芳烃的转化及芳烃的分离三类技术。 芳烃产生与分离包括从石油中制取芳烃的两种加工工艺：一是石脑油催化重整工艺；二是烃类裂解工艺。芳烃的转化包括芳烃歧化与烷基转移、C8混合芳烃的异构化等工艺。芳烃分离包括结晶分离法、吸附分离法和模拟移动床吸附分离法。 一、PX是什么？ PX，中文名称对二甲苯，或1，4-二甲苯，英文名称1，4-xylene和p-xylene，分子式为C8H10，或C6H4(CH3)2，相对分子质量为106.17，是连结炼油与化工的重要芳烃化合物。 物理性质上，对二甲苯是无色透明液体，有类似甲苯的芳香气味，不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多数有机溶剂。 化学性质上，易燃，低毒，毒性略高于乙醇，其蒸气与空气可形成爆炸性混合气体。故PX储存应远离火种和火源，库温不宜超过37℃。 二、PX从哪里来？——制PX方法 PX上游源头为原油，直接原料来源是混二甲苯，生产PX主要有三种工艺模式：分别为MX制PX、石脑油制PX和凝析油或燃料油制PX。 混二甲苯是C8H10三种同分异构体【对位（PX）、邻位（OX）、间位（MX）】和乙基苯（EB）的混合物。其为无色透明液体，能与乙醇、乙醚、三氯甲烷等多种有机溶剂相混溶，不溶于水。 2.1 短流程——MX制PX 主要是通过吸附分离法，把含有PX/MX/OX和乙苯的混二甲苯产品，先吸附PX再解吸PX，得到分离的效果，剩余产品再去异构化获得富含PX的液体，不断重复吸附分离获得PX。 2.2 长流程——石脑油制PX 主要装置为芳烃联合装置，石脑油分离出轻石脑和重石脑，其中轻石脑油裂解制裂解汽油，再进行芳烃抽提，其中的混二甲苯再经过吸附分离获得PX；重石脑通过催化重整、芳烃抽提获得纯苯、甲苯、C9、混二甲苯、汽油等，甲苯和C9可以通过歧化（TDP）或选择性歧化（STDP）得到纯苯和混二甲苯，所得到的混二甲苯再通过吸附分离和异构化得到丰富的对二甲苯。 2.3 长流程——凝析油/燃料油制PX 外采凝析油或者燃料油制PX，相对于石脑油制PX的长流程，增加了减压蒸馏和加氢裂化的流程，其余的流程与石脑油制PX一致。 三、PX怎么来的？——制PX主要工艺 长流程中最重要的装置是芳烃联合装置，主要包括以下12套装置，即预加氢、连续重整、催化剂连续再生、芳烃抽提、歧化、苯—甲苯分馏、吸附分离、异构化、二甲苯分馏、PSA、热工系统和公用工程。 芳烃联合装置以来自炼油厂的低辛烷值直馏石脑油（65～170℃馏分）作为主要原料，直馏石脑油（非芳烃大约为95%）经过重整转化成C6～C11，其中C8以上芳烃通过二甲苯分馏装置分离出C8芳烃（含有苯环且有8个碳的物质，主要指二甲苯），C8芳烃再经吸附分离装置生产出对二甲苯和C8芳烃抽余油，抽余油经异构化装置得到C8芳烃及少量C8以上芳烃，再回到二甲苯分馏装置分离出C8芳烃。 目前，在石油芳烃生产过程中，芳烃联合装置是核心装置，生产流程主要包括芳烃的产生、芳烃的转化及芳烃的分离三类技术。 3.1芳烃产生与分离 从石油中制取芳烃主要有两种加工工艺：一是石脑油催化重整工艺；二是烃类裂解工艺，即从石油裂解制乙烯副产的裂解汽油中回收芳烃。此外，在石油加工过程中，也可以取得一些芳烃。 （1）催化重整 催化重整简称为重整，是石油化工的主要过程之一。重整工艺的最初目的是通过把汽油中的直链烷烃异构化和环烷烃芳构化，以提高汽油的品位，增加汽油的辛烷值。随着石油化工对芳烃需求量的剧增，重整成为生产高浓度单环芳烃的重要方法。 （2）裂解汽油加氢 在石油烃裂解生产乙烯的过程中，自裂解炉出来的裂解气，经急冷、冷却、压缩及深冷分离，在制得乙烯的同时，还可以获得相当数量的富含芳烃的液态产物，即裂解汽油。裂解汽油集中了裂解副产中全部的C6～C9芳烃，因而它是石油芳烃的重要来源之一。 （3）溶剂抽提 催化重整得到的重整油或裂解汽油加氢后得到的加氢汽油都是芳烃与非芳烃的混合物，所以要想得到芳烃，必须把芳烃和非芳烃进行分离。在大规模工业生产中，主要采用溶剂抽提法分离芳烃和非芳烃。 3.2芳烃转化 尽管从催化重整油和加氢裂化汽油的芳烃抽提中得到了石油芳烃，但市场对苯和对二甲苯需求量很大，供不应求，而甲苯的情况是供大于求。同时石油芳烃中的其他组分如间二甲苯、邻二甲苯和一些重质芳烃也得不到充分利用。为了得到更多更纯的对二甲苯，对石油芳烃的种类和数量进行调整，以满足市场需求。这些转化技术主要有：芳烃歧化与烷基转移、C8混合芳烃的异构化等工艺。 （1）芳烃歧化与烷基转移 芳烃歧化与烷基转移工艺就是利用过剩的甲苯和C9芳烃来生产需要的苯和对二甲苯。 芳烃的歧化反应是指两个相同芳烃分子在催化剂作用下，一个芳烃分子的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上去的过程；烷基转移反应是指两个不同芳烃分子间发生烷基转移的过程。 （2）C8混合芳烃的异构化 无论是甲苯歧化，还是裂解汽油加氢，所得的C8芳烃，都是对位、邻位、间位二甲苯和乙苯的混合物，其组成因芳烃来源不同有所差异。不论何种来源的C8芳烃，其中以间二甲苯（MX）含量最多，通常是对位（PX）和邻位二甲苯（OX）的总和，而石油化工迫切需要的对二甲苯含量却不多。为了增加对二甲苯的产量，最有效的方法是通过异构化反应，将间二甲苯及其他C8芳烃转化为对二甲苯。 异构化的实质是把对二甲苯含量低于平衡组成的C8芳烃，通过异构使其接近反应温度及反应压力下的热力学平衡组成。在二甲苯异构化的产物中，对二甲苯的质量分数为20%左右，转化率不高，因此，C8芳烃异构化工艺必须与二甲苯分离工艺联合生产，才能最大限度地生产对二甲苯。也就是说，先分离出C8混合芳烃中的对二甲苯（或对二甲苯和邻二甲苯），然后将余下的C8芳烃非平衡物料，通过异构化方法转化为对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯平衡物料，再进行分离。如此循环，直至C8芳烃全部转化为对二甲苯。 3.3芳烃分离 用于分离二甲苯的方法主要方法是结晶分离法、吸附分离法和模拟移动床吸附分离法。 （1）结晶分离法 虽然C8芳烃中的各馏分的沸点相近，但它们的熔点相差较大，其中对二甲苯的熔点最高。因此，可利用各组分熔点的差异，将各组分进行分离。将C8混合芳烃逐步冷凝，首先对二甲苯被结晶出来，然后滤除液相部分，即邻二甲苯、间二甲苯和乙苯的混合物，则可得晶体对二甲苯。 （2）吸附分离法 C8芳烃的四种同分异构体物性相似、沸点相差小，用常规的精馏方法难以分离，目前国内外工业应用最为广泛的是吸附分离工艺。吸附分离方法目的是从混合C8芳烃四种异构体【邻二甲苯（OX）、间二甲苯（MX）、对二甲苯（PX）以及乙基苯（EB）】中分离出PX。是采用特定分子筛吸附剂对C8芳烃中的PX进行选择性吸附，再用解吸剂（对二乙基苯，PDEB）将PX从吸附剂上脱吸下来，达到从C8芳烃中分离出PX的目的。 目前采用吸附分离方法生产对二甲苯的工艺技术主要有美国UOP公司的Parex工艺和法国Axens公司的Eluxyl工艺。 （3）模拟移动床吸附分离法 模拟移动床技术的开发应用使固液相的逆向分离实现了连续稳定操作，使吸附分离工艺技术工艺具有了非常广泛的工业应用前景。模拟移动床吸附分离法的优点是对二甲苯的单程回收率高（可达92%～99%）、液相操作简便、流程简单、操作连续、条件缓和、过程经济等。所以近年来，本法发展较快，在新建厂中已占主流。自美国UOP公司七十年代第一套吸附分离的对二甲苯装置（PAREX）工业化以来，目前生产对二甲苯的纯度可达99.9%，回收率高于97%。 四、PX可以用来做什么？——PX主要用途 PX主要生产精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT），PTA或DMT再和乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），即聚酯，进一步加工纺丝生产涤纶纤维和轮胎工业用聚酯帘布，PET树脂还可制成聚酯瓶、聚酯膜、塑料合金及其它工业元件等，除此之外，PX还用来做溶剂及生产医药、香料。 光期能源化工研究团队介绍 光大期货研究所能源化工团队，现有成员4人，成员具备买方+卖方、产业+金融等多维度的研究经验，服务于多家上市公司及国内知名企业，为其量身定制风险管理方案及投资策略。荣获郑商所高级分析师、三届上期能源“优秀原油分析师”、上期所优秀能化分析师、2021年及2022年上期能源“优秀产业服务团队”等奖项。2020年能化团队主讲的“原油衍生品精品系列直播‘油’刃有余”入选中期协2020年期货投资者教育优秀案例。多次在媒体《新华社》、《第一财经》、《期货日报》等发表特约评论，具有广泛的行业影响力。 免责声明 本订阅号是光大期货有限公司研究所（以下简称“光大期货研究所”）依法设立、独立运营的官方唯一订阅号。其他任何以光大期货研究所名义注册的、或含有“光大期货研究”、与光大期货研究所品牌名称等相关信息的订阅号均不是光大期货研究所的官方订阅号。 本订阅号所刊载的信息均基于光大期货有限公司已正式发布的研究报告，仅供在新媒体形势下研究信息、研究观点的及时沟通交流，尽管本订阅号所包含的信息是我们于发布之时从我们认为可靠的渠道获得，但我公司对本订阅号所载资料的准确性、可靠性、时效性及完整性不作任何明示或暗示的保证，其中的资料、意见等均反映相关研究报告初次发布当日的判断，可能需随时进行调整，本订阅号不承担更新推送信息或另行通知的义务。如需了解详细的期货研究信息，请具体参见光大期货有限公司已发布的完整研究报告。 本订阅号所载内容在任何情况下都不构成任何投资建议，任何投资者不应将本订阅号所载内容作为投资决策依据，订阅者应当充分了解各类投资风险，根据自身情况自主做出投资决策并自行承担投资风险。光大期货有限公司不对任何人因使用本订阅号所载任何内容所引致的任何损失负任何责任。 本订阅号所载内容版权仅归光大期货有限公司所有。任何机构和个人未经书面许可不得以任何形式翻版、复制、转载、刊登、发表、篡改或者引用。如因侵权行为给光大期货造成任何直接或间接的损失，光大期货保留追究一切法律责任的权利。 END

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