【摘 要】
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对二甲苯（PX）作为一种重要的化工原料,用途广泛。目前PX主要来自芳烃联合装置,但产能远不能满足消费的需求。甲苯甲基化过程为从甲苯和甲醇等低成本原料中生产高附加值的PX提供了一条很有潜力的增产途径。然而,甲苯甲基化技术存在PX选择性低、二甲苯异构体分离能耗高等问题。本文从甲苯甲基化反应过程角度出发,探讨了甲苯甲基化反应中影响对二甲苯（PX）选择性的因素,提出了基于选择性强化的短流程甲苯甲醇甲基化P
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对二甲苯（PX）作为一种重要的化工原料,用途广泛。目前PX主要来自芳烃联合装置,但产能远不能满足消费的需求。甲苯甲基化过程为从甲苯和甲醇等低成本原料中生产高附加值的PX提供了一条很有潜力的增产途径。然而,甲苯甲基化技术存在PX选择性低、二甲苯异构体分离能耗高等问题。本文从甲苯甲基化反应过程角度出发,探讨了甲苯甲基化反应中影响对二甲苯（PX）选择性的因素,提出了基于选择性强化的短流程甲苯甲醇甲基化PX生产工艺和集成短流程PX生产过程的芳烃联合工艺,达到增产PX产量的目的。本文首先基于两种催化反应动力学,探讨了甲苯甲基化反应中PX选择性达到99.7%的策略。结果表明,在超低接触时间下,对二甲苯选择性(SPX)在99.7%以上;考虑到转化率和PX选择性之间的博弈关系,选择性的优化参数范围确定为420.0-550.0℃和200.0-500.0k Pa。根据上述选择性强化结果,提出一种短流程PX生产工艺。从原料有效利用率、能耗以及年度总成本（TAC）等角度,对六种工艺进行技术经济分析。结果表明,采用Si-Mg-P-La/ZSM-5短流程工艺的原料甲苯、甲醇有效利用率最高分别为96.27%和95.50%;由于采用的多级反应器没有副产物苯,短工艺表现出良好的经济性。因此,年度总成本（TAC）为8.79×10~7（?）·year-1,分别是现有工艺1和工艺3的68.9%和87.9%。本文提出了一种集成短流程甲苯甲基化过程的芳烃联合PX生产工艺。从芳烃苯环有效利用率、工艺能耗及经济成本等角度,对集成工艺过程进行评价。结果表明,集成工艺比传统芳烃联合装置制PX产量高31.24%,苯环有效利用率达到86.23%,单位能耗的消耗量和单位生产成本分别比传统过程低5.59%和21.75%;并且集成工艺的投资回收期（2年）低于传统芳烃联合工艺过程。本文的研究结果为甲苯甲基化工艺流程的设计提供一定的理论指导价值。
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