【干货】PX基本介绍及生产工艺
弘业期货
能化工业品事业部张永鸽姜周曦琳
从业资格号: F0282934
Part.1
PX基本介绍
PX即为对二甲苯（Paraxylene），是连结炼油与化工的重要芳烃化合物，化学式为C8H10。
PX在常温下是具有芳香味的无色透明液体，具有芳香味，不溶于水，但可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。
PX易燃，对金属无腐蚀性。其蒸汽比空气重，与空气混合会爆炸，储存应远离火种和火源，库温不宜超过37℃。根据《全球化学品统一分类和标签制度》和《危险化学品名录》，美国、澳大利亚等很多国家将PX列入危险化学品。按照危化品要求取得相关运输资质，采用不锈钢材质或有涂层碳钢储存运输。PX的运输，长途多采用水运，短途采用陆运。目前炼化工厂具备上下游的完整配套，为管道运输。运输前应先检查包装容器是否完整、密封，运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。
Part.2
PX用途
98%以上PX用于加工PTA，2%以内用于DMT、涂料及医药中间体，98%以上PTA和乙二醇反应生产PET聚酯，进一步加工可制作涤纶、瓶片和薄膜等材料，应用于纺织业、包装业、工业容器、医药制造等行业。PX基本的行业产业链为：原油→石脑油→混二甲苯（MX）→对二甲苯（PX）→对苯二甲酸（PTA）→聚脂→终端。
Part.3
PX生产工艺
PX属于轻质芳烃，目前工业上一般通过石脑油催化重整，乙烯裂解，煤经甲醇制芳烃等技术进行PX生产，基本流程如下图。
在传统石油化工流程中，将石脑油原料（naphtha）催化重整，或将原料蒸汽裂解成乙烯及其副产物，再经过芳烃抽提工艺得到混合二甲苯（xylenemixture），然后经吸附分离可以制取PX。
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石脑油催化重整原理
石脑油是以由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得的轻质油，主要用作重整和化工原料，包含不同比例的烷烃，烯烃，芳烃，萘等，按馏分分为轻石脑油和重石脑油，催化重整一般采用70℃~180℃馏分的重石脑油。
催化重整是在加热、氢压和催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。一般包括四种主要反应阶段，1）环烷烃脱氢生成芳烃2）烷烃脱氢环化生成芳烃3）异构化4）加氢裂化。
催化重整的主要目的是使原料转变成富含芳烃的高辛烷值（octanenumber）汽油（即重整汽油），芳烃类物质含量占比45-60%，还副产液化石油气和氢气。
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石脑油整齐裂解原理
相似的，乙烯裂解装置是将已经加氢裂化过的重石脑油蒸汽裂解。其中，液体副产物（占比50%-80%）的裂解汽油是主要的芳烃来源，裂解汽油原料经过两段加氢精制后脱除了少量双烯烃、单烯烃和S、N等杂质，可作为高辛烷值汽油组分，也用于萃取苯、甲苯、乙苯、二甲苯等化工原料。
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芳烃联合装置
在大规模工业PX生产中，进料为直馏、加氢裂化石脑油或裂解汽油原料，主要目的是增加PX的产率，同时减少苯的产率，并生产其他芳烃产品的装置，一般称作芳烃联合装置，它是化纤工业的核心原料装置之一。
芳烃联合装置通常除了上文提到的预加氢、催化重整装置外，还包括芳烃抽提、芳烃分离的流程，以及歧化及烷基转移、PX吸附分离、二甲苯异构化装置等。芳烃联合装置相对比较复杂，物料之间互用且带有多股循环。
Part.4
PX的成本计算
PX作为炼厂中的一个产品，在成本核算时更多考虑综合效益。因PX的生产原料来自于石脑油，在核算PX成本时一般用“石脑油价格+加工费”来计算。其中，石脑油价格选取CFR日本石脑油价格。在此轮大炼化装置释放之前，一般用300美元/吨的加工费来考虑日韩装置的成本。近年来，随着一体化产能比例的提升，PX上下游配套的情况下，节约了一定的加工成本，PX-石脑油加工费有一定程度的下滑。一般认为，目前PX-石脑油加工费在200-250美元附近即可覆盖成本，部分规模较大、产业链配套更完善的厂家加工费可能更低。