[中石化技术升级]二甲苯制备添自主成套工艺

第一篇：[中石化技术升级]二甲苯制备添自主成套工艺

二甲苯制备添自主成套工艺

日前，20万吨/年甲苯甲醇甲基化制二甲苯技术工业试验项目(简称MTX)通过了中国石化科技部组织的技术鉴定。鉴定专家组认为，该技术具有原创性，并且建成了世界首套20万吨/年MTX工业示范装置，生产出优质的二甲苯原料，形成了原创性的MTX成套工艺技术。

MTX是一种新的二甲苯生产技术，由上海石油化工研究院和扬子石化、洛阳工程公司共同完成。与传统的甲苯歧化工艺相比，该工艺技术的最大优势是以甲苯和低成本的甲醇作为原料，生产出高浓度的二甲苯，仅副产很少量的碳

九、碳十等产品。新工艺中，每生产1吨二甲苯理论上只需要耗用1吨甲苯，而传统的甲苯歧化工艺中，每生产1吨二甲苯需要耗用约2.5吨甲苯，且副产物苯比较多。因此，新工艺收率高，成本低。

依托该技术，项目组在扬子石化建成了世界首套20万吨/年MTX工业示范装置。该装置于2012年10月15日建成，2012年12月正式投产。项目总结和验收结果表明，该工艺流程可行，运行稳定，各项技术指标达到设计要求;副产的碳

九、碳十等芳烃可作为扬子石化歧化装置的优质原料，进一步优化芳烃原料，降低生产成本，实现效益最大化;获取了大型工业化装置MTX成套技术开发所需的大量基础数据，促进了MTX技术实现工业转化步伐，为下一阶段工业化装置工艺设计提供了坚实基础。目前，该项目已经成功申请了11项发明专利，获得授权3项，并且形成了具有自主知识产权的原创性的MTX成套技术。目前，市场上甲醇价格约2500元/吨，甲苯约8000元/吨。扬子石化芳烃厂技术运行科副科长王庆峰说，“目前来看，以甲醇为原料，利用该技术进行生产有一定效益。”该项新技术的开发和应用，还可以有效缓解国内日益严重的甲醇产能过剩问题，有利于国内煤化工产业的发展，甲醇的引入也节约了石油资源。该项技术的开发和应用也促进了我国聚酯产业链的健康发展。不过，目前扬子石化的MTX装置处于停工状态。

近年来，国内二甲苯需求强劲，但资源严重不足，尤其是对二甲苯(PX)。统计数据显示，2013年我国PX全年产量在750万吨左右，进口量为905万吨，对外依存度高达54.7%。预计到2016年，国内PX需求量将达到2500万吨，进口量将增至1230万吨。链接

传统二甲苯生产以甲苯为原料，主要采用两种工艺。一种是技术成熟度非常高的甲苯歧化与碳九芳烃烷基转移方法;另一种是近年来越来越受到重视的甲苯择形歧化生产对二甲苯的工艺技术。传统技术中，二甲苯项目工程建设难度大、生产技术门槛高、投资大、回收周期长，而且受国内原油资源限制较大。市场上PX供给严重不足。

在上述技术的基础上，一种改良技术成为新的研究方向，即甲醇甲苯制PX技术(MTPX)。该技术最大的优势是几乎没有廉价的副产物碳

九、碳十等产品，并且PX的纯度将会超过90%，效益优势更加明显。目前，国内MTPX的研究还处于立项阶段。

第二篇：碳化硅陶瓷的特种制备技术烧结工艺

碳化硅导热陶瓷的特种制备技术烧结工艺

碳化硅导热陶瓷材料具有高温强度大，高温抗氧化性强，耐磨损性能好，热稳定性，热彭胀系数小，热导率大，硬度高，抗热震和耐化学腐蚀等优良特性。在汽车、机械化工、环境保护、空间技术、信息电子、能源等领域有着日益广泛的应用，已经成为一种在很多工业领域性能优异的其他材料不可替代的结构陶瓷。

SiC导热陶瓷的优异性能与其独特结构密切相关。SiC是共价键很强的化合物，SiC中Si-C键的离子性仅12％左右。因此，SiC强度高、弹性模量大，具有优良的耐磨损性能。纯SiC不会被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等碱溶液侵蚀。在空气中加热时易发生氧化，但氧化时表面形成的SiO2会抑制氧的进一步扩散，故氧化速率并不高。在电性能方面，SiC具有半导体性，少量杂质的引入会表现出良好的导电性。此外，SiC还有优良的导热性。

SiC具有α和β两种晶型。β－SiC的晶体结构为立方晶系，Si和C分别组成面心立方晶格；α－SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体，其中，6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。在SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关系。在温度低于1600℃时，SiC以β－SiC形式存在。当高于1600℃时，β－SiC缓慢转变成α－SiC的各种多型体。4H－SiC在2000℃左右容易生成；15R和6H多型体均需在2100℃以上的高温才易生成；对于6H－SiC，即使温度超过2200℃，也是非常稳定的。SiC中各种多型体之间的自由能相差很小，因此，微量杂质的固溶也会引起多型体之间的热稳定关系变化。

无压烧结

无压烧结被认为是SiC烧结最有前途的烧结方法，根据烧结机理的不同，无压烧结又可分为固相烧结和液相烧结。S.Proehazka通过在超细β-SiC粉体（含氧量小于2%）中同时加入适量B和C的方法，在2020℃下常压烧结成密度高于98%的SiC烧结体。A.Mulla等以Al2O3和Y2O3为添加剂在1850-1950℃烧结0.5μm的β-SiC(颗粒表面含有少量SiO2)，获得的SiC陶瓷相对密度大于理论密度的95%，并且晶粒细小，平均尺寸为1.5μm。

热压烧结

Nadeau指出，不添加任何烧结助剂，纯SiC只有在极高的温度下才能烧结致密，于是不少人对SiC实行热压烧结工艺。关于添加烧结助剂对SiC进行热压烧结的报道已有许多。Alliegro等研究了B、Al、Ni、Fe、Cr等金属添加物对SiC致密化的影响，发现Al和Fe是促进SiC热压烧结最有效的添加剂。F.F.Lange研究了添加不同量Al2O3对热压烧结SiC的性能影响，认为热压烧结致密是靠溶解--再沉淀机理。但是热压烧结工艺只能制备形状简单的SiC部件，而且一次热压烧结过程中所制备的产品数量很小，因此不利于工业化生产。

热等静压烧结

为了克服传统烧结工艺存在的缺陷，Duna以B和C为添加剂，采用热等静压烧结工艺，在1900℃便获得了密度大于98%、室温抗弯强度高达600MPa左右的细晶SiC导热陶瓷。尽管热等静压烧结可获得形状复杂的致密SiC制品，并且制品具有较好的力学性能，但是HIP烧结必须对素坯进行包封，所以很难实现工业化生产。

反应烧结

反应烧结S iC又称自结合SiC，是通过多孔坯件同气相或液相发生化学反应,使坯件质量增加,孔隙减小,并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的工艺。是由α—SiC粉和石墨按一定比例混台成坯体后，并加热到1650 ℃左右，同时熔渗 Si或通过气相Si渗入坯体，使之与石墨起反应生成β—SiC，把原先存在的α—SiC颗粒结合起来。如果渗Si完全，就可得到完全致密、无尺寸收缩的反应烧结体。同其它烧结工艺比较,反应烧结在致密过程中的尺寸变化小,可以制造尺寸精确的制品，但烧结体中相当数量SiC的存在，使得反应烧结的SiC导热陶瓷高温性能较差。

采用无压烧结、热压烧结、热等静压烧结和反应烧结的SiC陶瓷具有各异的性能特点。如就烧结密度和抗弯强度来说，热压烧结和热等静压烧结SiC陶瓷相对较多，反应烧结SiC相对较低。另一方面，SiC陶瓷的力学性能还随烧结添加剂的不同而不同。无压烧结、热压烧结和反应烧结SiC陶瓷对强酸、强碱具有良好的抵抗力，但反应烧结SiC陶瓷对HF等超强酸的抗蚀性较差。就耐高温性能比较来看，当温度低于900℃时，几乎所有SiC陶瓷强度均有所提高；当温度超过1400℃时，反应烧结SiC陶瓷抗弯强度急剧下降。（这是由于烧结体中含有一定量的游离Si，当超过一定温度抗弯强度急剧下降所致）对于无压烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷，其耐高温性能主要受添加剂种类的影响。

SiC导热陶瓷的4种烧结方式各有千秋，但是在科技发展如此迅速的今天，迫切需要提高SiC导热陶瓷的性能，不断改进制造技术，降低生产成本，实现SiC导热陶瓷的低温烧结。以达到降低能耗，降低生产成本，推动SiC导热陶瓷产品产业化的目的。