苯对甲苯歧化与烷基转移反应的影响

苯甲醛对甲苯歧化与烷基转移催化剂的影响
闫乃锋;王宗霜
【期刊名称】《石油化工技术与经济》
【年(卷),期】2022(38)4
【摘要】甲苯歧化与烷基转移技术是重要的二甲苯生产技术,催化剂的稳定运行直接决定着装置产能和生产效率。

考察了苯甲醛对甲苯歧化与烷基转移工业催化剂性能的影响,并初步探索了其活性影响机理以及催化剂性能恢复方法。

研究发现:苯甲醛在催化剂酸中心上的吸附能力远大于甲苯,降低了催化剂烷基转移活性;苯甲醛还能影响催化剂金属活性中心,导致加氢脱烷基活性显著降低;但同时苯甲醛也能抑制苯环加氢副反应,提高苯产品纯度。

歧化催化剂上苯甲醛的吸附为可逆行为,可以通过提高反应温度或者高温脱附处理的方式,降低苯甲醛与活性中心的相互作用,逐渐恢复催化剂的活性。

【总页数】5页(P24-28)
【作者】闫乃锋;王宗霜
【作者单位】中海油惠州石化有限公司;中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ241.1
【相关文献】
1.β沸石催化剂上甲苯歧化及与1,2,4-三甲苯烷基转移反应研究
2.助催化剂对甲苯歧化与烷基转移催化剂性能的影响
3.Hβ负载磷钨酸催化剂上甲苯和均三甲苯烷基转移与歧化反应
4.原料比例对HLD甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响
5.原料比例对HLD甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响
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第２期甲苯歧化与烷基转移工艺实质上是指芳烃之间相互转化的一种技术，通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和Ｃ９芳烃之间的供求平衡关系。

甲苯歧化与烷基转移反应主要包括２种：即甲苯歧化反应和烷基转移反应，甲苯歧化反应一般是指２个分子甲苯经过歧化反应生成１个分子苯和１个分子二甲苯；烷基转移反应一般是指甲苯与Ｃ９芳烃之间的烷基转移反应，即１个分子甲苯与１个分子三甲苯在催化剂存在的条件下，三甲苯分子上的１个甲基向甲苯分子上转移生成２个分子的二甲苯［１］。

１国外传统的甲苯歧化与烷基转移技术目前，世界上传统的甲苯歧化与烷基转移技术共有６种，即Ｘｙｌｅｎｅ－Ｐｌｕｓ法、Ｔａｔｏｒａｙ法、ＬＴＤ法、ＭＴＤＰ法、Ｔ２ＢＸ法及ＭＳＴＤＰ法。

１．１Ｘｙｌｅｎｅ－Ｐｌｕｓ技术Ｘｙｌｅｎｅ－Ｐｌｕｓ技术由美国Ａｒｃｏ－ＩＦＰ公司开发研究，于１９６８年实现工业化。

１．１．１工艺过程原料甲苯和Ｃ９芳烃经换热器与反应器流出物料换热后，再经原料加热炉加热到预定温度，进入反应器与来自催化剂分离罐的催化剂并流而下发生歧化与烷基转移反应，反应气体在反应器下部与催化剂分离出来，经热交换器冷却、冷凝和气－液分离，而后送往稳定塔和分馏工段。

１．１．２工艺的优点（１）采用连续再生的移动床反应器，因而不必临氢操作，不消耗氢气；（２）反应压力接近于常压，表压一般在０．０８ＭＰａ，反应温度在５００℃左右操作，由于是常压、不临氢、反应温度又不太高，因此对反应器材质无特殊要求；（３）催化剂为含稀土金属的Ｙ－沸石分子筛，价格便宜并可循环使用；（４）由于采用具有十二元环结构的大孔分子筛为催化剂，反应原料可以为纯甲苯，也可以为甲苯和Ｃ９芳烃混合物。

１．１．３工艺的缺点（１）转化率较低，仅为３０％左右，因而原料循环量较大，能耗高；（２）不临氢操作，催化剂结焦快，造成选择性降低，原料单耗高；（３）由于采用移动床反应器和催化剂连续再生工艺，附属设备较多，投资大，而且存在催化剂磨损和设备磨损等问题，动力消耗大，操作繁琐。

檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵殝殝殝殝技术进步苯对ＨＡＴ－０９９甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响李华英　石张平　李经球　王宗霜（中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海２０１２０８）摘　要：　研究了苯进料对ＨＡＴ－０９９甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响，并对反应过程及行为进行了分析。

结果表明：在原甲苯歧化与烷基转移反应进料中添加苯，能有效降低苯的生成量，提高碳九及以上芳烃（Ｃ＋９Ａ）的转化效率。

将反应原料调整为苯与Ｃ＋９Ａ进行烷基转移反应，可生产市场需求量更大的甲苯和二甲苯，同时缓解苯产量过剩的压力。

关键词：　苯　ＨＡＴ－０９９催化剂　甲苯歧化　烷基转移　二甲苯文章编号：　１６７４－１０９９　（２０２０）０３－００２０－０４ 中图分类号：ＴＱ０３２ ４１ 文献标志码：　Ａ收稿日期：２０２０－０４－２５。

作者简介：李华英，女，１９６８年出生，１９８９年毕业于天津大学有机化工专业，高级工程师，主要从事芳烃技术催化剂的研制开发工作。

传统的甲苯歧化与烷基转移技术是利用甲苯和碳九及以上芳烃（Ｃ＋９Ａ）为原料，生产市场需求量较大的二甲苯和苯。

该技术作为芳烃联合装置关键单元之一，提供了联合装置５０％以上的二甲苯，在芳烃结构调整中起着十分重要的作用［１］。

金属改性的分子筛是该反应最常用的催化剂，其反应本质是酸和金属双功能催化下的甲基转移以及侧链脱烷基反应［２－３］。

中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院（以下简称上海石化院）开发的ＨＡＴ－０９９甲苯歧化与烷基转移催化剂具有使用空速高、重芳烃处理能力强的特点，目前已在工业装置上得到广泛使用［４－５］。

近年来，随着芳烃行业不断扩能，以及乙烯工业和煤化工产业的飞速发展，苯产量也急剧增加，苯产能过剩形势日益严峻［６］。

在此背景下，苯甲醇甲基化以及苯与Ｃ＋９Ａ烷基转移技术被提出并进行了深入研究，其目的是将苯转化成市场需求量更高的甲苯和二甲苯［７－８］。

一.歧化与烷基转移反应的目利用甲苯和碳九芳烃进行歧化和烷基转移反应，生成有市场利用价值的产品苯和混合二甲苯，从而有效的避免了甲苯和碳九芳烃作为低值的副产品调入汽油或燃料油系统，提高了甲苯和碳九芳烃的有效利用率。

二. 惠州歧化-烷基转移单元简介歧化单元采用Exxon Mobil 的Transplus 技术将在EM-1000催化剂作用下甲苯、C9及部分C10芳烃转化为二甲苯（接近平衡率）和苯的平衡混合物，同时产生少量的C 5-气体和C 10+芳烃； C9/C10芳烃分离塔处理来自二甲苯分馏部分的物料，分离出C9/C10馏份作为歧化反应进料。

● 物料组成现阶段进料组成C7-芳烃自芳烃抽提部分110 t/h ，C9+芳烃自二甲苯分馏部分125 t/h ，甲苯自吸附分离部分1t/h 。

● 歧化与烷基转移反应的化学反应方程式 主化学反应1）歧化反应CH 32+CH 3CH 32）烷基转移反应+2CH 3CH3(CH3)2CH3CH3副反应1）歧化反应CH3CH3CH3CH3CH3CH3( )22+( )32）加氢脱烷基反应CH 4+H 2+CH3C H 25++ C H 622HC H+ +C H 73382H26C H + +52C H CH 3CH 32H3)(CH 3CH 3++ C H 2CH 3CH 3()4H 2CH 3CH3+H 2+ 73C H C H 383）环损失反应应芳烃 ＋ H2 → 饱和烃4）茚满和其它芳环缩合成稠环芳烃（焦）n● 反应转化率转化率的计算公式是：进料中（T+ C 9/10A ）— 产品分离罐底 (T+ C 9/10A ）总转化率= ─────────────────── * 100%(wt)进料中（T+ C 9/10A ）根据惠州的化验结果进行了一个初步的计算：歧化反应进料T 含量46%，C9A 含量40%，C10A 含量13%。

产品分离罐底T 含量30%，C9A 含量20%，C10A 含量8%. 转化率大概是42%。

浅谈苯对甲苯歧化与烷基转移反应影响作者：潘明来源：《中国科技博览》2013年第29期摘要：甲苯歧化与烷基转移反应是石油化工技术中的重要组成部分，本文探讨苯对甲苯歧化与烷基转移反应影响，旨在为有关工作提供借鉴。

关键词：苯甲苯歧化烷基转移石油化工中图分类号：TQ032.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-080-01自从20世纪60年代甲苯歧化与烷基转移反应技术被开发应用，苯对甲苯歧化与烷基转移反应影响就成为了学者们探究的重点问题，随着社会的发展进步，石油化工企业的数量和规模不断增大，对各项技术的要求也越来越高，在这种情况下，研究苯对甲苯歧化与烷基转移反应影响十分必要。

1 试验部分1.1 试验催化剂本次研究中，采用HAT-097型催化剂，该催化剂对甲苯歧化与烷基转移反应的催化作用十分显著，适用于固定床甲苯歧化试验。

1.2 试验条件本次试验的设备采用固定床反应器，试验材料采用甲苯与C9A混合料（甲苯：C9A=1.0），反应试验在380℃的温度下进行，试验压力=3.0MPa，空速=1.5，氢烃摩尔比=5.7。

1.3 分析方法本次研究中，试验原料以及反应物的色谱分析均采用HP 5890A型色谱仪，检测器采用FID，采用归一法对校正面积进行定量分析，数据分析采用HP 3396型色谱积分仪。

甲苯转化率的计算公式如下：甲苯转化率=[m（反应中消耗掉的甲苯量）]/[m（反应器中甲苯的总量）]·100%C9A转化率的计算公式如下：C9A转化率=[m（反应中消耗掉的C9A量）]/[m（反应器中C9A的总量）]·100%总转化率的计算公式如下：总转化率=[m（反应中消耗掉的甲苯以及C9A）]/[m（反应器中甲苯以及C9A的总量）]·100%C8A选择性的计算公式如下：C8A选择性=[m（生成C8A总量）]/[m（反应消耗掉的甲苯量+反应消耗掉的C9A 量）]·100%苯选择性的计算公式如下：苯选择性=[m（生成苯的总量）]/[m（反应中消耗掉的甲苯量+反应中消耗掉的C9A 量）]·100%2 试验结果分析本次试验中，在甲苯与C9A混合料（甲苯：C9A=1.0）中加入5种不同比例的苯，制备5份试验样品，1号样品加入15.90%的苯、2号样品加入13.01%的苯、3号样品加入9.42%的苯、4号样品加入6.50%的苯、5号样品加入0.26%的苯，之后分析5种样品试验原料与反应物的成份，试验原料的成份如表1所示。

甲苯-苯歧化与烷基转移。

甲苯是一种重要的有机化学品，广泛应用于化工、医药、香料领域等。

甲苯的生产方法很多，其中最常用的方法是通过苯和甲烷在催化剂的存在下进行反应，产生甲苯。

然而，这种方法也存在一些问题，比如产物中常常存在苯和其他副产物，而且反应条件相对严苛，成本较高。

为了解决这些问题，人们不断地进行着研究和探索，尝试发现更加高效和经济的甲苯生产方法。

其中，甲苯-苯歧化和烷基转移就是两种非常重要的方法。

一、甲苯-苯歧化1.概念甲苯-苯歧化是指在催化剂存在下，甲苯分解为苯和甲烯的反应过程。

该反应被广泛应用于甲苯的生产和加工过程中。

2. 反应机理甲苯-苯歧化反应分为三步：(1) 由于催化剂的存在，甲苯发生脱氢反应，生成苯和甲烯。

CH3C6H5 → C6H5 + CH2=CH2(2) 甲烯再经过催化下的重组反应，重新生成甲苯。

(3) 上述两步反应周期性地进行，直至甲苯被完全转化为苯和甲烯。

3. 应用甲苯-苯歧化反应具有高产率、低渣、程序简单、反应过程易于控制等优点，因此在工业生产中广泛使用。

这种方法最大的优点是可以直接生产大量的苯。

苯是一种非常重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、涂料、胶粘剂、橡胶、香料等领域。

甲苯-苯歧化还可以生产一些甲苯衍生物，如对甲酚、邻甲酚等。

二、烷基转移烷基转移是指烷基基团在某些化学反应中从一个化合物转移到另一个化合物的反应。

烷基转移反应广泛应用于化学合成、有机合成、催化反应等领域。

烷基转移通常需要催化剂的存在。

比如在甲苯生产中，可以通过催化剂将烷基基团从一种化合物转移到另一种化合物，得到甲苯。

甲苯的生产通常采用均三元催化剂，即铝烷、钛酸盐和烷基铝的复合物催化剂。

烷基转移最常见的例子是烷基-吡啶转移反应，如下所示：此外，烷基转移还可以将甲苯和甲烷转化为苯：这种方法生产的苯是非常纯净的，而且反应过程较为简单，成本也相对较低。

烷基转移反应是一种非常重要的化学反应，广泛应用于有机合成、精细化工等领域。

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甲苯歧化催化工艺研究摘要：甲苯歧化催化是二甲苯生产过程中必须要经历的工艺技术之一，选择不同类型的催化剂配合不同的生产工艺能够获得相应的经济效益与设备适应性。

文章首先介绍了甲苯歧化催化的技术的内容与特征，其次对甲苯歧化催化技术现状进行了探讨，最后则阐述了甲苯歧化催化技术的优化策略，希望可以有效促进甲苯歧化催化技术的应用与发展。

关键词：甲苯歧化；催化；工艺技术引言甲苯歧化以及烷基转移的反应中，能够将芳烃转化为苯、二甲苯，而这两种产品都是化工生产中必不可少的原料。

随着技术的不断升级与发展，目前甲苯歧化以及烷基转移的工艺类型越来越丰富，技术流程也越来越成熟。

由于市场上对于二甲苯的需求量增加，而邻二甲苯、对二甲苯基本都只能通过分离来获取，所以势必会导致成本高、操作难度大，不利于技术应用与推广。

为了进一步探讨企业新催化剂的优化与应用，现就甲苯歧化催化技术的定义与特征介绍如下。

一、甲苯歧化催化技术概述甲苯歧化以及烷基转移技术属于甲苯、芳烃转化为二甲苯的技术，目前全球对于该技术的研究十分成熟，同时也出现了大量的不同类型的甲苯歧化以及烷基转移。

从技术的应用特征上来看，不同类型的技术在工艺、流程以及原材料等方面的差异不大，主要是选择了不同类型的催化剂，通过搭配催化剂对工艺进行优化与改造。

从这个角度上来看，甲苯歧化以及烷基转移的优化实际上就是催化剂以及配套工艺流程的优化，所以甲苯歧化催化技术的应用也就成为甲苯歧化以及烷基转移技术升级的必经之路。

二、甲苯歧化催化技术现状1.传统甲苯歧化催化工艺传统的甲苯歧化工艺技术中的常用方法主要包括有加压临氢以及常压气相歧化等技术方法，涉及到的工艺有Tatoray、Xylene以及LTDP、MTDP等不同的类型。

Tatoray技术属于加压气相的临氢反应，其技术特征是利用了气固相的绝热固定床反应器，借助于丝光沸石催化剂来进行歧化和烷基转移操作。

相比于其他的技术类型而言，Tatoray技术的投资相对较高，但是由于运转过程中费用较低且催化剂的积碳比较缓慢，整体再生的效率较高，所以Tatoray技术的适应性更强。