CN102190553B - 生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法,主要解决以往技术中存在的二甲苯异构化单元和歧化单元只能分别处理C8芳烃和甲苯,设备投资大的问题。本发明通过采用一种生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法,包括以下步骤:a)含有邻二甲苯和间二甲苯的混合二甲苯和甲苯物料进入芳烃烷基转移工艺单元,在临氢条件下发生芳烃烷基转移反应,反应后生成含苯和对二甲苯的芳烃物流;b)反应生成的含苯和对二甲苯的芳烃物流依次通过苯塔、甲苯塔和二甲苯塔,分离出苯和混合二甲苯;c)混合二甲苯去吸附分离或冷冻结晶分离单元生产对二甲苯,未反应的甲苯和二甲苯至芳烃烷基转移工艺单元进料中。其中,芳烃烷基转移工艺单元采用复合催化剂床层,上部催化剂床层上发生二甲苯烷基转移反应,具有形状择形功能的下部催化剂床层上发生甲苯选择性歧化反应的技术方案较好地解决了该问题,可用于苯和对二甲苯的生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法,特别是关于一种能够同时处理甲苯和碳八芳烃来生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法。
背景技术
对二甲苯(PX)和苯(B)是关系国计民生的重要基本有机化工原料,可广泛应用于聚酯、化纤、橡胶、农药等诸多领域,国内消费量达到上千万吨,其产值巨大,对国民经济发展具有重要影响。通过对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二乙酯(DMT)中间体,对二甲苯几乎都用于生产聚酯纤维、树脂和薄膜。苯是一种多用途基本石化原料,可以生产其衍生的许多不同产品,包括乙苯/苯乙烯、异丙苯/苯酚和环己烷/己内酰胺。在石油化学工业中,芳烃联合装置通常以对二甲苯和苯为目的产品。
要生产最大量的对二甲苯,除了催化重整和乙烯裂解汽油中的二甲苯外,主要是采用歧化与烷基转移的工艺方法把甲苯和C9芳烃在分子筛催化剂作用下进行歧化和烷基转移反应生成混合二甲苯和苯,混合二甲苯再通过二甲苯临氢异构化工艺转化为对二甲苯,从而把低附加值的原料转化为高附加值芳烃产品。在传统芳烃联合装置中,各个单元的催化剂具有完全不同的催化功能,分别实现了歧化与烷基转移反应、异构化反应和重芳烃轻质化反应,这带来了工艺流程复杂、设备投资巨大、物料循环量大和能耗高等问题。
C8芳烃是从催化重整、石油裂解过程中得到的对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)和乙苯(EB)等的混合物。乙苯和二甲苯的沸点相近,虽然可以通过超精馏进行分离,但由于装置大、循环比高、乙苯纯度达不到苯乙烯工业的要求,因此在二甲苯异构化过程中必须将乙苯转化。二甲苯异构化就是将含贫PX的C8芳烃混合物通过催化剂作用转化为接近热力学平衡组成的C8芳烃混合物,结合PX分离工艺,通过循环操作逐步将OX,MX和EB全部转化为PX,达到增产PX的目的。其中乙苯异构化为二甲苯的异构化工艺和乙苯脱烷基增产苯的异构化工艺可以根据产品要求和市场变化进行选择。异构化单元决定了芳烃联合装置的经济性。由于受到热力学平衡的限制,通过异构化单元所得二甲苯中对二甲苯的含量一般只有24%左右,这样造成芳烃分馏单元和PX分离单元的处理量大、能耗较高。
甲苯择形歧化即甲苯在经改性的ZSM-5催化剂上发生反应生成苯和高PX浓度的C8芳烃,是生产PX和苯的一个新途径。甲苯择形歧化生成PX的过程,受酸催化与扩散控制的共同作用。进入ZSM-5孔道的甲苯分子在酸性中心上发生歧化反应,生成苯和热力学平衡的混合二甲苯。在分子筛孔道的筛分作用下,苯和PX优先从沸石孔道中扩散逸出,而间二甲苯和邻二甲苯被限制在分子筛孔道内,经异构化反应生成PX。近年来,随着催化剂性能的不断提高,该工艺取得了长足的进展。其典型工艺有八十年代后期已工业化的MSTDP工艺、近年来推出的PX-Plus工艺和中国石化上海石油化工研究院开发的SD-01工艺。其代表性工艺指标如下:甲苯转化率30%,二甲苯中PX的选择性达到90%,苯与PX的摩尔比约为1.4。然而,在这类甲苯选择性歧化的工艺中,在具有高对位选择性的同时伴随着对原料选择的苛刻性,此工艺只能以纯甲苯为原料。
从芳烃联合装置中发生的主要化学反应来看,侧链芳烃上的甲基通过歧化和烷基转移反应向PX的两个对位甲基转化,侧链芳烃上的乙基、丙基等发生脱烷基反应,最终实现B和PX的最大化生产。如果能够将这些特种功能的催化剂集成到一个反应器中,实现歧化与烷基转移、异构化单元的高度集成,高效生产苯和对二甲苯,将具有非常重要的意义,也是一个重要的发展方向。功能相匹配的多床层催化剂体系的开发有望实现此目标。多床层催化剂体系开发的关键在于,反应原料的恰当组合、高性能功能催化剂床层的开发以及多个催化剂床层的合理耦合。
近年来,双床层甚至多床层固定床工艺的突出优势及其开发引起了人们极大的关注。美国专利(USP 7314601)介绍了一种集成歧化与烷基转移单元、异构化单元功能的对二甲苯生产技术,上层催化剂或上游反应器发挥歧化与烷基转移功能,下层催化剂或下游反应器发挥二甲苯异构化功能,以达到提高二甲苯收率、降低设备投资和能耗的目的。但是,原料中的甲苯和C9芳烃在歧化与烷基转移单元部分转化为苯和二甲苯的同时,物流中的二甲苯不可避免地会在强固体酸性的歧化与烷基转移催化剂上发生歧化反应,造成二甲苯的大量损失,这必将降低反应的经济性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的二甲苯异构化单元和歧化单元分别只能处理C8芳烃和甲苯,设备投资大的问题,提供一种新的生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法。该方法用于芳烃联合装置中苯和PX的生产,具有可同时处理C8芳烃和甲苯物料,设备投资省等优点。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:一种生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法,包括以下步骤:a)含有邻二甲苯和间二甲苯的混合二甲苯和甲苯物料进入芳烃烷基转移工艺单元,在临氢条件下发生芳烃烷基转移反应,反应后生成含苯和对二甲苯的芳烃物流;b)反应生成的含苯和对二甲苯的芳烃物流依次通过苯塔、甲苯塔和二甲苯塔,分离出苯和混合二甲苯;c)昆合二甲苯去吸附分离或冷冻结晶分离单元生产对二甲苯,未反应的甲苯和二甲苯至芳烃烷基转移工艺单元进料中;其中,芳烃烷基转移工艺单元采用复合催化剂床层,上部催化剂床层上发生二甲苯异构化反应,具有形状择形功能的下部催化剂床层上发生甲苯选择性歧化反应。
上述技术方案中,芳烃烷基转移工艺单元采用轴向固定床反应器,上部催化剂床层与下部催化剂床层中催化剂的质量比介于1/10至10/1之间,优选范围为1/3至3/1之间;混合二甲苯中对二甲苯含量从0到15%,优选方案为不含对二甲苯,其中采出对二甲苯的混合二甲苯和甲苯物料中包括不高于物料总重量的90重量%的甲苯;芳烃烷基转移工艺单元发生异构化为二甲苯或脱乙基生成苯的反应;采用多床层固定床催化反应工艺,上部催化剂床层上发生二甲苯异构化反应,具有形状择形功能的下部催化剂床层上发生甲苯选择性歧化反应。以含有邻二甲苯和间二甲苯的混合二甲苯和甲苯物料混合二甲苯和甲苯作为原料,通过此独特的芳烃烷基转移单元,再经过芳烃分馏和PX分离即可得到苯和PX,工艺集成度高,设备投资节约。而且,由于经过了改性处理,外表面被有效钝化,动力学直径大于10元环分子筛孔道的二甲苯分子无法进入沸石颗粒内部发生反应,这使二甲苯分子在甲苯择形歧化催化剂上的歧化反应降到了最低,解决了二甲苯损失过大的问题。
采用本发明的技术方案,芳烃烷基转移单元的反应压力为0.6~3.0MPa,反应温度为380~450℃,氢/烃摩尔比为0.5~10.0,重量空速为0.8~10.0小时-1。上部催化剂床层催化剂所用的分子筛优选方案选自ZSM-5,其硅铝摩尔比介于200~300之间、ZSM-11,其硅铝摩尔比介于30~210之间、Y沸石,其硅铝摩尔比介于4~15之间或丝光沸石,其硅铝摩尔比介于10~45之间,下部催化剂床层催化剂所用的分子筛优选方案选自ZSM-5,其硅铝摩尔比介于12~50之间。含有邻二甲苯和间二甲苯的混合二甲苯在催化剂上床层发生异构化反应,二甲苯达到热力学平衡,乙苯若发生异构化为二甲苯的反应则转化率大于25%,乙苯若发生脱烷基生成苯的反应转化率达到60%以上。原料中的甲苯和异构化反应产生的少量甲苯在催化剂下床层发生择形歧化反应生成苯和含高浓度PX的混合二甲苯。产物中PX含量大大高于热力学平衡值,这对于吸附和结晶分离都是非常有利的。可以看出,这样的工艺路线,既能让生产得到的混合二甲苯中的PX浓度大幅提高,提高了PX分离单元的效率,又有效降低设备投资规模,降低了生产成本,取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为传统芳烃生产联合装置工艺流程.
图2为本发明的包括芳烃烷基转移单元的工艺流程。
图3为本发明的芳烃烷基转移单元的双床层反应器示意图。
图1中:I.重整单元脱庚烷塔;II.芳烃抽提单元;III.苯甲苯分离单元;IV.二甲苯塔单元;V.甲苯歧化与烷基转移单元;VI.二甲苯异构化工艺单元;VII.二甲苯分离工艺单元。1.重整脱戊烷油;2.从脱庚烷塔塔顶馏出的C7 -(包括苯、甲苯及碳六碳七非芳);3.为脱庚烷塔塔釜抽出的碳八及以上芳烃物流;4.为萃取出非芳的苯和甲苯物流;5.非芳;6.苯塔塔顶拔出的高纯度苯产品;7.甲苯塔塔顶拔出的甲苯;8.甲苯塔塔釜抽出的碳八及以上芳烃;9.歧化与烷基转移单元稳定塔塔釜抽出的釜液;10.二甲苯分离单元中的重芳烃塔顶抽出的碳九和部分碳十芳烃;11.二甲苯塔塔顶抽出的混合二甲苯;12.重芳烃塔塔釜抽出的碳十及以上芳烃;13.二甲苯分离单元分出的少量甲苯;14;高纯度的对二甲苯产品;15.分离出对二甲苯的混合二甲苯;16.异构化单元脱庚烷塔塔釜排出的碳八以上芳烃物流;17.异构化单元脱庚烷塔塔顶拔出的含有苯和甲苯的物流;18.歧化与烷基转移单元采出的苯物流。
在此传统工艺路线中,通过重整、抽提、分馏、歧化与烷基转移等单元操作过程得到PX浓度小于20%的混合碳八芳烃(C8A),再经异构化和吸附分离等单元过程生产PX。
图2中:A.烷基转移反应器;B.气提塔;C.苯塔;D.甲苯塔;E.二甲苯塔;F.二甲苯分离工艺单元。
1.甲苯和二甲苯混合进料;2.经过烷基转移反应器的产物;3.气提塔塔底物料;4.苯塔塔底物料;5.甲苯塔塔底物料;6.循环甲苯物料;7.二甲苯塔塔底重芳烃物料;8.混合二甲苯物料;9.对二甲苯物料;10.贫对二甲苯的二甲苯物料;11.高纯度对二甲苯产品。
在此工艺路线中,含有邻二甲苯和间二甲苯的混合二甲苯和甲苯物料进入芳烃烷基转移工艺单元,在临氢条件下发生芳烃烷基转移反应,反应生成的含苯和对二甲苯的芳烃物流依次通过苯塔、甲苯塔和二甲苯塔,分离出苯和混合二甲苯,混合二甲苯去吸附分离或冷冻结晶分离单元生产对二甲苯,未反应的甲苯和二甲苯至芳烃烷基转移工艺单元进料中。苯塔、甲苯塔、二甲苯塔和二甲苯分离单元的操作条件同传统芳烃联合装置。
图3中:1.甲苯和二甲苯混合进料;a.芳烃烷基转移催化剂组元;b.择形歧化催化剂组元。
含有邻二甲苯和间二甲苯的混合二甲苯和甲苯物料一起进入芳烃烷基转移工艺单元,分别在上床层和下床层发生芳烃烷基转移反应和甲苯择形歧化反应。
下面通过实例进一步说明本发明,但本发明并不限于此。
具体实施方式
【实施例1】
取硅铝摩尔比为180的高硅铝比氢型ZSM-5分子筛150克,拟薄水铝石70克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以氯铂酸溶液通过等体积浸渍得到铂含量为0.05重量%的铂,烘干并焙烧后即可得到乙苯脱乙基型C8A芳烃烷基转移催化剂。取硅铝摩尔比为15的低硅铝比氢型ZSM-5分子筛160克,加入二氧化硅含量为40的硅溶胶100克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以苯甲基硅油浸渍此催化剂本体,晾干后焙烧,如此再进行两次硅油改性过程,得到甲苯择形歧化催化剂。
在临氢条件下,在多段固定床反应器中进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应性能考察。反应器内径Φ25毫米,长度1000毫米,不锈钢材质。催化剂床层上下均充填Φ3毫米玻璃珠起气流分布和支撑作用,上部装入8克C8A芳烃烷基转移催化剂,下部装入12克甲苯择形歧化催化剂。芳烃原料与氢气混合后自上而下通过催化剂床层,进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应。其中反应温度为415℃,重量空速2h-1,反应压力1.2MPa,氢烃摩尔比为3.0。
原料甲苯与C8A芳烃来源于石油化工芳烃联合装置,H2为电解氢气,经脱水干燥处理,原料和产物分析结果列于表1中。
表1原料和产物重量百分组成
组分名称 | 原料重量百分含量,% | 产物重量百分含量,% |
非芳 | 1.03 | 1.21 |
苯 | 0 | 8.73 |
甲苯 | 50.10 | 35.42 |
乙苯 | 5.81 | 1.74 |
对二甲苯 | 0 | 17.59 |
间二甲苯 | 29.73 | 22.87 |
邻二甲苯 | 13.32 | 11.36 |
C9A芳烃 | 0.10 | 1.08 |
其中,甲苯转化率为29.31%,乙苯转化率为70.05%,对二甲苯选择性33.94%。
【实施例2】
取硅铝摩尔比为45的氢型ZSM-5分子筛160克,拟薄水铝石80克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以氯铂酸溶液通过等体积浸渍得到铂含量为0.06重量%的铂,烘干并焙烧后即可得到乙苯脱乙基型C8A芳烃烷基转移催化剂。取硅铝摩尔比为25的低硅铝比氢型ZSM-5分子筛160克,加入二氧化硅含量为40的硅溶胶100克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以苯甲基硅油浸渍此催化剂本体,晾干后焙烧,如此再进行两次硅油改性过程,得到甲苯择形歧化催化剂。
在临氢条件下,在多段固定床反应器中进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应性能考察。反应器内径Φ25毫米,长度1000毫米,不锈钢材质。催化剂床层上下均充填Φ3毫米玻璃珠起气流分布和支撑作用,上部装入12克C8A芳烃烷基转移催化剂,下部装入8克甲苯择形歧化催化剂。芳烃原料与氢气混合后自上而下通过催化剂床层,进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应。其中反应温度为390℃,重量空速1h-1,反应压力1.5MPa,氢烃摩尔比为1.0。
原料甲苯与C8A芳烃来源于石油化工芳烃联合装置,H2为电解氢气,经脱水干燥处理,原料和产物分析结果表2中。
表2原料和产物重量百分组成
组分名称 | 原料重量百分含量,% | 产物重量百分含量,% |
非芳 | 1.03 | 1.09 |
苯 | 0 | 10.48 |
甲苯 | 48.05 | 35.54 |
乙苯 | 7.86 | 1.92 |
对二甲苯 | 0 | 16.46 |
间二甲苯 | 26.38 | 23.61 |
邻二甲苯 | 16.54 | 9.62 |
C9A芳烃 | 0.23 | 1.37 |
其中,甲苯转化率为28.25%,乙苯转化率为76.32%,对二甲苯选择性33.13%。
【实施例3】
取硅铝摩尔比为110的高硅铝比氢型ZSM-11分子筛150克,拟薄水铝石70克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以氯铂酸溶液通过等体积浸渍得到铂含量为0.05重量%的铂,烘干并焙烧后即可得到乙苯脱乙基型C8A芳烃万基转移催化剂。取硅铝摩尔比为37的低硅铝比氢型ZSM-5分子筛160克,加入二氧化硅含量为40的硅溶胶100克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以苯甲基硅油浸渍此催化剂本体,晾干后焙烧,如此再进行两次硅油改性过程,得到甲苯择形歧化催化剂。
在临氢条件下,在多段固定床反应器中进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应性能考察。反应器内径Φ25毫米,长度1000毫米,不锈钢材质。催化剂床层上下均充填Φ3毫米玻璃珠起气流分布和支撑作用,上部装入10克C8A芳烃烷基转移催化剂,下部装入10克甲苯择形歧化催化剂。芳烃原料与氢气混合后自上而下通过催化剂床层,进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应。
原料甲苯与C8A芳烃来源于石油化工芳烃联合装置,H2为电解氢气,经脱水干燥处理,原料和产物分析结果列于表3中。其中反应温度为425℃,重量空速3.5h-1,反应压力2.1MPa,氢烃摩尔比5.0。
表3原料和产物重量百分组成
组分名称 | 原料重量百分含量,% | 产物重量百分含量,% |
非芳 | 0.94 | 1.07 |
苯 | 0 | 12.55 |
甲苯 | 39.78 | 27.31 |
乙苯 | 14.76 | 4.94 |
对二甲苯 | 1.37 | 22.97 |
间二甲苯 | 29.73 | 20.00 |
邻二甲苯 | 13.32 | 9.95 |
C9A芳烃 | 0.10 | 1.21 |
其中,甲苯转化率为33.4%,乙苯转化率为67.99%,对二甲苯选择性为43.41%。
【实施例4】
取硅铝摩尔比为9的Y型沸石分子筛100克,拟薄水铝石140克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以氯铂酸溶液通过等体积浸渍得到铂含量为0.5重量%,烘干并焙烧后即可得到乙苯异构化为二甲苯型C8A芳烃烷基转移催化剂。甲苯择形歧化催化剂同实施例1。
在临氢条件下,在多段固定床反应器中进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应性能考察。反应器内径Φ25毫米,长度1000毫米,不锈钢材质。催化剂床层上下均充填Φ3毫米玻璃珠起气流分布和支撑作用,上部装入6克C8A芳烃烷基转移催化剂,下部装入14克甲苯择形歧化催化剂。芳烃原料与氢气混合后自上而下通过催化剂床层,进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应,原料和产物分析结果列于表4中。其中反应温度为440℃,重量空速1.5h-1,反应压力1.8MPa,氢烃摩尔比3.0。
表4原料和产物重量百分组成
组分名称 | 原料重量百分含量,% | 产物重量百分含量,% |
非芳 | 1.03 | 1.75 |
苯 | 0 | 7.65 |
甲苯 | 50.10 | 31.56 |
乙苯 | 5.81 | 3.78 |
对二甲苯 | 0 | 18.75 |
间二甲苯 | 29.73 | 23.96 |
邻二甲苯 | 13.32 | 10.52 |
C9A芳烃 | 0.10 | 2.03 |
其中,甲苯转化率为37.01%,乙苯转化率为34.94%,对二甲苯选择性为35.22%。
【实施例5】
取硅铝摩尔比为25的高硅铝比氢型丝光沸石分子筛100克,拟薄水铝石140克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以氯铂酸溶液通过等体积浸渍得到铂含量为0.8重量%,烘干并焙烧后即可得到乙苯异构化为二甲苯型C8A芳烃烷基转移催化剂。甲苯择形歧化催化剂同实施例2。
在临氢条件下,在多段固定床反应器中进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应性能考察。反应器内径Φ25毫米,长度1000毫米,不锈钢材质。催化剂床层上下均充填Φ3毫米玻璃珠起气流分布和支撑作用,上部装入11克C8A芳烃烷基转移催化剂,下部装入9克甲苯择形歧化催化剂。芳烃原料与氢气混合后自上而下通过催化剂床层,进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应。原料和产物分析结果见表5。其中反应温度为430℃,重量空速2h-1,反应压力1.2MPa,氢烃摩尔比4.0。
表5原料和产物重量百分组成
组分名称 | 原料重量百分含量,% | 产物重量百分含量,% |
非芳 | 1.03 | 1.48 |
苯 | 0.56 | 6.01 |
甲苯 | 40.35 | 30.23 |
乙苯 | 7.56 | 5.15 |
对二甲苯 | 0.3 | 14.54 |
间二甲苯 | 32.05 | 29.15 |
邻二甲苯 | 18.03 | 11.87 |
C9A芳烃 | 0.12 | 1.57 |
其中,甲苯转化率为27.31%,乙苯转化率为33.91%,对二甲苯选择性为26.17%。
【实施例6】
取硅铝摩尔比为16的高硅铝比氢型丝光沸石分子筛37克,拟薄水铝石140克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以氯铂酸溶液通过等体积浸渍得到铂含量为0.3重量%,烘干并焙烧后即可得到乙苯异构化为二甲苯型C8A芳烃烷基转移催化剂。甲苯择形歧化催化剂床层制备方法同实施例1。
在临氢条件下,在多段固定床反应器中进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应性能考察。反应器内径Φ25毫米,长度1000毫米,不锈钢材质。催化剂床层上下均充填Φ3毫米玻璃珠起气流分布和支撑作用,上部装入6克C8A芳烃烷基转移催化剂,下部装入14克甲苯择形歧化催化剂。芳烃原料与氢气混合后自上而下通过催化剂床层,进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应。原料和产物分析结果见表6。其中反应温度为450℃,重量空速4h-1,反应压力0.8MPa,氢烃摩尔比4.0。
表6原料和产物重量百分组成
组分名称 | 原料重量百分含量,% | 产物重量百分含量,% |
非芳 | 1.82 | 1.85 |
苯 | 0.50 | 8.72 |
甲苯 | 50.56 | 33.95 |
乙苯 | 4.20 | 3.22 |
对二甲苯 | 0.1 | 15.36 |
间二甲苯 | 30.31 | 24.50 |
邻二甲苯 | 12.35 | 10.98 |
C9A芳烃 | 0.16 | 1.42 |
其中,甲苯转化率为34.87%,乙苯转化率为25.63%,对二甲苯选择性为30.21%。
【实施例7】
上床层烷基转移催化剂制备方法同实施例1,甲苯择形歧化催化剂床层制备方法也同实施例1。在临氢条件下,在多段固定床反应器中进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应性能考察。反应器内径Φ25毫米,长度1000毫米,不锈钢材质。催化剂床层上下均充填Φ3毫米玻璃珠起气流分布和支撑作用,上部装入2克C8A芳烃烷基转移催化剂,下部装入18克甲苯择形歧化催化剂。芳烃原料与氢气混合后自上而下通过催化剂床层,进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应。原料和产物分析结果见表7。其中反应温度为450℃,重量空速2h-1,反应压力1.5MPa,氢烃摩尔比4.0。
表7原料和产物重量百分组成
组分名称 | 原料重量百分含量,% | 产物重量百分含量,% |
非芳 | 0.23 | 0.21 |
苯 | 0 | 15.47 |
甲苯 | 88.65 | 59.98 |
乙苯 | 1.25 | 0.42 |
对二甲苯 | 0 | 14.97 |
间二甲苯 | 5.91 | 5.84 |
邻二甲苯 | 3.86 | 2.46 |
C9A芳烃 | 0.10 | 0.65 |
其中,甲苯转化率为30.25%,乙苯转化率为65.07%,对二甲苯选择性为64.33%。
Claims (1)
1.一种生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法,取硅铝摩尔比为110的高硅铝比氢型ZSM-11分子筛150克,拟薄水铝石70克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以氯铂酸溶液通过等体积浸渍得到铂含量为0.05重量%的铂,烘干并焙烧后即可得到乙苯脱乙基型C8A芳烃烷基转移催化剂;取硅铝摩尔比为37的低硅铝比氢型ZSM-5分子筛160克,加入二氧化硅含量为40的硅溶胶100克,混捏后挤条、烘干、焙烧得到催化剂本体,以苯甲基硅油浸渍此催化剂本体,晾干后焙烧,如此再进行两次硅油改性过程,得到甲苯择形歧化催化剂;
在临氢条件下,在多段固定床反应器中进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应性能考察;反应器内径Φ25毫米,长度1000毫米,不锈钢材质;催化剂床层上下均充填Φ3毫米玻璃珠起气流分布和支撑作用,上部装入10克C8A芳烃烷基转移催化剂,下部装入10克甲苯择形歧化催化剂;芳烃原料与氢气混合后自上而下通过催化剂床层,进行甲苯与C8A芳烃的烷基转移反应;
原料甲苯与C8A芳烃来源于石油化工芳烃联合装置,H2为电解氢气,经脱水干燥处理,其中反应温度为425℃,重量空速3.5h-1,反应压力2.1MPa,氢烃摩尔比5.0;原料和产物分析结果如下:
原料中各组分重量百分含量如下:非芳烃为0.94%,苯为0,甲苯为39.78%,乙苯为14.76%,对二甲苯为1.37%,间二甲苯为29.73%,邻二甲苯为13.32%,C9A芳烃为0.10%;
产物中各组分重量百分含量如下:非芳烃为1.07%,苯为12.55%,甲苯为27.31%,乙苯为4.94%,对二甲苯为22.97%,间二甲苯为20.00%,邻二甲苯为9.95%,C9A芳烃为1.21%;
其中,甲苯转化率为33.4%,乙苯转化率为67.99%,对二甲苯选择性为43.41%。
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