芳烴歧化及烷基轉(zhuǎn)移工藝原理課件

芳烴歧化及烷基轉(zhuǎn)移工藝原理2009.02.20歧化工藝簡介分類：歧化及烷基轉(zhuǎn)移工藝主要分為歧化及烷基轉(zhuǎn)移和甲苯擇形歧化兩種原料及產(chǎn)品：歧化及烷基轉(zhuǎn)移工藝是以甲苯和C9芳烴為原料，通過歧化及烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成高附加值的C8芳烴,是生產(chǎn)對二甲苯的原料現(xiàn)有技術(shù)：美國環(huán)球油品公司（UOP）的Tatory工藝、大西洋富田公司（Arco）

XYLENE-PLUS工藝、美國美孚公司（Mobil）開發(fā)的MTDP和LTDP工藝、上海石油化工研究院（SRIPT）開發(fā)的芳烴歧化和烷基轉(zhuǎn)移工藝本裝置采用上海石油化工研究院（SRIPT）開發(fā)的芳烴歧化和烷基轉(zhuǎn)移工藝催化劑選用HLD-001型,具有高空速，低氫油比，高轉(zhuǎn)化率和高穩(wěn)定性的特點，該催化劑允許在一個較大的范圍內(nèi)通過調(diào)節(jié)原料中甲苯和C9芳烴的比例改變產(chǎn)物中二甲苯和苯的比例，同時允許進料中最高達10wt%的C10芳烴。

如果用甲苯和C9芳烴為原料，由于C9芳烴組成復(fù)雜，因而反應(yīng)也復(fù)雜，可以轉(zhuǎn)化為苯、C8芳烴和C10芳烴。其主要反應(yīng)有兩類，即歧化反應(yīng)和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，主要產(chǎn)物為混合二甲苯和苯。副反應(yīng)主要有三類，即烷基轉(zhuǎn)移、歧化和加氫脫烷基反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物又可參與二次或三次反應(yīng)，此外還能發(fā)生裂解與聚合反應(yīng)主反應(yīng)歧化反應(yīng)烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)

副反應(yīng)A、歧化反應(yīng)B、加氫脫烷基反應(yīng)C、芳環(huán)加氫芳烴＋氫飽和烴飽和烴＋氫C1－C5D、縮合影響反應(yīng)的主要因素1、芳烴原料組成本工藝屬于多組分復(fù)雜反應(yīng)體系，反應(yīng)物（芳烴原料）的組成狀況直接影響每種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和各種生成物的選擇性。芳烴原料的組成，尤其兩種主要原料甲苯（T）和C9A的配比成為影響化學(xué)反應(yīng)的首要因素。影響可以歸納如下：C9A組成比較復(fù)雜，主要由三甲苯、甲乙苯和丙苯的同分異構(gòu)體和少量C10A組成。C9A的組成狀況顯著影響二甲苯產(chǎn)量。三甲苯是生成二甲苯最為有效的組分，而丙苯和一部分甲乙苯則通過加氫脫烷基反應(yīng)生成B、C8A及副產(chǎn)品輕烴，這樣能導(dǎo)致氫耗增加。甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移過程中，會發(fā)生三甲苯歧化生成二甲苯和C10A的副反應(yīng)，進料中含一定量C10A，可以減少三甲苯生成C10A的量，提高苯加C8A的選擇性2、氫烴比及氫氣的純度從主反應(yīng)來看，沒有加氫、脫水分解等反應(yīng)，僅在分子間置換甲基，氫氣不參與反應(yīng)，所以理論上是不消耗氫氣的作用：氫氣能減少催化劑上的積碳速度，起到保護催化劑，延長運轉(zhuǎn)周期的作用；還起到熱載體（帶走反應(yīng)熱）的作用，所以實際上本工藝要在臨氫狀態(tài)下進行反應(yīng)。氫烴比高，有利于抑制積碳，且轉(zhuǎn)化率高；氫烴比低，則反之。3、反應(yīng)溫度歧化及烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)是可逆反應(yīng)，熱效應(yīng)很小，反應(yīng)溫度對化學(xué)平衡的影響不大，但催化劑的活性隨溫度的升高而提高，使溫度成為影響反應(yīng)的主要因素。反應(yīng)溫度過低，轉(zhuǎn)化率降低循環(huán)量加大，增加運轉(zhuǎn)費用；反應(yīng)溫度過高副反應(yīng)增多，芳環(huán)損失增加，收率降低，而且催化劑表面積碳量也增加，活性、選擇性下降HLD-001型催化劑的反應(yīng)溫度為340～460℃4、反應(yīng)壓力理論上歧化和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)無體積變化，壓力對平衡組成無多大影響。但壓力增加，可提高反應(yīng)進料的氫分壓，從而有利于抑制積碳，提高催化劑的穩(wěn)定性。反應(yīng)壓力的選擇與氫氣純度有關(guān)。為保持一定氫分壓，總壓需隨氫純度的變化而變化。壓力選擇還與催化劑活性有關(guān)。HLD-001型催化劑的反應(yīng)壓力選用2.7~3.2MPa，高分壓力為2.6-3.0MPaG。5.液體芳烴空速提高空速可以提高生產(chǎn)能力，但反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率就降低，要保持相同的轉(zhuǎn)化率，就必須提高溫度；如反應(yīng)溫度不變，降低空速，則轉(zhuǎn)化率提高，但副反應(yīng)會增加，選擇性降低。甲苯歧化催化劑的一般規(guī)律是：空速、反應(yīng)溫度、轉(zhuǎn)化率越高，選擇性越低，特別是轉(zhuǎn)化率高于48%之后，進一步提高轉(zhuǎn)化率會使選擇性顯著下降。因此，當(dāng)原料較少時，可以適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，在較低的轉(zhuǎn)化率下運

行，以獲得較高的選擇性；當(dāng)原料明顯不足時，可以同時降低空速，降低反應(yīng)溫度，降低轉(zhuǎn)化率，這樣不僅可以延長運轉(zhuǎn)周期，而且獲得較高的選擇性。HLD-001催化劑是一種在高空速、高轉(zhuǎn)化率下能獲得高選擇性和高穩(wěn)定性的催化劑，在本工藝包所采用的原料條件下，可采用WHSV=1.5-2.5hr-1催化劑毒物對HLD-001催化劑造成危害的毒物有：茚滿C9H10和茚C9H8、飽和物、堿性氮化物 、H2S和其他硫化物、氯化合物及水等茚滿和茚屬于雙環(huán)雜環(huán)類化合物，分子體積大，而且與催化劑相比屬