萘对非贵金属改性甲苯歧化催化剂反应性能的影响.pdf

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1、第3O卷第4期化学反应工程与工艺Vol30，No42014年8月ChemicalReactionEngineeringandTechnologyAug．2014文章编号：1001-7631(2014)O4．__J0329—_07萘对非贵金属改性甲苯歧化催化剂反应性能的影响郭宏利，侯敏，孔德金(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：研究了原料中萘含量对非贵金属改性催化剂上甲苯与重芳烃歧化和烷基转移反应的影响。结果表明：随着原料中萘含量的增加，甲苯与重芳烃歧化和烷基转移反应受到的抑制效果增加，需以提高反应温度来补偿催化剂活性的损失；撤掉原料中的

2、萘后，甲苯歧化反应不能完全恢复，重芳烃烷基转移反应能够恢复萘系物在反应过程中存在一平衡值：原料中不含萘时，甲苯与重芳烃歧化与烷基转移反应副产少量萘系物；原料中萘含量低于平衡值时，萘主要发生烷基转移反应，生成烷基萘；原料中萘含量高于平衡值时，萘除了发生烷基转移反应外，还发生了加氢裂解反应。关键词：甲苯歧化烷基转移重芳烃利用萘中图分类号：TQ203．4：TQ032．41文献标识码：A苯(B)、甲苯(T)和二甲苯(x)是生产石油化工产品和精细化学品最重要的基本有机原料[1’2]。现代芳烃联合装置中，甲苯歧化与烷基转移技术是生产苯和二甲苯的重要途径I3]，歧化装置在芳烃联合装置

3、中有着举足轻重的地位，它贡献的苯和二甲苯占整个芳烃联合装置苯和二甲苯产量的50％~70％E踟。二甲苯是生产涤纶纤维的关键原料，涤纶纤维用途广泛，可作为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT树脂)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET树脂)等产品生产的原料。芳烃联合装置中的催化重整和烷基转移单元副产的Co及其以上重芳烃均用途少且价格低廉。碳十芳烃(CoA)目前主要用作燃料或高沸点溶剂油。用作燃料油浪费资源，用作溶剂油严重污染环境，损害人体健康，并造成芳烃资源的极大损失【8]，因此，如何加工和利用好C10A是国内外研究重点。目前，由孔德金等[91研制的甲苯与重质芳烃歧化和烷基转移催化剂允许反

4、应原料碳九芳烃(C9A)中所含Cl0A的质量分数为25％~30％，很大程度上提高了C。0A的利用率。但在实际工业装置操作中，由于C10A的沸点与萘系物非常接近，很难将C0A与萘系物完全分离。为防止较重的萘及沸点比萘高的烃组分被带入反应器进料中，不得不将部分C10A随萘及沸点比萘高的重芳烃排放到外界，从而造成重芳烃资源的损失。据了解，国内各芳烃装置重芳烃塔釜液中C1oA质量分数为9％～6O％。为了控制歧化进料中的萘含量，各芳烃装置不同程度上牺牲了C10A。为了充分利用c1oA资源，同时确保催化剂的安全使用，研究甲苯歧化与烷基转移反应中萘含量的变化对反应过程的影响及其规律，

5、对指导芳烃联合装置中甲苯歧化单元的操作，具有重要的意义。收稿日期：2013．12．09；修订日期：2014．02．26。作者简介：郭宏利(1974一)，男，高级工程师；孔德金(1965一)，男，教授级高级工程师，通讯联系人。E-mail：kongdj．sshy@sinopec．com。330化学反应工程与工艺2014年8月l实验部分1．1催化剂制备按照文献E10]所述方法制备催化剂：采用南开大学催化剂厂生产的氢型丝光沸石(SiO2和AI2O3物质的量之比为45)与氧化铝按质量比为80：20混合，采用硝酸镧溶液等体积浸渍，充分捏合、挤条成型、切粒和焙烧成催化剂，焙烧后氧化

6、镧的质量分数为2％。该催化剂适合于固定床甲苯歧化工艺，具有优异的甲苯与重芳烃歧化和烷基转移催化性能。1．2反应条件反应器为O14mm~270rain管式固定床反应器，氢气单程通过。反应原料来自天津石化芳烃部，原料中T，C9A和Cl的质量比为50：40：10，催化剂装填量为5．0g，反应压力3．0MPa，氢烃物质的量之比为2．5，空速为3．0h～。1．3分析方法反应原料和反应产物在Agilent7890A气相色谱仪上进行分析，采用HP—FFAP毛细柱分离，FID检测器，校正面积归一法定量，由色谱工作站进行数据处理。2结果与讨论2．1萘对反应性能的影响在恒定反应温度为383

7、℃的条件下，考察反应原料中不同萘含量对反应的影响，结果见表1，图1和图2。表1反应原料及反应产物的组成Table1CompositionofdifferentfeedandproductsNote：NAwasDOn—aromatics；C~AwasC8aromatics；therewasnoNAandalkylnaphthaleneinfeedstock．由表1和图1可知，随着反应物中萘含量的增加，T，C9A和Cl0A的转化率逐渐降低，说明反应物中的萘抑制了T，C9A和Cl0A的转化。第3O卷第4期郭宏利等．萘对非贵金属改性甲苯歧化催化剂