茚满对HAT-097甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响.pdf

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1、第30卷第4期化学反应工程与工艺Vl0130．No42014年8月ChemicalReactionEngineeringandTechnologyAug．2014文章编号：1001-7631(2014)04_-o336___J06茚满对HAT．097甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响李华英(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：为提高重芳烃的利用率，研究了芳烃原料中茚满含量对HAT-097甲苯歧化与烷基转移工业催化剂催化反应性能的影响，并探讨了茚满的反应途径。结果表明：

2、HAT-097催化剂具有较好的抗茚满能力，但随进料中茚满含量的增加，要达到相同的转化率，需提高反应温度；茚满可能发生了5元环的断裂反应，生成了甲乙苯等反应产物。关键词：茚满甲苯歧化烷基转移催化性能中图分类号：TQ032．41：TQ203．4文献标识码：A苯和对二甲苯是重要的有机化工原料。甲苯歧化与烷基转移工艺就是将甲苯(T)和碳九(C9A)原料转化为苯(B)和混合二甲苯(x)产品。芳烃联合装置中，50％左右的对二甲苯是由甲苯歧化和烷基转移单元得到【l】。甲苯歧化与烷基转移是以固体酸为催化剂的反应，分子筛

3、的酸性和酸量直接影响催化剂的活性、选择性和稳定性。近年来，随着炼油能力的增加，芳烃联合装置的大型化和百万吨级大型乙烯装置的建设，石脑油原料的日益重质化，副产的重质芳烃越来越多【2I3]。为提高芳烃联合装置的经济效益，除甲苯和碳九外，碳十及以上重芳烃(C】0十A)也被用作甲苯歧化与烷基转移反应的原料来增产二甲苯【4j】。甲苯和碳九及以上芳烃(C9+A)烷基转移技术作为提高重芳烃的利用率和调节二甲苯供需平衡的重要手段，越来越引起国内外学者的关注[4Jo茚满(IND)，又称2，3一二氢茚，由于其沸点(178℃

4、)介于C9A和C1oA芳烃之间，甲苯歧化和烷基转移反应在利用C1oA重芳烃时，茚满将伴随着C1oA原料一起进入单元，所以在研究甲苯SDc9A／C1oA烷基转移反应时，需要研究茚满对催化剂性能的影响。HAT-097催化剂是甲苯和C9A／C10A(以下简称C9+A)歧化与烷基转移催化剂，具有重芳烃处理能力强和反应活性高的特点【6，。本工作研究了不同茚满含量的反应原料在HAT-097甲苯歧化与烷基转移催化剂上的反应结果，并探讨了含茚满原料的反应过程。1实验部分1．1催化剂活性评价采用的已工业化的HAT-097

5、甲苯歧化与烷基转移催化剂[8】，是以丝光沸石为主体的分子筛类催化剂。反应芳烃原料为工业级甲苯和C9+A，来自于天津石化，甲苯和C。A按物质的量之比为2．0配制，收稿日期：2013．08．29；修订日期：2013．10—24。作者简介：李华英(1968一)，女，高级工程师。E．mail：lihy．sshy@sinopec．com。第30卷第4期李华英．茚满对HAT．097甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响337配制成的原料中茚满质量分数为0．39％，在该原料中添加了茚满，配制成了不同茚满含量的原料，在

6、固定床反应器上进行催化剂性能评价。反应管内径25mill，长度1000n11Tl，用热电偶测量床层温度，反应芳烃原料与氢气单程通过。除特别注明外，反应工艺条件均为压力3．0MPa，温度460℃，空速5．0h～，氢烃分子比2：1。1．2分析与表征液体芳烃原料和液体产物的组成采用气相色谱分析，HP一6890气相色谱仪，氢火焰离子化检测器，修正面积归一法定量，工作站进行数据处理；催化剂酸量在BrukerIFS一88型红外光谱仪(FTIR)上采用吡啶吸附法测定，用1540~1550cm处的吸附峰表征样品Bron

7、sted()酸，用1450cm附近的吸附峰表征样品的Lewis(三)酸；在UniversalV2．4FTA型热分析仪上分析催化剂积炭量，根据300~800℃催化剂样品的失重量计算积炭量。2结果与讨论2．1茚满对催化剂初活性的影响在原料中添加不同量的IND，分析IND含量对催化剂初活性的影响。反应原料及反应产物的分析结果详见表1，催化剂性能变化趋势见图l。表1反应原料及反应产物的组成Table1Compositionoffeedandproducts图1原料中IND含量对转化率和选择性的影响Fig．1Ef

8、ectoflNDcontentinfeedonconversionandselectivity从表1和图1可看出：甲苯转化率从38％下降为32％，C9+A转化率从58％下降为54％，甲苯和C9A的总转化率从46％下降为41％。说明随着原料中IND含量的增加，HAT-097催化剂上甲苯和C9+A原料的转化均受到明显抑制，装置循环的甲苯和C9+A量均增加，从而导致反应器总进料增加，提高了空速，增加了装置的负荷。由于HAT-097催化剂的总转化率