甲苯歧化裝置多產(chǎn)優(yōu)質(zhì)苯

周敏

摘 要： 通過分析甲苯歧化反應(yīng)的各種因素，研究中國石油遼陽石化分公司甲苯歧化裝置，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)5.45苯，提高苯產(chǎn)量。結(jié)果表明將進(jìn)入反應(yīng)原料配比調(diào)整到1：10，調(diào)整催化劑運(yùn)行溫度，在保證選擇性大于89%的前提下適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，選擇合理的氫氣純度，提高催化劑總轉(zhuǎn)化率，提高催化劑的苯選擇性，提高苯產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞： 甲苯歧化；生產(chǎn)優(yōu)化；多產(chǎn)苯

【中圖分類號(hào)】 TQ 241.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 2236-1879（2018）11-0257-01

2017年市場(chǎng)上高純度苯（冰點(diǎn)≥5.45℃）的價(jià)格價(jià)格瘋漲，多產(chǎn)優(yōu)質(zhì)苯，效益顯著。苯（冰點(diǎn)≥5.45℃）比低純度苯（冰點(diǎn)≥5.35℃）的價(jià)格高100元/噸，擬通過調(diào)整歧化催化劑運(yùn)行，增產(chǎn)高純度的苯（冰點(diǎn)≥5.45℃）產(chǎn)量，在不增加目的產(chǎn)品綜合能耗的條件下達(dá)到增加效益的目標(biāo)。

1、工藝情況：歧化單元由三個(gè)互供原料的部分組成：甲苯歧化反應(yīng)部分、苯/甲苯分餾部分（B/T分餾）和二甲苯分餾部分。

1.1、甲苯歧化部分為甲苯和C9芳烴在原料罐內(nèi)混合，經(jīng)過換熱器加熱并與氫氣混合，再經(jīng)過加熱爐加熱達(dá)到合適反應(yīng)溫度，在催化劑上進(jìn)行歧化反應(yīng)和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，反應(yīng)物料與原料換熱后進(jìn)入分液罐，分離出氫氣，液相經(jīng)過汽提塔，分離出非芳烴，進(jìn)入苯/甲苯分餾部分。

1.2、苯/甲苯分餾部分：歧化反應(yīng)產(chǎn)物和芳烴裝置抽出油混合后一起進(jìn)入苯/甲苯分餾裝置，分餾出苯送入儲(chǔ)罐進(jìn)行出廠，分餾出甲苯進(jìn)入甲苯歧化反應(yīng)原料罐，余液進(jìn)入二甲苯分餾部分。

1.3、二甲苯分餾部分：苯/甲苯分餾余液與重整裝置重整油塔塔底液混合后進(jìn)入二甲苯分餾，分餾出二甲苯送入PX裝置，分餾出C9+芳烴送入甲苯歧化反應(yīng)原料罐，余液C10+芳烴出廠送入儲(chǔ)罐進(jìn)行出廠。

2、提高苯產(chǎn)量的措施

2.1調(diào)整反應(yīng)原料配比，將C9和甲苯比例由1：1，調(diào)整到1：10，降低C9含量，提高催化劑苯選擇性，提高苯產(chǎn)量。如果原料是單一的甲苯，則反應(yīng)比較簡(jiǎn)單，主要發(fā)生歧化反應(yīng)，兩分子甲苯生成一分子苯和一分子二甲苯。如果用甲苯和C9A /C10A 為原料，由于C9A /C10A 包括甲基、乙基、丙基取代的多種芳烴異構(gòu)體，因而甲苯和C9A /C10A 之間的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)也較為復(fù)雜，導(dǎo)致催化劑苯選擇性降低。

由上圖可以看出，反應(yīng)原料中C9含量由45%降低到10%時(shí)，產(chǎn)物中苯含量是上升的趨勢(shì)，催化劑的苯選擇性是提高的。苯的產(chǎn)量是提高的。

2.2、調(diào)整催化劑運(yùn)行溫度，在保證選擇性大于89%的前提下適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，減少副反應(yīng)的發(fā)生。

甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移是可逆反應(yīng)，熱效應(yīng)很小，反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)化學(xué)平衡的影響不大，但催化劑活性隨溫度升高而升高。在較低的溫度范圍內(nèi)，提高溫度，可加速甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)過程。但在較高的溫度范圍內(nèi)提高溫度將有利于歧化反應(yīng)而不利于烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的進(jìn)行，二甲苯的單程收率將下降，苯的收率將繼續(xù)增加。如果反應(yīng)溫度過高，不僅會(huì)促使苯環(huán)裂解，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將增加，從而選擇性下降，催化劑活性下降較快。反應(yīng)溫度過低，雖然芳環(huán)收率較高，但轉(zhuǎn)化率也降低，循環(huán)量加大，從而增加操作費(fèi)用，因此要選擇合適的反應(yīng)溫度。在滿負(fù)荷進(jìn)料時(shí)，調(diào)整催化劑運(yùn)行溫度在375左右，能夠獲得較高的轉(zhuǎn)化率。

2.3、降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，提高氫氣純度，提高催化劑的苯選擇性。

甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)不消耗H2，但是C9+A 比甲苯易發(fā)生脫烷基及裂解反應(yīng)，并且容易積碳，H2的存在能夠減緩催化劑的積碳速度，因此當(dāng)原料中C9+A較少時(shí)，適當(dāng)提高氫烴比，減少C9+A脫烷基及裂解反應(yīng)，有利于歧化反應(yīng)生成苯。但是，過高的氫烴比將增加操作費(fèi)用，并導(dǎo)致加氫反應(yīng)加劇及氫耗增加。實(shí)踐表明，氫純度在84%左右時(shí)，能夠使苯選擇性達(dá)到最優(yōu)。

2.4、及時(shí)監(jiān)控苯塔餾出物中苯的質(zhì)量。

出現(xiàn)苯塔運(yùn)行異常時(shí)，第一時(shí)間將餾出物料改入抽提原料罐，避免苯儲(chǔ)罐污染，保證達(dá)到冰點(diǎn)≥5.45℃的標(biāo)準(zhǔn)。

3、結(jié)論：

進(jìn)入反應(yīng)原料配比，將C9芳烴和甲苯調(diào)整到1：10，滿負(fù)荷進(jìn)料時(shí)，調(diào)整催化劑運(yùn)行溫度在375左右，氫氣純度氫純度在84%左右時(shí)，催化劑甲苯選擇性大于89%，提高催化劑總轉(zhuǎn)化率，提高催化劑的苯選擇性達(dá)到47%，苯產(chǎn)量最高。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫宗海，翟國華，張溱芳，石油芳烴生產(chǎn)工藝與技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1986。：