甲苯歧化装置多产优质苯

周敏

摘 要： 通过分析甲苯歧化反应的各种因素，研究中国石油辽阳石化分公司甲苯歧化装置，生产优质5.45苯，提高苯产量。结果表明将进入反应原料配比调整到1：10，调整催化剂运行温度，在保证选择性大于89%的前提下适当降低反应温度，选择合理的氢气纯度，提高催化剂总转化率，提高催化剂的苯选择性，提高苯产量。

关键词： 甲苯歧化；生产优化；多产苯

【中图分类号】 TQ 241.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）11-0257-01

2017年市场上高纯度苯（冰点≥5.45℃）的价格价格疯涨，多产优质苯，效益显著。苯（冰点≥5.45℃）比低纯度苯（冰点≥5.35℃）的价格高100元/吨，拟通过调整歧化催化剂运行，增产高纯度的苯（冰点≥5.45℃）产量，在不增加目的产品综合能耗的条件下达到增加效益的目标。

1、工艺情况：歧化单元由三个互供原料的部分组成：甲苯歧化反應部分、苯/甲苯分馏部分（B/T分馏）和二甲苯分馏部分。

1.1、甲苯歧化部分为甲苯和C9芳烃在原料罐内混合，经过换热器加热并与氢气混合，再经过加热炉加热达到合适反应温度，在催化剂上进行歧化反应和烷基转移反应，反应物料与原料换热后进入分液罐，分离出氢气，液相经过汽提塔，分离出非芳烃，进入苯/甲苯分馏部分。

1.2、苯/甲苯分馏部分：歧化反应产物和芳烃装置抽出油混合后一起进入苯/甲苯分馏装置，分馏出苯送入储罐进行出厂，分馏出甲苯进入甲苯歧化反应原料罐，余液进入二甲苯分馏部分。

1.3、二甲苯分馏部分：苯/甲苯分馏余液与重整装置重整油塔塔底液混合后进入二甲苯分馏，分馏出二甲苯送入PX装置，分馏出C9+芳烃送入甲苯歧化反应原料罐，余液C10+芳烃出厂送入储罐进行出厂。

2、提高苯产量的措施

2.1调整反应原料配比，将C9和甲苯比例由1：1，调整到1：10，降低C9含量，提高催化剂苯选择性，提高苯产量。如果原料是单一的甲苯，则反应比较简单，主要发生歧化反应，两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 为原料，由于C9A /C10A 包括甲基、乙基、丙基取代的多种芳烃异构体，因而甲苯和C9A /C10A 之间的烷基转移反应也较为复杂，导致催化剂苯选择性降低。

由上图可以看出，反应原料中C9含量由45%降低到10%时，产物中苯含量是上升的趋势，催化剂的苯选择性是提高的。苯的产量是提高的。

2.2、调整催化剂运行温度，在保证选择性大于89%的前提下适当降低反应温度，减少副反应的发生。

甲苯歧化与烷基转移是可逆反应，热效应很小，反应温度对反应化学平衡的影响不大，但催化剂活性随温度升高而升高。在较低的温度范围内，提高温度，可加速甲苯歧化和烷基转移反应过程。但在较高的温度范围内提高温度将有利于歧化反应而不利于烷基转移反应的进行，二甲苯的单程收率将下降，苯的收率将继续增加。如果反应温度过高，不仅会促使苯环裂解，副反应增多，芳环损失增加，收率降低，而且催化剂表面积碳量也将增加，从而选择性下降，催化剂活性下降较快。反应温度过低，虽然芳环收率较高，但转化率也降低，循环量加大，从而增加操作费用，因此要选择合适的反应温度。在满负荷进料时，调整催化剂运行温度在375左右，能够获得较高的转化率。

2.3、降低压缩机转速，提高氢气纯度，提高催化剂的苯选择性。

甲苯歧化与烷基转移反应不消耗H2，但是C9+A 比甲苯易发生脱烷基及裂解反应，并且容易积碳，H2的存在能够减缓催化剂的积碳速度，因此当原料中C9+A较少时，适当提高氢烃比，减少C9+A脱烷基及裂解反应，有利于歧化反应生成苯。但是，过高的氢烃比将增加操作费用，并导致加氢反应加剧及氢耗增加。实践表明，氢纯度在84%左右时，能够使苯选择性达到最优。

2.4、及时监控苯塔馏出物中苯的质量。

出现苯塔运行异常时，第一时间将馏出物料改入抽提原料罐，避免苯储罐污染，保证达到冰点≥5.45℃的标准。

3、结论：

进入反应原料配比，将C9芳烃和甲苯调整到1：10，满负荷进料时，调整催化剂运行温度在375左右，氢气纯度氢纯度在84%左右时，催化剂甲苯选择性大于89%，提高催化剂总转化率，提高催化剂的苯选择性达到47%，苯产量最高。

参考文献

[1] 孙宗海，翟国华，张溱芳，石油芳烃生产工艺与技术[M].北京：化学工业出版社，1986。：