甲苯歧化与烷基转移技术进展

刘兹浩

【摘 要】首先介绍了甲苯歧化与烷基转移技术中的常用技术类型与技术特征，其次对甲苯歧化与烷基转移的发展现状进行了探讨，最后则结合上述内容，文章对于甲苯歧化与烷基转移的发展趋势进行了阐述，对技术的优势与存在的缺陷、优化途径进行了分析，希望能够促进我国芳烃生产整体水平。

【关键词】甲苯歧化；烷基转移；技术升级

引言

作为芳烃生产关键技术之一，甲苯歧化与烷基转移本身就属于芳烃的互换，意在于调整苯、甲苯、二甲苯供求平衡关系。在反应过程中主要涉及到2个核心反应，一个是甲苯歧化，另外一个就是烷基的转移。为了进一步探讨甲苯歧化与烷基转移技术的发展趋势，现就常用技术特征分析如下。

一、甲苯歧化与烷基转移常用技术

1.Tatoray

Tatoray技术最早于1969年研发成功，其通过甲苯、芳烃与循环氢混合加热的方式来进行初期处理，随后经过预热后进入到歧化反应器中进行反应。与其他的技术类型相比其采用了气相绝热固定反应床，所以结构较为简单，在反应过程中的放热量不高，所以操作温度与压力缓和，设备的材质要求不高，使用成本也相对较低。

2.Xylene-Plas

Xylene-Plas技术由Arco IFP开发，在经过换热器、反应器流出物料换热后，经过原料加热到指定的温度，并经过反应器、催化剂的分离后流入到歧化与烷基转移反应当中，在反应器、交换器处理后经过热交换冷却与气液分离，随后进入到分馏工段。该技术的特征在于不需要临氢操作，不消耗氢气。除此之外，由于反应的压力接近于常压，所以表面的压力较低，反应的温度也不高，所以对于反应材质要求比较低，工艺的适应性很强。不过，由于转化率较低且催化剂容易形成焦块，所以原料的单耗比较高。

3.LTD

LTD工艺技术是通过甲苯、循环甲苯混合的方式进入到反应器当中，内部的物料经过冷却后进入到苯拔顶塔，随后进入到塔底，在后面的二甲苯塔中会分离出不同的物资，该技术的催化剂为沸石，其特征是可以在常温下使得二甲苯异构，而温度提升后则会发生歧化反应。LTD技术在较高的压力下操作，同时具有非临氢操作的技术特征，其中反应的原材料为甲苯，来源相对广泛。

4.MTDP

MTDP工艺技术的特征在于催化剂选择难度小，同时转化率较高，一般可以达到50%以上。同时，催化剂的寿命较高。所以MTDP技术工艺的适应性很强，经济效益突出。

二、甲苯歧化与烷基转移技术的发展现状

1.我国甲苯歧化与烷基转移技术进展

国内最早研究成功的甲苯歧化与烷基转移技术在上个世纪末就已经投入使用，该技术通过甲苯与芳烃原料混合后，经过循环氢的处理进入到换热器中换热，随后经过加热炉加热反应后进入到绝热的反应器当中。在催化剂的影响之下，生产苯、混合二甲苯以及反应流出的其他物质，经过反应器后进入到换热器中进行换热，随后经过分离得到芳烃的液体，在分离后得到相应的气体。其中，大部分会通过混合后进入到循环氢体系当中，为了补充循环氢。

甲苯、芳烃等原料可以作为生产苯、二甲苯的原材料，其中反应气不但可以完成甲苯与芳烃的歧化，同时也能够作为烷基转移过程中实现芳烃轻质化的条件，这也是综合利用率提升的基本途径。目前国内该技术经过多年的升级与革新，已经有效解决了催化剂结焦的问题，同时催化剂的加工效率提升明显，从技术层面上解决了该问题，也为抗结焦、处理高含量的芳烃提供技术上的保障。

2.甲苯歧化与烷基转移催化剂进展

甲苯歧化以及烷基转移催化剂是确保技术应用的重要条件。实际上，在不同类型的工艺流程与反应原理当中，技术的核心往往都是催化剂的选择。当前甲苯歧化以及烷基的转接技术研究主要集中在丝光沸石、ZSM沸石以及HAT沸石等不同的类型。其中丝光沸石具有金属加氢裂解的功能，对于提升处理能力具有一定的帮助。ZSM沸石催化剂则能够吸附单环芳烃，不能够吸附临界直径比大于甲苯的分子，所以能够提供择形反应的可能性。最后是HAT沸石，这是国内研究生产成功的催化剂，其在国内的应用效果良好，可以适应不同规模的生产需求，根据催化剂的牌号以及处理能力的需求来看，氢烃比较低的情况下只需要完成催化剂的更滑就可以有效提升生产效率，所以经济效益十分显著。

三、甲苯歧化与烷基转移技术的发展趋势

甲苯歧化与烷基转移技术是化工生产中应用比例较高的技术，受到二甲苯市场的影响，目前装置的扩能也成为发展的主要趋势之一。结合石脑油的产量方面的限制，在现有规模的条件下使用新技术来提升二甲苯的产量，获得良好的生产稳定性是未来技术发展的主要方向。目前我国引进的大多多数芳烃装置中的甲苯歧化与烷基转移技术技术基本都是采用了Tatoray技术类型，该技术类型的综合生产效益、转换效率以及稳定性更强，同时也比较适应我国的生产环境与技术要求。随着技术的不断升级，未来的甲苯歧化与烷基转移技术还会向着更为稳定的反应条件要求以及对催化剂的要去更低的方向發展。而甲苯择形歧化也是未来技术路线发展过程中必须要经历的过程。在国内的产品生产技术、工艺方面存在落后的同时，产品的技术水平必须得到提升，通过技术升级等方式来确保我国的芳烃生产水平能够达到世界先进水平。

总结

综上所述，甲苯歧化与烷基转移技术作为我国化工领域生产活动中必不可少的技术类型，目前大多数的技术依然依靠进口和设备改造的方式来实现。随着技术的不断升级以及国内研究的水平的不断提升，希望烷基的转移技术应用和发展过程中能够有新的思路和借鉴，为我国芳烃生产水平的全面提升创造条件。

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（作者单位：中石油辽阳石化分公司）