芳烴來源以及轉(zhuǎn)化

1、關(guān)于芳烴來源及轉(zhuǎn)化第一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第五章 芳烴來源及轉(zhuǎn)化第一節(jié) 概述第二節(jié) 芳烴轉(zhuǎn)化第三節(jié) C8芳烴的分離第二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述苯、甲苯、二甲苯、乙苯、異丙苯、十六烷基苯、萘 合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、合成洗滌劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料等。 混合二甲苯 苯 苯乙烯，環(huán)氧乙烷，苯酚，苯胺，烷基苯 甲苯 溶劑，甲酚 對二甲苯 鄰二甲苯 間二甲苯 乙苯 對苯二甲酸 鄰苯二甲酸酐 間苯二甲酸 苯乙烯 芳烴 第三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 芳烴的來源煤高溫干餾（焦化）副產(chǎn)粗苯和煤焦油 烴類熱裂解副產(chǎn)裂解汽油 催化重整生產(chǎn)重整

2、生成油 90，石油芳烴 表5-1 芳烴來源構(gòu)成 表5-2 芳烴含量與構(gòu)成 煤焦油4.0焦化芳烴生產(chǎn)75焦炭 25粗煤氣粗苯1.1 煤第四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月粗煤氣 洗油吸收液 粗苯 初冷，脫氨，脫萘 終冷解吸 分餾輕苯B T X 重苯 萘、蒽及其同系物 分餾 輕餾分 重餾分 雙環(huán)戊二烯、苯餾分、CS2 堿中和、分餾 H2SO4/H2精制 分餾 第五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2.石油芳烴生產(chǎn) X石油芳烴生產(chǎn)過程芳烴生產(chǎn)過程BB裂解汽油C5200汽油加氫石腦油催化重整芳烴抽提芳烴分餾脫烷基 歧化C8分餾 TC9A異構(gòu)化TOX吸附分離PX芳烴生產(chǎn)芳烴分離與轉(zhuǎn)化x

3、裂解汽油C5200汽油加氫第六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）催化重整生產(chǎn)芳烴C6C8原料芳烴脫氫、異構(gòu)脫氫、脫氫環(huán)化等芳構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化、加氫裂解、縮合預(yù)分餾 餾程合適 預(yù)加氫非烴雜質(zhì)含量少 預(yù)脫砷砷含量低 表5-3 催化重整主要生產(chǎn)工藝 C3C5（烯烴+烷烴）ZSM-5擇形催化劑530，0.27MPa，2.5h-1芳烴(64.47) + 非芳烴 三個并聯(lián)（一個反應(yīng)、一個再生、一個備用）的絕熱固定再生式反應(yīng)器.反應(yīng)和再生周期均為24小時,總芳烴85%M2重整為Mobil公司開發(fā)的重整新工藝 第七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 Aromax重整為Chevrom公司開發(fā)

4、的重整新工藝 C6C8（烷烴）氫油比5，Pt/Ba-K-L500，0.4MPa，2.5h-1芳烴 芳烴總收率高（41.4，,以抽余油為原料），催化劑壽命長，可廣泛應(yīng)用于半再生、連續(xù)再生反應(yīng)器中，重整生成抽余油中烷烴轉(zhuǎn)化率高。 （2）裂解汽油生產(chǎn)芳烴 2004年裂解汽油生產(chǎn)苯量已達1245萬噸，占苯產(chǎn)量的25 表5-4 裂解汽油生產(chǎn)芳烴收率 裂解汽油中含烯烴、雙烯烴、氧、氫、硫等雜質(zhì)，需經(jīng)預(yù)處理或加氫精制，方可作為芳烴抽提原料。 第八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 預(yù)處理：分離出異戊二烯、間戊二烯和環(huán)戊二烯 二段高溫氣相加氫： 烯烴、RS

5、H、RNH2、RCOOH烷烴、H2S、NH3、H2OCo-Mo-Al2O3, 300,4MPaLHSV 1.5h-1一段低溫液相加氫： 二烯烴、烯基芳烴 單烯烴，芳烴： 防止二烯烴聚合Pd/Al2O3,80130,6MPaLHSV 3h-1,列管反應(yīng)器（3）輕烴芳構(gòu)化與重芳烴的輕質(zhì)化 英國BP公司的Cyclar工藝 C30、C40芳烴+H2迭式徑向絕熱反應(yīng)器Pd/Al2O3,80130,6MPa分子篩催化劑 脫氫、二聚、環(huán)化芳構(gòu)化第十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-5 芳烴產(chǎn)率與組成 原料芳烴產(chǎn)率產(chǎn)氫率(純度95%)芳烴組成苯甲苯

6、二甲苯C9+芳烴丙烷63.4%6.1%31.26%42.46%17.88%8.4%丁烷67.2%5.4%24.70%43.90%23.51%7.89% 液體產(chǎn)品中非芳烴110-3，勿需芳烴抽提，通過分餾直接生產(chǎn)苯和甲苯，原料無需進行預(yù)處理，氫氣產(chǎn)率高。 氫油摩爾比6Cr2O3/Al2O3,650,4.5MPaABB Lumnus公司的Detol工藝C9,C10（重芳烴）輕,中質(zhì)芳烴+H2+重芳烴第十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-6 Detol工藝產(chǎn)品收率 生產(chǎn)目的原料摩爾分數(shù)產(chǎn)品摩爾分數(shù)非芳烴苯甲苯C8芳烴C9+芳烴苯C8芳烴二甲苯2.3%11.3%0.7%0.3%85.4

7、%36.9%37.7%苯3.2%-47.3%49.5%-75.7%-（二）芳烴餾分的分離溶劑萃?。簭膶掟s分中分離苯、甲苯、二甲苯萃取蒸餾：從芳烴含量高的窄餾分中分離純度高的單一芳烴 表5-7 溶劑萃取分離芳烴工業(yè)生產(chǎn)方法概況 第十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 萃取蒸餾：利用極性溶劑與烴類混合，可分別不同地改變芳烴、環(huán)烷烴、烷烴蒸汽壓而設(shè)計的工藝過程。 第十四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）芳烴的轉(zhuǎn)化 苯、對二甲苯、鄰二甲苯、 需求量大甲苯、間二甲苯、C9重芳烴 大量過剩 乙苯苯脫烷基甲苯C9芳烴C8芳烴甲基萘烷基化歧化烷基轉(zhuǎn)移異丙苯十二烷基苯苯C8芳烴C9芳烴C

8、10芳烴異構(gòu)化脫烷基分離對二甲苯 鄰二甲苯間二甲苯乙苯萘第十五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 烷基化、歧化、烷基轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化等反應(yīng)均為在酸性活性中心參與下的正碳離子反應(yīng)，轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)物較復(fù)雜。酸性催化劑的酸類型、酸強度、酸密度直接影響催化劑的活性和選擇性。 酸性鹵化物 AlBr3、AlCl3、BF3 HBr、HCl、HF 低溫、液相，強腐蝕性，烷基化、異構(gòu)化固體酸 負載在載體上的質(zhì)子酸；負載在載體上的酸性鹵化物； 混合氧化物；貴金屬-Al2O3；分子篩 第二節(jié) 芳烴轉(zhuǎn)化 一 芳烴的脫烷基反應(yīng) 第十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月C6H3(CH3)3+H2C6H4(CH3)

9、2+CH4 k1C6H4(CH3)2+H2 C6H5CH3+CH4 k2C6H5CH3+H2 C6H6+CH4 k3k1/k3=4.4 k2/k3=2.7 1. 脫烷基方法（1）烷基芳烴的催化脫烷基 烷基愈大愈易脫除 叔丁基異丙基乙基甲基, 甲苯得不到苯。 第十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）烷基芳烴的催化氧化脫烷基氧化深度難控制，反應(yīng)選擇性較低 （3）烷基芳烴的加氫脫烷基 甲苯、甲基萘生產(chǎn)苯、萘的途徑 第十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 H2有利于抑制焦炭生成，但也會發(fā)生深度加氫裂解副反應(yīng) 表5-8 催化法和熱法加氫脫烷基的比較 （4）烷基芳烴的水蒸汽脫烷基法

10、 水蒸汽代替氫氣，副產(chǎn)大量含氫氣體，苯收率僅為9097，催化劑銠成本高。 第十九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 加氫脫烷基反應(yīng)分析（1）主副反應(yīng)和熱力學(xué)分析 主反應(yīng)副反應(yīng)abdc第二十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-9 平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系 反應(yīng)lgKp700K800K900K1000Ka式3.172.722.362.07b式-4.26-6.32-7.92-9.19c式25.0221.6518.9616.70d式-0.95-0.150.491.01第二十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月較高的反應(yīng)溫度， 較低的氫分壓 抑制加氫裂解反應(yīng)但抑制主反應(yīng) 但促

11、進甲烷生成碳 促進 控制化學(xué)反應(yīng)速度 （2）催化劑B、族的Cr、Mo、Fe、Co和Ni等元素的氧化物負載在Al2O3、SiO2載體上CrO/ Al2O3、MoOAl2O3，加入堿及堿土金屬抑制芳烴裂解為CH4（3）工藝流程 表5-10 脫烷基制苯主要工藝方法 第二十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月A 催化加氫脫烷基制苯（Hydeal法和Pyrotol法）第二十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月B甲苯加氫熱脫烷基制苯（HAD法和MHC法）第二十四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月甲苯、混合芳烴裂解汽油530s,氫油（）比15苯（純度99.4， X、為96100）副反

12、應(yīng)少重芳烴（蒽等）收率低二 芳烴的歧化與烷基轉(zhuǎn)移600760，3.43 6.87MPa第二十五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1 甲苯歧化的化學(xué)過程 （1）主副反應(yīng)主反應(yīng)副反應(yīng)第二十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月原料甲苯中加入三甲苯以增產(chǎn)二甲苯 第二十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）化學(xué)平衡 可逆反應(yīng)，熱效應(yīng)小， 小 歧化反應(yīng)產(chǎn)物是多種芳烴的平衡混合物，組成隨原料不同而異。第二十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）工藝條件A、雜質(zhì) H2O，有機氮化合物 As、Pb、Cu 催化劑活性降低 促進芳烴脫氫 易縮合生焦 絲光沸石，臨氫歧化 （3）

13、反應(yīng)動力學(xué) Y型、M型（絲光沸石）、ZSM系分子篩催化劑 第二十九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月B、C9芳烴含量及組成第三十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月C9芳烴：三甲苯異構(gòu)體、甲乙苯異構(gòu)體、丙苯 甲乙苯及丙苯的存在，使乙苯含量增加，氫氣消耗量也增加，若未轉(zhuǎn)化C9芳烴全部循環(huán)，甲乙苯濃度積累。 第三十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月C、氫烴比 抑制生焦生碳 臨氫歧化，H2/甲苯10() D、液時空速 第三十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 生產(chǎn)工藝 表5-11 甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移工業(yè)生產(chǎn)方法低溫歧化法：反應(yīng)溫度低，液相反應(yīng)，能耗低， 催化劑活

14、性易維持，壽命長，芳烴總收率99，無乙苯；高溫臨氫歧化法：甲苯單程轉(zhuǎn)化率高，苯和二甲苯選擇性好，催化劑穩(wěn)定性好；高壓臨氫氣相歧化法：催化劑選擇性好，穩(wěn)定性高，反應(yīng)器簡單，產(chǎn)品活性大； 表5-12 甲苯歧化的工藝方法 第三十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月甲苯選擇性歧化 (MSTDP) Mobil Toluene Disproportionation Process 對二甲苯占混合二甲苯的8285%第三十五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月三 芳烴的烷基化 烷基化試劑：乙烯、丙烯等烯烴和鹵代烷烴， 活性高、來源廣泛，活性與分子

15、結(jié)構(gòu)有關(guān) 異丁烯正丁烯乙烯， 叔鹵烷仲鹵烷伯鹵烷， RIRBrRClRF 第三十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1 烷基化的化學(xué)過程 強放熱反應(yīng)，溫度較高時，表現(xiàn)為可逆反應(yīng) （1）副反應(yīng)a 第三十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月b 熱力學(xué)優(yōu)勢，隨烷基增加，芳烴的堿性增加（促進），空間位阻效應(yīng)增加（抑制），控制苯與乙烯用量比、催化劑來提高單烷基苯的選擇性。 第三十九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月c（反烴化反應(yīng)） 苯過量 苯不足 多烷基苯轉(zhuǎn)化為單烷基苯 單烷基苯轉(zhuǎn)化為多烷基苯 表5-13 烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的平衡常數(shù)

16、溫度50100150200KA10.510.09.779.33KB30.221.917.014.0第四十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月d 芳烴縮合和烯烴的聚合反應(yīng)，生成高沸點的焦油和焦炭 苯的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物是單烷基苯和各種二烷基苯、多烷基苯異構(gòu)體組成的混合物 （2）催化劑 A 酸性鹵化物的絡(luò)合物 AlBr3AlCl3FeCl3BF3ZnCl2 活性高，腐蝕性，可促進烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，100 B 磷酸硅藻土 活性低，反應(yīng)溫度、壓力較高，不易發(fā)生多烷基苯的烷基轉(zhuǎn)移 C BF3/- Al2O3 活性較好，腐蝕性及毒性，對多烷基苯的烷基轉(zhuǎn)移有催化作用 D ZSM-5分子篩催化劑 活性、選擇性好

17、第四十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2 烷基化生產(chǎn)工藝 （1）乙苯生產(chǎn)工藝 AlCl3法 BF3-Al2O3法 固體酸法 催化劑 液相法 氣相法 反應(yīng)狀態(tài) 苯 + CH2=CH2兩相工藝 單相高溫工藝 Dow法 舊Monsanto法 新Monsanto法 液相AlCl3法A 液相烷基化法傳統(tǒng)的無水三氯化鋁法， 高溫均相無水三氯化鋁法95，100152kPa 140200，0.60.8MPa第四十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月B 氣相烷基化法第四十五張，PPT共八十二頁

18、，創(chuàng)作于2022年6月（2）異丙苯生產(chǎn)工藝表5-14 異丙苯生產(chǎn)工藝概況 第四十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月四 C8芳烴的異構(gòu)化 不含或少含對二甲苯的C8芳烴 增產(chǎn)對二甲苯(達到平衡組成) 催化反應(yīng)1 C8芳烴的異構(gòu)化的化學(xué)過程 (1) 主副反應(yīng)及熱力學(xué)分析主反應(yīng)：二甲苯異構(gòu)體之間的相互轉(zhuǎn)化、乙苯與二甲苯之間的轉(zhuǎn)化副反應(yīng)：歧化反應(yīng)和芳烴加氫反應(yīng) 表5-15 C8芳烴異構(gòu)化反應(yīng)的熱效應(yīng)及平衡常數(shù)值 表5-16 溫度對二甲苯異構(gòu)化反應(yīng)平衡組成的影響 熱效應(yīng)小，對二甲苯的平衡濃度最高僅為23.7%，隨溫度升高而降低 不同來源C8芳烴異構(gòu)化產(chǎn)物具有相似的組成。第四十七張，PPT共八十二

19、頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)動力學(xué)分析 A 二甲苯的異構(gòu)化過程 SiO2Al2O3催化劑實驗結(jié)果：鄰間，對間，間對+鄰 間二甲苯非均相催化異構(gòu)化動力學(xué)方程： 表面反應(yīng)控制，單分子吸附 (PA-PB/KP) 第四十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-17 間二甲苯異構(gòu)化的k值 溫度/間對k103間鄰k1033710.02630.01894270.1180.0894820.49370.334 液相異構(gòu)化，氣相臨氫異構(gòu)化（Ni/SiO2-Al2O3，SiO2-Al2O3）反應(yīng)規(guī)律相似 第四十九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月B 乙苯的異構(gòu)化 Pt/Al2O3，乙苯氣相臨氫異

20、構(gòu)化反應(yīng)速度較二甲苯慢，且受溫度影響顯著。 表 5-18 反應(yīng)溫度對乙苯異構(gòu)化的影響 反應(yīng)溫度/乙苯轉(zhuǎn)化率二甲苯收率反應(yīng)溫度/乙苯轉(zhuǎn)化二甲苯收率42740.93248324.019.245328.624.250921.111.8低溫有利于加氫 高溫有利于異構(gòu)化和脫氫 第五十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）催化劑 活性反應(yīng)條件特點無定型SiO2-Al2O3異構(gòu)化、無加氫、脫氫活性、加入RCl，以提高酸性350500，加入水蒸汽以抑制歧化和結(jié)焦價廉，操作方便，選擇性較差，需頻繁再生，僅適宜于二甲苯負載型鉑催化劑異構(gòu)化、加氫、脫氫、活性高、選擇性好400500，0.982.45MPa

21、用于乙苯和二甲苯，二甲苯異構(gòu)體組成接近熱力學(xué)平衡值ZSM分子篩催化劑異構(gòu)化活性極高、ZSM-4無加氫、脫氫活性，NiHZSM-5也可異構(gòu)化乙苯低溫、液相異構(gòu)化ZSM-4副產(chǎn)物僅為0.5，二甲苯組成接近平衡值；NiHZSM-5乙苯轉(zhuǎn)化率34.9，二甲苯收率99.6，組成達到平衡值HF-BF3催化劑異構(gòu)化活性選擇性好異構(gòu)化溫度低，不用氫氣二甲苯轉(zhuǎn)化率達40%，C8芳烴收率99.6，副產(chǎn)物0.37，二甲苯組成接近平衡值，腐蝕性第五十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-19 不同來源C8芳烴的組成組分組成（質(zhì)量分數(shù)）重整汽油裂解汽油甲苯歧化煤焦油乙苯1418%30（含苯乙烯）1.110對

22、二甲苯15191523.720間二甲苯41454053.550鄰二甲苯21251521.720第五十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2 異構(gòu)化生產(chǎn)工藝表5-20 異構(gòu)化工業(yè)方法 類型工藝過程催化劑反應(yīng)溫度/反應(yīng)壓力/MPa反應(yīng)時共存物乙苯轉(zhuǎn)化丸善、ICI公司SiO2-Al2O3400500常壓H2O無Engehald公司，Octafining第一代：Pt-SiO2- Al2O33505500.983.43H2有UOP公司，Isomar第二代：Pt - Al2O3-絲光沸石3505500.983.43H2有Toray公司，Isolene 第二代：Pt - Al2O3-絲光沸石3505

23、500.983.43H2有第五十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月ESSO，IsoformingMoO3-菱鉀沸石3005500.983.43H2無Toray公司，Isolene Cu(Cr、Ag)絲光沸石3005500.983.43H2無Mobil,MLTI,MLPIHZSM-52002600.983.43-無Mobil,MVPI,MHTIHZSM-52604500.983.43H2有三菱油化公司Zr、Br-絲光沸石250常壓-無三菱瓦斯化學(xué)公司，JGCCHF-BF3100-無（續(xù)表）臨氫異構(gòu)（貴金屬催化劑）成本高，乙苯可轉(zhuǎn)化，原料適應(yīng)性強非臨氫異構(gòu)（SiO2-Al2O3）活性高，

24、選擇性差，高溫下反應(yīng)易生焦積炭，再生頻繁，乙苯不轉(zhuǎn)化 第五十四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）C8芳烴異構(gòu)化工藝 C8芳烴臨氫氣相異構(gòu)化工藝流程（PtAl2O3） 第五十五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月A 異構(gòu)化效果 一次通過異構(gòu)化反應(yīng)器的芳烴質(zhì)量收率100穩(wěn)定塔底C8芳烴（）進入反應(yīng)器的C8芳烴（）96異構(gòu)化產(chǎn)物中對二甲苯含量穩(wěn)定塔底出來的對二甲苯質(zhì)量穩(wěn)定塔底C8芳烴質(zhì)量1001920B 操作分析 溫度：390440，隨催化劑活性降低，逐步提高反應(yīng)溫度至440后再生； 壓力：1.262.06MPa，隨反應(yīng)溫度的升高而提高壓力，壓力和溫度的提高交替進行。乙苯多，加壓

25、；乙基環(huán)己烷多，升溫； 氫氣濃度：70（ ）80（），保持催化劑高活性，防止積炭；第五十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月氫烴比：6（）液時空速：1.52.0h-1(2) C8芳烴異構(gòu)化新工藝 MHAI（Mobil High Activity Isomation） MVPI、MLPI、MHPI MHAI 雙固定床催化劑系統(tǒng)（The fixed-dual bed catalyst system）上部：乙苯脫烷基，非芳烴裂解 下部：二甲苯異構(gòu)化 對二甲苯濃度超過熱力學(xué)平衡值 T：400480，P：1.41.6MPa，空速：510h-1，氫烴比（）：13第五十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于

26、2022年6月第三節(jié) C8芳烴的分離表5-21 C8芳烴各異構(gòu)體的某些性質(zhì) 組 分性 質(zhì)沸點熔點相對堿度與BF3-HF生成配合物相對穩(wěn)定性鄰二甲苯144.411-25.17322間二甲苯139.104-47.863310020對二甲苯138.35113.26311乙苯136.186-94.9710.1-鄰-間采用精餾，乙苯發(fā)生異構(gòu)化，間-對采用冷凝結(jié)晶分離、吸附分離、絡(luò)合分離。第五十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一 C8芳烴單體的分離 （一）鄰二甲苯和乙苯的分離1. 鄰二甲苯的分離 T5.3、R=710、N實際150200， 兩塔串聯(lián)，產(chǎn)品純度9899.62. 乙苯的分離 T2.

27、2、R=50100、N實際300400， 三塔串聯(lián)，P釜0.350.4MPa， 可保99.6以上的乙苯（二）對、間二甲苯的分離 T0.75 a 深冷結(jié)晶分離法 二級結(jié)晶：對二甲苯 8590（-68） 99.299.5 （-1021)對二甲苯單程收率僅為60左右 第五十九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 表5-22 C8芳烴的共熔組成 系統(tǒng)組成共熔點組成%(mol)乙苯對二甲苯間二甲苯鄰二甲苯二元鄰二甲苯對二甲苯-34.9-23.8-76.2間二甲苯對二甲苯-52.7-12.587.5-鄰二甲苯間二甲苯-61.1-68.032.0鄰二間苯乙苯-96.393.3-6.7間二甲苯乙苯-99

28、.384.0-16.0-對二甲苯乙苯-99.898.81.2-第六十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月三元鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯-63.7-8.562.828.7鄰二甲苯對二甲苯乙苯-96.892.31.1-6.6間二甲苯對二甲苯乙苯-99.683.31.015.7-鄰二甲苯間二甲苯乙苯-101.079.0-15.06.0四元鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯乙苯-101.378.80.914.95.4第六十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-23 深冷結(jié)晶主要工藝方法的特點 工藝方法結(jié)晶段數(shù)一段熔化方式結(jié)晶器冷卻方式固液分離一段二段一段二段Amoco法2全熔化夾套夾套離心機離心

29、機Arco新法1-夾套-離心機-丸善法2全熔化直接冷卻套管離心機離心機Kropp法2不熔化套管套管過濾機離心機第六十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月b 絡(luò)合萃取分離法分離間二甲苯， C8芳烴+HF+BF3分層 X+HF+BF3XHBF4間二甲苯M的堿度較對二甲苯P、鄰二甲苯O的 堿度大，形成的絡(luò)合物最穩(wěn)定。 MX+PXHBF4MXHBF4+PX（烴相） MX+OXHBF4MXHBF4+OX（烴相） MXHBF4MX+HF+BF3（40170）HF+BF3相中間二甲苯提濃 烴相中間二甲苯減少 c 吸附分離法第六十四張，PPT共八十二頁

30、，創(chuàng)作于2022年6月第六十五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-16 溫度對二甲苯異構(gòu)化反應(yīng)平衡組成的影響溫度二甲苯異構(gòu)體的平衡組成()間二甲苯對二甲苯鄰二甲苯3714274820.5270.5210.5170.2370.2350.2330.2360.2440.250第六十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-15 C8芳烴異構(gòu)化反應(yīng)的熱效應(yīng)及平衡常數(shù)值反 應(yīng)H(298K)/(J/mol)G(298K)/(J/mol)Kp(298K)間二甲苯(氣)對二甲苯(氣)間二甲苯(氣)鄰二甲苯(氣)乙苯(氣) 對二甲苯(氣)711.61785-1184622603213-946

31、00.4020.27245.42第六十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 表5-14 異丙苯生產(chǎn)工藝概況 項 目UOP法Monsanto法SD法反應(yīng)條件反應(yīng)溫度/20024012014080反應(yīng)壓力/MPa 3.5約0.2常壓苯中水含量/(mg/kg)2002501050苯/丙烯（58）：11：（0.30.4）1：（0.30.4催化劑一次加入，壽命一年以上連續(xù)加入，一次使用連續(xù)加入，部分循環(huán)總收率（以苯計）94.59997.9質(zhì)量異丙苯純度約9.9約99.9約99.9溴值10501010第六十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月原料消耗苯/(kg/t)662655681丙烯/

32、(kg/t)336355395三氧化鋁/(kg/t)2.02.3氯化氫/(kg/t)1.221.54SPA-1/(kg/t)1.022丙烷/(kg/t)1.25 三廢廢水/(kg/t)很少7001130重組份/(kg/t)3045約6約11廢渣失活催化劑一年一次設(shè)備材質(zhì)碳鋼（基本無腐蝕）腐蝕性大需用哈氏合金或防腐蝕襯里第六十九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-12 甲苯歧化的工藝方法 工藝名稱常壓氣相歧化法Xylene-Plus法高壓臨氫歧化法Tatoray法低溫歧化法LTD法催化劑和工藝特點稀土型沸石小球催化劑，氣相反應(yīng)，移動床反應(yīng)器，不臨氫氫型絲光沸石催化劑，氣相反應(yīng)，固定床

33、反應(yīng)器，臨氫ZSM-4沸石催化劑，液相反應(yīng)，固定床反應(yīng)器，不臨氫操作條件溫度540400450初期260，末期316壓力MPa常壓3.04.6氫烴（摩爾比）無610:1無空速h-10.91.01.5第七十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月產(chǎn)品產(chǎn)率（按質(zhì)量計）氣體3.41.90.20苯46.841.443.93二甲苯41.356.151.15C9+芳烴3.91.04.72焦4.6-/氫耗（對新鮮原料）（質(zhì)量）無0.4無催化劑再生周期連續(xù)再生610月/催化劑壽命-3年1.5年第七十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-11 甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移工業(yè)生產(chǎn)方法方法催化劑原料反應(yīng)溫度壓

34、力MPa氫烴(摩爾比)空速h-1反應(yīng)器型式加壓臨氫氣相歧化法脫鋁氫型絲光沸石甲苯C9芳烴40045036101.0固定床氣相常壓氣相歧化法稀土X型或Y型分子篩硅-鋁型甲苯C9芳烴540常壓不臨氫0.9移動床氣相低溫歧化法ZSM-4型沸石甲苯2603164.55不臨氫1.5固定床氣相高溫臨氫歧化法ZSM-4型沸石甲苯4605003.54.22120固定床氣相HF-BF3歧化法HF-BF3甲苯601201.03.0不臨氫均相(液相)第七十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-10 脫烷基制苯主要工藝方法 工藝方法原料催化劑組成工藝條件理論產(chǎn)率的收率苯純度催化劑壽命/a溫度壓力MPa空速

35、，h1Hydeal（UOP公司）芳烴萃取物Cr2O3/Al2O36006503.43.90.59899.981.5Pyrotol(Airproducts and Chemicals公司)裂解汽油Cr2O3/Al2O36006505.96.9/98.59945HAD(ARCO/HRI公司)甲苯、混合芳烴/6777043.94.9/9610099.92/MHC（日本三菱公司）裂解汽油/入口600630出口7002.45/989999.99/第七十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 表5-8 催化法和熱法脫烷基的比較 項目催化法熱法反應(yīng)溫度/530650600700反應(yīng)壓力/MPa2.94

36、7.8524.90苯收率96%98%97%99%催化劑需要不需要反應(yīng)器運轉(zhuǎn)周期半年一年空速大小較?。ǚ磻?yīng)器較大）較大（反應(yīng)器較?。┑谄呤膹?，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月原料要求原料適應(yīng)性差，非芳烴和C9含量不能太高原料適應(yīng)性較好，允許含非芳烴達30，C9+芳烴達15氫的要求對CO、CO2、H2S、NH3等雜質(zhì)含量有一定要求雜質(zhì)含量不限制氣態(tài)烴生成量少稍多氫耗量低稍高反應(yīng)器材質(zhì)要求低高苯純度(產(chǎn)品)99.999.9599.99第七十五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表5-7 溶劑萃取分離芳烴工業(yè)生產(chǎn)方法概況 方法公司名稱溶劑溶劑比工藝流程芳烴回收率（質(zhì)量計）苯甲苯二甲苯C9芳烴UdexUOP DOW二甘醇+5水1011:1萃取-汽提，水洗-水分餾，溶劑再生99.59895UC四甘醇+5水3:1萃取-汽提，抽余油水分餾，溶劑再生9999.598.5%