对二乙苯生产技术评述

介绍了对二乙苯市场需求情况、生产技术现状及其最新研究成果,重点评述了乙苯-乙烯烷基化法、乙苯-乙醇烷基化法、乙苯歧化法、吸附分离法及吸附分离-异构化法等已经工业化的对二乙苯生产技术。通过对比分析,认为吸附分离-异构化法生产过程无副产物间二乙苯和邻二乙苯采出,生产成本最低,是生产对二乙苯最为经济有效的方法。     

RIC-200型二甲苯异构化催化剂再生性能

RIC-200型二甲苯异构化催化剂2010年9月在中国石油化工股份有限公司天津分公司芳烃联合装置上首次工业应用,催化剂的异构化活性为23.6%,乙苯转化率为21.5%,C8芳烃损失质量分数2.67%。连续运转45个月,需对催化剂进行再生。RIC-200型催化剂的首次工业再生采用低氧氮气分步烧焦法。结果表明,催化剂上积炭去除干净,再生催化剂的初始异构化活性为23.7%,乙苯转化率为30.4%,活性恢复良好。调整稳定后,C8芳烃损失质量分数2.2%,选择性良好,表明RIC-200型催化剂具有良好的再生性能。     

水热处理ZSM-5沸石对乙苯转化型二甲苯异构化催化剂性能的影响

对ZSM-5沸石进行水热处理,将其按一定比例与丝光沸石复配制备了乙苯转化型二甲苯异构化催化剂(简称MZ催化剂);在连续流动固定床反应器中评价了MZ催化剂的异构化性能;考察了ZSM-5沸石的水热处理温度、处理时间和水蒸气用量对MZ催化剂异构化性能的影响。实验结果表明,较适宜的水热处理条件为:温度450～500℃,时间4～6 h,水蒸气用量18～36 g/h。在该条件下水热处理的ZSM-5沸石制备的MZ催化剂,在反应温度370℃、压力0.60 MPa、重时空速3.5 h~(-1)、n(H_2):n(原料油)为5.0的反应条件下,异构化活性达23%以上,乙苯转化率保持在38%左右,C_8芳烃收率在96%以上。     

C8芳烃异构化催化剂RIC-270的应用特点

新型RIC-270催化剂是由中国石化石油化工科学研究院开发的新一代二甲苯异构化催化剂,其活性、选择性和稳定性均较上一代催化剂有所提高。RIC-270催化剂于2020年1月在中国石化金陵分公司芳烃联合装置上进行工业应用,采用密相装填技术,催化剂上部采用新型RKJ-1软质导流帽罩替代折流挡板。工业应用结果表明：RIC-270催化剂初期应用的异构化活性（对二甲苯/二甲苯质量比）达到23.2%,乙苯转化率为30%,C8芳烃损失为2.4%。RIC-270初期反应温度和压力较低,具备长周期平稳运行潜力。     

影响乙苯异构化催化剂性能的因素研究

针对乙苯转化为二甲苯反应过程开展研究，考察了催化剂的金属分散度、载体物化性质、B酸强度等因素对乙苯异构化反应的影响。结果表明：金属铂分散度在7.1%时，乙苯转化能力达到最佳；载体颗粒大小对金属分散影响较大，随着载体颗粒变小，金属分散度提高，乙苯转化率上升；不同结构分子筛的乙苯转化能力不同，氨脱附温度在350～450 ℃ 时B酸量增多，乙苯转化率提高。基于上述研究，中国石化石油化工科学研究院研制开发了RIC-270新型C8芳烃异构化催化剂，工业应用结果表明，与原RIC-200催化剂相比，RIC-270催化剂的乙苯转化能力明显提高，乙苯转化平衡达成率达到81.7%，并维持较低的C8非芳烃含量，可有效提高反应产物中的对二甲苯含量。     

丝光沸石的酸性对乙苯异构化反应的影响

在微型连续流动固定床反应器上,以乙苯为原料,考察C_8芳烃异构化双功能催化剂中丝光沸石的酸性对乙苯异构化反应的影响,着重考察了丝光沸石的硅铝比、Na~+交换度和含量等对乙苯转化反应的影响;对载体预处理进行了研究,考察了氨处理和化学改性对乙苯异构化反应的影响。实验结果表明,随丝光沸石的硅锅比、Na~+交换度和含量的增大,乙苯转化率增加;但异构化选择性随硅铝比的增大而降低,随Na~+交换度和丝光沸石含量的增大先增加后下降,在一定酸性时出现峰值;适宜的硅铝比约为11,适宜的Na~+交换度约为80%,适宜的丝光沸石质量分数为30%～40%。总体上,化学改性方法可降低副反应程度,但对主反应的影响也较大;氨处理氢型载体的方法则可在降低副反应的同时,保持较高的活性,且选择性有所提高。     

RIC-270型C8芳烃异构化催化剂的工业应用性能特点

介绍了中国石化石油化工科学研究院研制开发的RIC-270乙苯转化型C8芳烃异构化催化剂的特点。结合在中国石化扬子石油化工有限公司2号对二甲苯装置的工业应用情况，分析了RIC-270催化剂对该对二甲苯装置高乙苯原料的适应性。应用结果表明：RIC-270型催化剂异构化活性（对二甲苯/二甲苯质量比）达到23.3%以上，乙苯转化率达到36.5%，C8芳环损失率为1.7%。RIC-270型催化剂在高负荷、高转化率的苛刻操作条件下，平均C8芳烃损失率为2.5%，提温和提压速率低，具有高活性和选择性、良好的稳定性，产生的经济效益显著。     

双功能催化剂中金属铂对乙苯异构化反应的影响

以丝光沸石为催化剂的酸性组元,制备了负载铂的C_8芳烃异构化双功能催化剂;在连续流动临氢微型固定床反应装置上考察了双功能催化剂中金属铂对乙苯异构化反应的影响,着重考察了金属铂的负载量、负载方式、分散度以及铂负载量与酸量的匹配等因素对催化剂性能的影响。实验结果表明,随铂负载量的增加,乙苯转化率增大,异构化选择性先增大后减小,在铂质量分数为0.45%时达到最大值;在催化剂的酸量一定时,铂负载量有一适宜的范围,即适宜的铂原子数量与酸性中心数量的比值(Nm/Na值),对于硅铝比为11.1的丝光沸石,适宜的铂负载量为0.30%～0.45%,,当Nm/Na值为0.26时,异构化选择性最大;与铂络合物离子交换法相比,浸渍法制备的催化剂性能较好;铂分散度在50%～70%时,催化剂的综合性能较好。     

二甲苯异构化催化剂再生后的运行性能分析

结合RIC-200二甲苯异构化催化剂在工业装置上的运转情况,介绍了二甲苯异构化催化剂的再生过程及再生后的异构化反应工艺条件,并对再生后催化剂的运行性能进行了分析。结果表明:再生过程采取低氧分段烧焦,催化剂再生性能恢复较好;与采用新鲜催化剂时相比,在投料阶段,采用再生催化剂时进料组成中乙苯组分质量分数提高5.3%,最大温升下降12℃;在反应初期阶段,采用再生催化剂时反应温度降低了18℃,高压分离器压力降低了0.27 MPa,异构化活性提高了0.4%,乙苯转化率提高了6.2%,C_8芳烃收率基本一致;在长周期运行阶段,维持相同的异构化活性,采用再生催化剂时乙苯转化率下降18.5%,C_8芳烃收率下降0.5%。     

氢型沸石上乙基环己烷的异构化

对乙苯转化型C8芳烃异构化催化剂及工艺中乙苯转化为二甲苯的中间体--乙基环己烷的异构化进行了研究,结果表明,乙基环己烷异构化反应所需的固体酸组元中,丝光沸石适宜的硅铝比为10.0～12.3,适宜的交换度为69%～82%;对比考察的ZSM-5沸石、SAPO-11和β沸石不适于作为异构化的活性组元;乙基环己烷异构化反应主要是通过五元环的中间体进行异构化,乙基环己烷异构为五元环为控制步骤.