甲苯歧化與烷基轉移技術進展

劉茲浩

【摘 要】首先介紹了甲苯歧化與烷基轉移技術中的常用技術類型與技術特征，其次對甲苯歧化與烷基轉移的發展現狀進行了探討，最后則結合上述內容，文章對于甲苯歧化與烷基轉移的發展趨勢進行了闡述，對技術的優勢與存在的缺陷、優化途徑進行了分析，希望能夠促進我國芳烴生產整體水平。

【關鍵詞】甲苯歧化；烷基轉移；技術升級

引言

作為芳烴生產關鍵技術之一，甲苯歧化與烷基轉移本身就屬于芳烴的互換，意在于調整苯、甲苯、二甲苯供求平衡關系。在反應過程中主要涉及到2個核心反應，一個是甲苯歧化，另外一個就是烷基的轉移。為了進一步探討甲苯歧化與烷基轉移技術的發展趨勢，現就常用技術特征分析如下。

一、甲苯歧化與烷基轉移常用技術

1.Tatoray

Tatoray技術最早于1969年研發成功，其通過甲苯、芳烴與循環氫混合加熱的方式來進行初期處理，隨后經過預熱后進入到歧化反應器中進行反應。與其他的技術類型相比其采用了氣相絕熱固定反應床，所以結構較為簡單，在反應過程中的放熱量不高，所以操作溫度與壓力緩和，設備的材質要求不高，使用成本也相對較低。

2.Xylene-Plas

Xylene-Plas技術由Arco IFP開發，在經過換熱器、反應器流出物料換熱后，經過原料加熱到指定的溫度，并經過反應器、催化劑的分離后流入到歧化與烷基轉移反應當中，在反應器、交換器處理后經過熱交換冷卻與氣液分離，隨后進入到分餾工段。該技術的特征在于不需要臨氫操作，不消耗氫氣。除此之外，由于反應的壓力接近于常壓，所以表面的壓力較低，反應的溫度也不高，所以對于反應材質要求比較低，工藝的適應性很強。不過，由于轉化率較低且催化劑容易形成焦塊，所以原料的單耗比較高。

3.LTD

LTD工藝技術是通過甲苯、循環甲苯混合的方式進入到反應器當中，內部的物料經過冷卻后進入到苯拔頂塔，隨后進入到塔底，在后面的二甲苯塔中會分離出不同的物資，該技術的催化劑為沸石，其特征是可以在常溫下使得二甲苯異構，而溫度提升后則會發生歧化反應。LTD技術在較高的壓力下操作，同時具有非臨氫操作的技術特征，其中反應的原材料為甲苯，來源相對廣泛。

4.MTDP

MTDP工藝技術的特征在于催化劑選擇難度小，同時轉化率較高，一般可以達到50%以上。同時，催化劑的壽命較高。所以MTDP技術工藝的適應性很強，經濟效益突出。

二、甲苯歧化與烷基轉移技術的發展現狀

1.我國甲苯歧化與烷基轉移技術進展

國內最早研究成功的甲苯歧化與烷基轉移技術在上個世紀末就已經投入使用，該技術通過甲苯與芳烴原料混合后，經過循環氫的處理進入到換熱器中換熱，隨后經過加熱爐加熱反應后進入到絕熱的反應器當中。在催化劑的影響之下，生產苯、混合二甲苯以及反應流出的其他物質，經過反應器后進入到換熱器中進行換熱，隨后經過分離得到芳烴的液體，在分離后得到相應的氣體。其中，大部分會通過混合后進入到循環氫體系當中，為了補充循環氫。

甲苯、芳烴等原料可以作為生產苯、二甲苯的原材料，其中反應氣不但可以完成甲苯與芳烴的歧化，同時也能夠作為烷基轉移過程中實現芳烴輕質化的條件，這也是綜合利用率提升的基本途徑。目前國內該技術經過多年的升級與革新，已經有效解決了催化劑結焦的問題，同時催化劑的加工效率提升明顯，從技術層面上解決了該問題，也為抗結焦、處理高含量的芳烴提供技術上的保障。

2.甲苯歧化與烷基轉移催化劑進展

甲苯歧化以及烷基轉移催化劑是確保技術應用的重要條件。實際上，在不同類型的工藝流程與反應原理當中，技術的核心往往都是催化劑的選擇。當前甲苯歧化以及烷基的轉接技術研究主要集中在絲光沸石、ZSM沸石以及HAT沸石等不同的類型。其中絲光沸石具有金屬加氫裂解的功能，對于提升處理能力具有一定的幫助。ZSM沸石催化劑則能夠吸附單環芳烴，不能夠吸附臨界直徑比大于甲苯的分子，所以能夠提供擇形反應的可能性。最后是HAT沸石，這是國內研究生產成功的催化劑，其在國內的應用效果良好，可以適應不同規模的生產需求，根據催化劑的牌號以及處理能力的需求來看，氫烴比較低的情況下只需要完成催化劑的更滑就可以有效提升生產效率，所以經濟效益十分顯著。

三、甲苯歧化與烷基轉移技術的發展趨勢

甲苯歧化與烷基轉移技術是化工生產中應用比例較高的技術，受到二甲苯市場的影響，目前裝置的擴能也成為發展的主要趨勢之一。結合石腦油的產量方面的限制，在現有規模的條件下使用新技術來提升二甲苯的產量，獲得良好的生產穩定性是未來技術發展的主要方向。目前我國引進的大多多數芳烴裝置中的甲苯歧化與烷基轉移技術技術基本都是采用了Tatoray技術類型，該技術類型的綜合生產效益、轉換效率以及穩定性更強，同時也比較適應我國的生產環境與技術要求。隨著技術的不斷升級，未來的甲苯歧化與烷基轉移技術還會向著更為穩定的反應條件要求以及對催化劑的要去更低的方向發展。而甲苯擇形歧化也是未來技術路線發展過程中必須要經歷的過程。在國內的產品生產技術、工藝方面存在落后的同時，產品的技術水平必須得到提升，通過技術升級等方式來確保我國的芳烴生產水平能夠達到世界先進水平。

總結

綜上所述，甲苯歧化與烷基轉移技術作為我國化工領域生產活動中必不可少的技術類型，目前大多數的技術依然依靠進口和設備改造的方式來實現。隨著技術的不斷升級以及國內研究的水平的不斷提升，希望烷基的轉移技術應用和發展過程中能夠有新的思路和借鑒，為我國芳烴生產水平的全面提升創造條件。

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（作者單位：中石油遼陽石化分公司）