Pd-Pb双金属催化剂上甲苯歧化与烷基转移反应性能.pdfVIP

第 30卷第 2期 化学反应工程与工艺 、，0l30．No2 2014年 4月 ChemicalReactionEngineeringandTechnology Apr．2014 文章编号 ：1001--7631(2014)02-_0133—07 Pd．Pb双金属催化剂上甲苯歧化与烷基转移反应性能 郭宏利，李经球，李华英，孔德金 (中国石油化工集团公司上海石油化工研究院，上海 201208) 摘要：为提高甲苯歧化与烷基转移生成苯和二甲苯反应的收率，采用了ZSM．12分子筛负载钯和铅的双金属 甲苯歧化与烷基转移催化剂，在连续操作的小型固定床反应器中考察了钯金属负载量、钯．铅物质的量比、反 应条件对反应性能的影响。结果表明：引入钯金属能提高重芳烃转化率，同时也加剧了苯环加氢副反应；适 当降低钯金属负载量、采用钯．铅双金属体系能有效抑制芳烃加氢副反应，优化催化剂整体反应性能；提高反 应温度、降低氢气纯度及反应压力有利于抑制加氢副反应，改善催化剂反应性能。基于钯含量为0．2％，PbP／d 比为 3的双金属催化剂体系，在原料组成苯与碳九及其以上重芳烃的质量比为 30：70，反应温度 390℃，反 应压力2．5MPa，进料空速4．0h。。，氢烃比2．0的较佳条件下，甲苯的转化率为21．7％，重芳烃转化率61．6％， 二甲苯的质量收率达36．2％，苯的纯度为99．5％，表现出了较高的重芳烃处理能力及二甲苯收率。 关键词：甲苯 重芳烃 歧化 烷基转移 钯 双金属催化剂 中图分类号：TQ203．4 文献标识码：A 苯、甲苯和二甲苯 (简称BTX芳烃)是石油化工中重要的基本有机原料，BTX主要通过石脑油 催化重整得到。重整生成油中的BTX为热力学平衡组成，与市场需求相比，甲苯相对过剩，苯和二 甲苯却相对不足，现代化的芳烃联合装置中，主要通过 甲苯歧化及 甲苯与碳九及其以上重芳烃(C9+A) 烷基转移反应增产苯和二甲苯。陈庆龄等ClJ曾经对 甲苯歧化与烷基转移技术进展进行了评述。随着上 游重整料的日益趋重，重质芳烃的综合利用成为人们关心的问题。 目前，碳九芳烃 (C。A)已有较成 熟的利用技术 ，3】，而碳十及其 以上重芳烃 (C10+A)目前还只能部分被利用，其中的稠环化合物易加 剧催化剂的积炭失活，因此传统的歧化与烷基转移工艺中对反应原料中的C。 都有严格的限制。 为改善催化剂的稳定性能，提高重芳烃处理能力，可在分子筛催化剂上引入加氢金属组分[ ， 铂、铼、钼、镍等金属都 曾被报道用于歧化与烷基转移催化剂的改性。另一方面，由于金属具有较强 加氢性能，可促进芳烃的加氢饱和副反应8【】，生成非芳烃，但其中的C6一C 非芳烃很难通过精馏的办 法与苯产品完全分离开。为改善贵金属负载催化剂的整体性能，可从两个方面入手，一是适当控制金 属的加氢性能，二是优化反应工艺条件。采用催化剂预积炭、金属硫化L9J等方法可调变活性金属加氢 性能，也可通过添加第二金属助剂来减弱活性金属的加氢性能，如铅、锡等金属均被用作金属加氢活 性抑制剂lJ…。通过对反应工艺的优化可从反应动力学或热力学上抑制芳烃加氢副反应，如降低氢气分 压，提高反应温度都可有效抑制芳烃加氢副反应。相对于非贵金属助剂，贵金属助剂具有更强的加氢 性能及抗积炭性能，适合于处理含更高重芳烃的原料及更苛刻的反应工况。 近年来，在铂金属改性催化剂方面已开展了诸多研究工作。而钯金属用于甲苯歧化与烷基转移反 应催化剂的改性研究鲜有报道。本研究将负载钯、铅双金属的ZSM．12分子筛催化剂用于甲苯(To1)歧 收稿 日期：2013—0913；修订日期：2014．0228。 作者简介：郭宏利 (1974一)，男，高级工程师；孔德金 (1965一)，男，教授级高级工程师，通讯联系人。E-mail：kongdj．sshy@sinopeccorn。 134 化学反应工程与工艺 2014年4月 化与烷基转移反应，考察钯／铅物质的量 比及反应条件对反应性能的影响规律，以期在合适的反应工 艺条件下得