歧化及烷基转移反应中甲苯与C9芳烃含量变化对苯收率和C8芳烃收率的影响

温强（中国石化海南炼油化工有限公司，海南 洋浦 578101）

1 装置概况

海南炼化歧化及烷基转移装置于2013 年12 月建成投产，原装置规模90 万吨/年（以歧化进料为基准），年开工时数为8000小时，催化剂采用上海石油化工研究院的HAT-099型催化剂；装置于2017 年大检修期间进行了扩能改造，装置规模提至117 万吨/年，同时催化剂更换为上海石油化工研究院最新的HAT-300型催化剂。

歧化及烷基转移装置以甲苯塔塔顶来的甲苯和二甲苯精馏装置重芳烃塔顶来的C9芳烃为原料，为对二甲苯装置生产低EB 含量的优质C8 芳烃原料和苯产品，同时副产少量轻烃和燃料气，是对二甲苯联合装置的重要组成部分。

2 反应原理

歧化与烷基转移工艺的主反应有两类，分别是甲苯之间的歧化反应及甲苯与C9芳烃发生的烷基转移反应，副反应则主要是C9芳烃之间发生的歧化反应，以及一些加氢脱烷基反应。以上反应的一些产物又可参与二次三次反应，还有一些裂解和聚合等副反应。歧化及烷基转移反应的反应方程式如下：

主反应有：

甲苯歧化反应：

烷基转移反应：

副反应主要有：

碳九歧化反应：

加氢脱烷基反应：

从以上反应机理可以看出该反应主要是利用芳烃侧链烷基基团在芳烃分子间的转移和重排来生成目标产物苯和对二甲苯。即芳烃歧化反应是有两个同分子带有烷基侧链芳烃进行烷基转移反应生成两个不同的芳烃分子；烷基转移反应既是不同的两个芳烃分子发生烷基迁移，变成两个新分子的过程，芳烃歧化只是芳烃烷基转移的一种特殊情况。

3 数据分析

近期歧化装置进料量124t/h，反应产物流量123t/h，加工负荷是设计负荷的85%，反应温度383℃、压力2.68MPa，通过对歧化反应进料中甲苯和C9芳烃的含量调整发现歧化反应产物中苯和C8芳烃的含量也有所变化。具体数据分析如下：

表1 歧化装置化验分析数据（质量百分数）

产物中甲苯含量%产物中C9含量%产物中C10含量%32.0 33.0 32.6 38.0 21.0 21.0 20.8 17.0 5.5 3.8 5.7 4.5 37.0 17.0 5.0 39.0 17.0 4.0

表2 苯和C8芳烃收率

4 苯收率和C8芳烃收率

笨的收率是指歧化反应产物中的总苯减去反应进料中的苯与反应产物总量的比；C8芳烃的收率是指歧化反应产物中的总C8芳烃量减去反应进料中的C8芳烃与反应产物总量的比。计算公式如下：

公式一：

C8芳烃收率=

表1 是2019 年4 月和6 月的化验分析数据，期间反应总进料保持不变，对反应进料中甲苯和C9 芳烃比例进行调整；4 月反应进料中甲苯和C9 芳烃含量分别维持在46.5%和42%左右，反应产物中苯和C8 芳烃含量分别是6.4%和34%左右。6月反应进料中甲苯和C9 芳烃含量分别是55%和35%左右，反应产物中苯和C8芳烃含量分别是7.9%和32%左右。表2中数据是根据表1 的数据通过公式一计算的结果；4 月份笨的收率由表1、表2 得到，当进料中甲苯含量的升高、C9 芳烃含量降低时，反应产物中苯收率增加、C8芳烃收率降低；当反应进料中甲苯含量降低、C9 芳烃含量增加时，苯收率降低、C8 芳烃收率增加。

歧化进料量维持在124th，当进料中甲苯含量的升高，苯收率由6.25%升高至7.75%时，苯产量增加1.9t/h；当进料中C9芳烃含量升高，C8 芳烃收率由31.4%升高至33.6%时，C8 芳烃产量增加2.7t/h。

5 结语

歧化及烷基转移装置是芳烃联合装置的重要组成部分，为二甲苯精馏提供优质的C8芳烃和苯产品。在歧化反应中通过改变甲苯和C9芳烃的比例来调整反应产物中苯和C8芳烃的收率，可以满足不同产品需求的灵活度，通过计算优化原料结构，使装置在不同时期保持效益最大。