[发明专利]促进甲苯低温歧化反应的方法

说明书

本发明涉及甲苯歧化反应技术领域，是一种促进甲苯低温歧化反应的方法，原料包括甲苯、乙醇和余量的水。本发明首次提出利用水力空化场强化甲苯歧化反应，在使甲苯的转化率和二甲苯的收率分别与甲苯歧化传统工艺的甲苯的转化率和二甲苯的收率相当的前提下，本发明所述的方法能够显著降低甲苯歧化反应的温度，从而节约能耗，并且工艺流程短，对设备的要求不高，过程易控制和易实现工业化，为甲苯歧化反应提供了一种新途径。

技术领域

本发明涉及甲苯歧化反应技术领域，是一种促进甲苯低温歧化反应的方法。

背景技术

甲苯歧化转变为苯和二甲苯的传统工艺主要有Xylene-Plus法（二甲苯增产法）、Tatoray法（甲苯歧化和C9芳烃烷基转移法）、LTDP法（低温甲苯歧化法）、MTDP法（甲苯歧化法）和MSTDP法（甲苯选择歧化法）等。

由文献(王莉. 甲苯甲醇烷基化制对二甲苯热力学研究[D].北京化工大学,2009.)可知，美国Arco-IFP公司自1968年实现工业化的Xylene-Plus工艺，是采用固定床反应器，在500℃温度下，Y型沸石分子筛为催化剂，以甲苯和C9芳烃为原料，通过歧化反应与烷基转移反应，制得苯和二甲苯，甲苯转化率为30%。该工艺的突出问题是因反应温度高，催化剂易积碳结焦，且因进展缓慢，有被逐步淘汰的可能。

由文献(夏中才,张赛军,李旭灿. SD-01催化剂在扬子石化公司的工业应用[J].化工进展,2009,(07):1274-1277.)可知，中国石化 SRIPT 开发的 SD 甲苯选择性歧化技术，采用化学液相沉积方法对 ZSM-5 改性制备的SD-01 甲苯择形催化剂，在温度为430℃，压力1.7MPa的条件下，通过歧化反应，制得苯和二甲苯，甲苯转化率为28.7%，对二甲苯收率为24.7%。该工艺的缺陷是操作温度高，且处于临氢态。

由文献(米多,王玉辉,王广胜. 甲苯歧化与烷基转移技术进展[J]. 化工技术经济,2006,(02):13-16+20)可知，由美国Mobil公司1988年实现工业化的MSTDP工艺，是采用固定床反应器，ZSM-5择行沸石为催化剂，在操作压力为2.2MPa至3.5MPa和温度为400℃至470℃条件下，以甲苯和氢气为原料，通过甲苯的临氢歧化反应，制得苯和二甲苯，甲苯转化率为30%，对二甲苯收率为25%。该工艺的缺陷是只能处理甲苯，操作压力高，处于临氢态。

以上这些工艺尽管成熟，但均不同程度的存在着工艺冗长、流程复杂、反应温度高、对二甲苯的选择性低、工艺条件苛刻、能耗和水耗高和催化剂稳定性差等诸多问题。故此，探索一条具有装置简单，流程简短，工艺条件温和，低能耗，原料适应性广等特点的甲苯歧化途径一直是本领域研究的热点之一。

发明内容

本发明提供了一种促进甲苯低温歧化反应的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有甲苯歧化转变为苯和二甲苯的传统工艺存在反应温度较高的问题；本发明首次提出利用水力空化场强化甲苯歧化反应，在使甲苯的转化率和二甲苯的收率分别与甲苯歧化传统工艺的甲苯的转化率和二甲苯的收率相当的前提下，本发明所述的方法能够显著降低甲苯歧化反应的温度，从而节约能耗，并且工艺流程短，对设备的要求不高，过程易控制和易实现工业化，为甲苯歧化反应提供了一种新途径。