UdexUOP二甘醇10-11:萃取汽提,水|99%|98%95% DOW|+5%水1 先-水分馏,溶 剂再生 UC四甘醇|3:1 萃取汽提,抽99%~985%94%~65% +5%水 余油水分馏,95% 990965%96% 溶剂再生 % Sulfola UOP环丁砜|3~6:1萃取-汽提,水99%~98%~|96%~|>76% 5%水 先水分馏,丁999%995%|98% 烷蒸馏,溶剂 再生 FPFP二甲基5~61萃取汽提,芳995%98%~85%~|>50% 亚砜 烃与抽余油~997997%92% %水 水洗馏,溶剂|% 再生(间断) Prosol| Lugi N-甲基|36~萃取-汽提,水|99%995%|95%>60% 吡咯烷61洗水分馏,溶 酮+5% 剂再生 乙二醇 萃取蒸馏:利用极性溶剂与烃类混合,可分别不同地改变芳烃、环烷烃、烷烃蒸汽压而 设计的工艺过程。 芳烃 进料 汇剂+芳烃 贫溶剂 非芳烃 图46 Morphylane法工艺流程图 1—萃取蒸馏塔;2一汽提塔;3—换热器;4一冷却器;5一再沸器 (三)芳烃的转化 苯、对二甲苯、邻二甲苯 需求量大 甲苯、间二甲苯、C9重芳烃 大量过剩
UOP DOW 二甘醇 +5％水 10~11: 1 萃取-汽提，水 洗-水分馏，溶 剂再生 Udex 99.5％ 98％ 95％ UC 四甘醇 +5％水 3:1 萃取-汽提，抽 余油水分馏， 溶剂再生 99 ％ ～ 99.5％ 98.5% ～ 99.0 ％ 94 ％ ～ 96.5％ 65 ％ ～ 96％ Sulfola ne UOP 环丁砜 +5％水 3～6:1 萃取-汽提，水 洗-水分馏，丁 烷蒸馏，溶剂 再生 99 ％ ～ 99.9％ 98 ％ ～ 99.5％ 96 ％ ～ 98％ ＞76％ IFP IFP 二甲基 亚砜+6 ％水 5～6:1 萃取-汽提，芳 烃与抽余油 水洗馏，溶剂 再生（间断） 99.5% ～ 99.7 ％ 98 ％ ～ 99.7％ 85 ％ ～ 92％ ＞50％ Arosol van Lugi N-甲基 吡咯烷 酮+5％ 乙二醇 3.6 ～ 6:1 萃取-汽提，水 洗-水分馏，溶 剂再生 99.9％ 99.5％ 95％ ＞60％ 萃取蒸馏：利用极性溶剂与烃类混合，可分别不同地改变芳烃、环烷烃、烷烃蒸汽压而 设计的工艺过程。 （三）芳烃的转化 苯、对二甲苯、邻二甲苯、 需求量大 甲苯、间二甲苯、C9 重芳烃 大量过剩
乙苯 异丙苯 烷基化 十二烷基苯 脱烷基 C8芳烃 甲苯 烷基转移 C9芳烃 C10芳烃 C9芳烃 对二甲苯 C8芳烃 异构化 分离 邻二甲苯 间二甲苯 乙苯 甲基萘 脱烷基 烷基化、歧化、烷基转移、异构化等反应均为在酸性活性中心参与下的正碳离子反应, 转化反应产物较复杂。酸性催化剂的酸类型、酸强度、酸密度直接影响催化剂的活性和选择 性 酸性卤化物AIBr3、AlCl3、BF3—HBr、HCl、HF低温,液相,强腐蚀性 固体酸负载在载体上的质子酸:负载在载体上的酸性卤化物;混合氧化物;贵金属 A2O3;分子筛 第二节芳烃转化 芳烃的脱烷基反应 +h +CH4△H=49.02kJ/mol H3
烷基化、歧化、烷基转移、异构化等反应均为在酸性活性中心参与下的正碳离子反应， 转化反应产物较复杂。酸性催化剂的酸类型、酸强度、酸密度直接影响催化剂的活性和选择 性。 酸性卤化物 AlBr3、AlCl3、BF3 HBr、HCl、HF 低温，液相，强腐蚀性 固体酸 负载在载体上的质子酸；负载在载体上的酸性卤化物；混合氧化物；贵金属 -Al2O3；分子筛 第二节 芳烃转化 一 芳烃的脱烷基反应 CH3 + H2 + CH4 Hθ =-49.02kJ/mol CH3 + H2 + CH4 苯 甲苯 C8 芳烃 甲基萘 C9 芳烃 脱烷基 烷基化 歧化 烷基转移 异构化 分离 脱烷基 乙苯 异丙苯 十二烷基苯 苯 C8 芳烃 C10 芳烃 C9 芳烃 对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 乙苯 萘
C6H3(CH3)3+H2 > C6H4(CH3)2+CH4 k2 C6H4(CH3)2+H C6Hs CH3+CH4 C6HSCH3+H2 C6H6+CH k/k3=4.4 k/k;=27 1.脱烷基方法 (1)烷基芳烃的催化脱烷基 硅酸铝 RCH(CH3) +R(CH3CH=CH2)强吸热反应 350-550C 烷基愈大愈易脱除叔丁基>异丙基>乙基>甲基,甲苯得不到苯 (2)烷基芳烃的催化氧化脱烷基 Cnh +3/2nO tnCO2+nH,O O=0 +CO2+H2OS=70% 氧化深度难控制,反应选择性较低 (3)烷基芳烃的加氢脱烷基 +RH +H2 甲苯、甲基萘生产苯、萘的途经 H2有利于抑制焦炭生成,但也会发生深度加氢裂解副反应 H, 催化法和热法脱烷基的比较 项目 催化法 反应温度/℃ 530~650 600~700 反应压力MPa 96~4.90 苯收率 96%~98 97%~99% 催化剂 需要 不需要 反应器运转周期 半年 空速大小 较小(反应器较大 较大(反应器较小)
C6H3(CH3)3+H2 C6H4(CH3)2+CH4 C6H4(CH3)2+H2 C6H5CH3+CH4 C6H5CH3+H2 C6H6+CH4 k1/k3=4.4 k2/k3=2.7 1. 脱烷基方法 （1）烷基芳烃的催化脱烷基 + R'(CH3CH=CH2) 350~550°C 硅酸铝 RCH(CH3)2 强吸热反应 烷基愈大愈易脱除 叔丁基＞异丙基＞乙基＞甲基,甲苯得不到苯。 （2）烷基芳烃的催化氧化脱烷基 CnH2n+1 +3/2nO2 Cata +nCO2 + nH2O CH3 +3/2O2 400~500°C 铀酸铋 +CO2 + H2O S=70% 氧化深度难控制，反应选择性较低 （3）烷基芳烃的加氢脱烷基 + H2 CH3 + CH4 +H2 +RH R 甲苯、甲基萘生产苯、萘的途经 H2 有利于抑制焦炭生成，但也会发生深度加氢裂解副反应 CH3 +10H2 7CH4 催化法和热法脱烷基的比较 项目 催化法 热法 反应温度/℃ 530～650 600～700 反应压力/MPa 2.94～7.85 96～4.90 苯收率 96%～98% 97%～99% 催化剂 需要 不需要 反应器运转周期 半年 一年 空速大小 较小（反应器较大） 较大（反应器较小） k1 k2 k3
原料要求 原料性质差,非芳烃和C含量不原料适应性较好,允许含非芳烃达 能太高 30%,C9芳烃达15% 氢的要求 对CO、CO2、H2S、NH3等杂质 质含量不限制 含量有一定要求 气态烃生成量 稍多 氢耗量 低 稍高 反应器材质要求 低 晑 苯纯度(产品) 999%~9995% 9999% (4)烷基芳烃的水蒸汽脱烷基法 C"0 + CO+H +CO2+2 CH3 CH4 +14H2O 7CO2+18H2 水蒸汽代替氢气,副产大量含氢气体,苯收率仅为90~97%,催化剂铑成本高 2.加氢脱烷基反应分析 (1)主副反应和热力学分析 主反应 H CH4△H800k=4902kJ 副反应 ①一0 △H80k=2206kJ/mol ①-→ma 80k=36732k/mol △H8ok=8715kJ/mol 平衡常数和温度的关系 反应 700K 800K 900K 1000K
原料要求 原料性质差，非芳烃和 C9 含量不 能太高 原料适应性较好，允许含非芳烃达 30％，C9 + 芳烃达 15％ 氢的要求 对 CO、CO2、H2S、NH3 等杂质 含量有一定要求 杂质含量不限制 气态烃生成量 少 稍多 氢耗量 低 稍高 反应器材质要求 低 高 苯纯度(产品) 99.9％～99.95％ 99.99％ （4）烷基芳烃的水蒸汽脱烷基法 + CO+H2 + CH4 CH3 +H2O CH3 +2H2O + CO2 + 3H2 CH3 CH3 +14H2O 7CO2 +18H2 水蒸汽代替氢气，副产大量含氢气体，苯收率仅为 90～97％，催化剂铑成本高。 2. 加氢脱烷基反应分析 （1）主副反应和热力学分析 主反应 CH3 + H2 + CH4 Hθ =-49.02kJ/mol 800K 副反应 + 3H2 Hθ =87.15kJ/mol 800K Hθ =-220.6kJ/mol 800K + 6H2 6CH4 Hθ =-367.32kJ/mol 800K CH4 C + 2H2 平衡常数和温度的关系 lgKp 反应 700K 800K 900K 1000K