甲苯加氢
粗苯加氢工艺流程
粗苯加氢工艺流程
粗苯加氢是一种常用的石化工艺，其主要目的是将粗苯中的芳香烃分子结构中的苯环上的氢原子进行去除，从而得到饱和度高的环烷烃。
这种工艺可以使得粗苯中的芳香烃成分得到降低，同时提高燃料的抗爆性能和抗污染能力，因此被广泛应用于石化行业。
粗苯加氢的工艺流程主要分为以下几个步骤：
首先，粗苯进料经过预处理，包括除去悬浮固体、苯胺、酚类等杂质，并进行酸碱中和处理，以确保进料的纯净度。
接下来，粗苯进入加氢装置，加氢装置一般为固定床反应器，反应器内填充有催化剂。
粗苯与氢气在反应器内经过热交换器预热后进入反应器，催化剂起到催化剂作用，使得粗苯中的芳香烃分子结构中的苯环上的氢原子进行去除，从而得到饱和度高的环烷烃。
在加氢反应器中，粗苯中的芳香烃与催化剂发生反应，其中的苯环上的氢原子被去除，取而代之的是饱和度高的环烷烃。
反应过程中需要控制合适的温度、氢气流量等操作条件，以确保反应过程的高效进行。
经过加氢反应后，产物经过冷却、分离等几个步骤进行后处理。
首先，产物经冷凝器冷却，使得产物液体进一步冷却。
然后，液体产物经过分离器进行分离，得到饱和度高的环烷烃和副产物如苯、甲苯等。
最后，得到的环烷烃可以进行进一步处理，如脱芳等步骤，以提高产品的纯度和质量。
而副产物如苯、甲苯等可以通过其他的工艺流程进行利用或再生。
总的来说，粗苯加氢工艺流程是一种重要的石化工艺，通过对粗苯中的芳香烃分子结构中的苯环上的氢原子进行去除，得到饱和度高的环烷烃，从而提高产品质量和性能。
这种工艺对于提高燃料的抗爆性能和抗污染能力起到了重要作用，因此在石化行业得到广泛应用。
我国加氢苯的生产工艺
我国加氢苯的生产工艺
一、生产原料
苯是加氢苯生产过程中的主要原料，通常以邻苯二甲酸二甲酯、甲苯、二甲苯等作为原料，以保证产品质量。
二、过程操作
（1）反应釜热载体加热到120-150℃，将原料油、助剂混合后加入
到反应釜中；
（2）加入氢气，通过分子筛进行调节，控制氢气流量和温度，以保
证加氢反应；
（3）将反应釜中的物料进行加热，加热到150-200℃，通过分子筛
调节氢气流量，防止反应温度过高。
（4）反应物反应2-5小时，反应后的液体加入到回流装置，再经过
冷却反应，得到加氢苯油；
（5）由于加氢油中含有一定量的杂质，需要进行净化处理，可以使
用离子换技术或吸附技术进行净化，以将杂质含量降至满足质量标准要求；
（6）净化处理后的加氢油通过分离反应器中的蒸馏反应，得到加氢苯；
（7）将加氢苯冷却后进行干燥，以除去水分，最终得到纯度高的加
氢苯；
（8）最后通过分离装置对加氢苯进行检验，以确保核素含量符合要求，生产的加氢苯终端就可以使用了。
三、质量控制
（1）在加氢苯生产过程中，要求加入原料必须符合技术要求，并且在反应过程中使用环保污染物规定；
（2）在生产过程中，使用检测。
苯加氢技术资料
苯加氢技术轻苯进行加氢精制工艺早在20世纪50年代就在国外得到了工业应用。
目前发达的国家，如美、英、法、德、日等均已广泛采用这个先进的加氢精制工艺。
国内，直到上世纪70年代，北京燕山石油化工公司从西德引进第一套“Pyrotol制苯”装置，利用裂解汽油为原料，经加氢以获得高纯度石油苯；接着，80年代初，宝钢的一、二期工程从日本引进了一套“高温Litol”加氢装置，对焦化轻苯进行加氢精制；尔后，河南“平顶山帘子布厂”也引进了一套“高温Litol”装置。
近年来，石家庄焦化厂、宝钢三期工程引进了德国的“K.K技术”，即：“低温Litol”装置。
北京焦化厂也建成了国内自行设计的“低温加氢”装置，并已过关。
另外，山西太原等地也正在建设了轻苯加氢装置。
粗苯产品是苯系家族产品的混合物，不能单独使用，需要深加工才能成为客户的最终消费，粗苯产品的这一特征决定了其市场出路主要是销售到下游精苯生产厂家，只有少量产品进入溶剂、农药厂家。
目前国内对粗苯进行深加工，制成纯苯的生产厂家主要分为两大类：一类是酸洗法生产纯苯，另一类是采用粗苯加氢工艺生产纯苯。
酸洗法工艺投资少，见效快，生产装置易建设，国内大多数精苯生产装置均采用该生产工艺。
但是，酸洗法工艺生产的苯纯度低，而且不能有效分离甲苯、二甲苯，无法实现环保达标排放，而且产品质量低，生产成本高，销售价格上不去。
粗苯加氢工艺则不同，装置投资大，建设周期长，但是生产技术先进，生产的苯纯度高，能达到石油苯产品质量，能实现与甲苯、二甲苯等的有效分离，而且能消耗低、成本低、产品质量好、销售价格高、竞争力强，表了粗苯加工精制的发展方向。
目前，有实力的焦化企业或化工企业都在争取建设大型精苯装置。
并且可以看出粗苯加氢工艺必将成为粗苯精制的一种趋势。
目前国外用于焦化粗苯加氢有代表性的工艺技术有美国Axens低温汽液两相加氢技术、德国Uhde低温气相加氢技术、胡德利开发日本旭化成应用于粗苯加氢的高温热裂解法生产纯苯的Litol法技术。
甲苯合成间甲基苯胺的合成路线
甲苯合成间甲基苯胺的合成路线间甲基苯胺是一种有机化合物，常用于染料、医药、化工等领域。
其合成原料多为甲苯，下面将详细介绍甲苯合成间甲基苯胺的合成路线。
1.甲苯的制备甲苯是一种有机化合物，其分子式为C7H8。
甲苯的制备常用的方法有煤焦油裂解、石油催化裂化、甲烷氧化等。
其中，煤焦油裂解法较为经济和普遍，可将煤焦油作为原料，使用裂解炉进行加热并分离出甲苯。
煤焦油裂解后，需要对其进行精制，最终得到高纯度的甲苯。
2.甲苯的甲基化反应将制备好的甲苯与甲基卤化物进行反应，常用的反应为甲基化反应，其反应条件可在精制后的甲苯中添加催化剂和试剂进行反应。
甲基化反应的主要实现机制是通过甲苯和甲基卤化物的双分子置换反应生成间甲基苯，而成为中间体，再经过一系列反应生成最终产物间甲基苯胺。
3.间甲基苯胺的合成间甲基苯胺的合成主要分为两步，首先是间甲基苯的制备，其次是与氨反应生成间甲基苯胺。
3.1间甲基苯的制备通过甲苯的甲基化反应制备出间甲基苯中间体后，可引入氢气进行加氢还原，还原生成的产物为间甲基苯。
在还原反应中，需要添加适量的过渡金属催化剂，如钯，以加速还原反应的速率并提高产率。
最终通过感光杂质分离纯化，得到高纯度的间甲基苯。
3.2间甲基苯胺的制备间甲基苯胺的合成是通过间甲基苯与氨水进行反应实现的。
反应条件包括一定温度和反应时间，常温下需要使用催化剂进行反应。
先将间甲基苯与氢氧化钠进行反应，生成间甲基苯酚，然后通过催化剂的介入对其进行催化加氢反应，得到最终产物间甲基苯胺。
综上所述，甲苯合成间甲基苯胺的合成路线包括甲苯的制备、甲苯的甲基化反应、间甲基苯的制备和间甲基苯胺的制备。
这个合成路线是经过多次实验和分析得出的最佳方案。
加氢工艺反应类型及关键设备
加氢工艺反应类型及关键设备一、加氢工艺加氢反应属还原的范畴。
氢与其他化合物相互作用的反应过程，通常是在催化剂存在下进行的。
二、加氢反应类型1.按照加氢过程分类(1)直接加氢反应氢与一氧化碳或有机化合物直接加氢，例如一氧化碳加氢生产甲醇；己二脯加氢生产己二胺；环戊二烯加氢生产环戊烯。
(2)氢解反应氢与有机化合物反应的同时，伴随着化学键的断裂，这类加氢反应又称氢解反应，包括加氢脱烷基、加氢裂化、加氢脱硫等。
例如烷烧加氢裂化、甲苯加氢脱烷基制苯、硝基苯加氢还原制苯胺、油品加氢精制中非烧类的氢解。
2.按反应原料分类(1)不饱和焕烧、烯煌的三键和双键加氢反应在脂肪煌类的不饱和键上发生氢加成的反应。
如：环戊二烯加氢生产环戊烯等。
(2)芳煌加氢反应在芳香烧的芳环上发生氢加成的反应。
如：苯加氢生产环己烷；苯酚加氢生产环己醇等。
(3)含氧化合物加氢反应在含氧化合物的碳氧双键上发生氢加成的反应。
如：一氧化碳加氢生产甲醇；丁醛加氢生产丁醇；辛烯醛加氢生产辛醇等。
(4)含氮化合物加氢反应在含氮有机化合物的氮原子上发生的加氢反应。
如：己二精加氢生产己二胺；硝基苯催化加氢生产苯胺等。
(5)油品加氢反应对石油的储分油在催化剂和一定条件下进行加氢，以脱除其中有害的S、N等元素，如：渣油加氢改质；减压福分油加氢改质；催化脱蜡生产低凝柴油、润滑油基础油等。
三、加氢工艺关键设备和重点监控单元1加氢工艺的关键设备加氢工艺主要关键设备为加氢反应釜和氢气压缩机。
在加氢反应中，苯加氢工艺、烯泾加氢工艺、苯酚加氢工艺等多用管式反应器，也有使用釜式反应器的。
石化工业中，加氢反应多为塔式反应器。
3.加氢工艺的重点监控单元加氢工艺重点监控单元为加氢反应单元和氢气压缩单元。
加氢工艺加氢反应单元和氢气压缩单元重点监控加氢反应釜或催化床层温度、压力、加氢反应釜内搅拌速率、氢气流量、系统氧含量、反应物质的配比、加氢反应尾气组成等。
氢气压缩单元重点监控氢气压缩机运行参数等。
苯加氢工艺原理
胺(MEA)脱硫后大部分返回加氢系统循环使用，少部分送至制氢单元，制得的氢 气作为加氢系统的补充氢。
美国 Axens 低温气液两相加氢技术 美国 Axens 低温气液两相加氢技术，采用自行开发的两段加氢技术。粗苯 经脱重组分由高压泵提压加入预反应器，进行加氢反应，在此容易聚合的物质， 如双烯烃、本苯烯烃、二硫化碳在有活性的 Ni-Mo 催化剂作用下液相加氢变为 单烯烃。由于加氢反应温度低，有效的抑制双烯烃的聚合。加氢原料可以是粗苯 也可以是轻苯，原料适应性强。预反应物经高温循环氢汽化后经加热炉加热到主 反应温度后进入主反应器，在高选择性 Co-Mo 催化剂作用下进行气相加氢反应， 单烯烃经加氢生成相应的饱和烃。硫化物主要是噻吩。氮化物及氧化物被加氢转 化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制芳烃的转化，芳烃损失率应〈0.5%。反应 产物经一系列换热后经分离，液相组分经稳定塔将氨等气体除去，塔底得到含噻 吩〈0.5mg/kg 的加氢油。由于预反应温度低，且为液相加氢，预反应产物靠热氢 汽化，需要高温循环氢量大，循环氢压缩机相对大，且要一台高温循环氢加热炉。
第一章 工艺设计说明书
1.1 概述
苯加氢项目包括生产设施和生产辅助设施，主要为：制氢、加氢、预 蒸馏、萃取、油库、装卸台等。生产高纯苯、硝化级甲苯、二甲苯、非芳 烃、溶剂油等。苯、甲苯、二甲苯（简称 BTX）等同属于芳香烃，是重要的基 本有机化工原料，由芳烃衍生的下游产品，广泛用于三大合成材料（合成塑料、 合成纤维和合成橡胶）和有机原料及各种中间体的制造。纯苯是重要的化工原料， 大量用于生产精细化工中间体和有机原料，如合成树脂、合成纤维、合成橡胶、 染料、医药、农药。它还是重要的有机溶剂。我国纯苯的消费领域主要在化学工 业，以苯为原料的化工产品主要有苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙 66 盐、氯化 苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。在炼油行业中也会用作提高汽油辛烷值的掺和剂。 甲苯是一种无色有芳香味的液体，除用于歧化生产苯和二甲苯外，其化工利用主 要是生产甲苯二异氰酸脂、有机原料和少量中间体，此外作为溶剂还用于涂料、 粘合剂、油墨和农药与大众息息相关的行业等方面。国际上其主要用途是提高汽 油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯，而在我国其主要用途是化工合成和溶剂，其 下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可生产很多 农药和医药中间体。另外，甲苯具有优异的有机物溶解性能，是一种有广泛用途 的有机溶剂。二甲苯在化工方面的应用主要是生产对苯二甲酸和苯酐，作为溶剂 的消费量也很大。间二甲苯主要用于生产对苯二甲酸和间苯二腈。焦化粗苯主要 含苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，另外还有一些不饱和化合物、含硫化合物、含氧 化合物及氮化合物等杂质。粗苯精制就是以粗苯为原料，经化学和物理等方法将 上述杂质去除，以便得到可作原料使用的高纯度苯。近年来，国内许多钢铁企业 的焦化项目纷纷上马，焦化粗苯的产量迅速增加，为粗苯加氢精制提供了丰富的 原料。
混合硝酸镍和醋酸镍制备的催化剂的特征和催化加氢抗硫性能
2002年第60卷第7期,1339～1345化学学报ACT A CHIMICA SINICAV ol.60,2002N o.7,1339～1345・研究简报・混合硝酸镍和醋酸镍制备的催化剂的特征和催化加氢抗硫性能郝志显 李全芝ΞΞ(复旦大学化学系 上海200433)摘要 使用直接还原镍盐前体[Ni (NO 3)2/γ2Al 2O 3,NiAc 2/γ2Al 2O 3或Ni (NO 3)22NiAc 2/γ2Al 2O 3]和镍氧化物前体的方法制备催化剂,研究了它们的表面特征和甲苯加氢抗硫性能.还原镍盐得到的催化剂比还原其焙烧成的氧化物制得的催化剂金属的还原和分散程度高.Ni (NO 3)22NiAc 2/γ2Al 2O 3分解得到的氧化物前体的TPR 在约415℃出现了较小数量的块状NiO 的还原峰;而Ni (NO 3)22NiAc 2/γ2Al 2O 3的TPR 中镍盐分解成氧化物时的耗氢量变小.用氢溢流的概念和镍盐分解时的耗氢量可以将TPR 的结果和金属的分散性关联起来.在镍盐前体催化剂上甲苯的加氢具有较高的活性,而两种盐摩尔比为1∶1时,盐前体催化剂反应活性出现了一极大值,同时盐和氧化物前体催化剂都给出了抗硫性能的极大值.关键词 甲苯加氢,抗硫性能,硝酸镍,醋酸镍,程序升温还原C atalytic Performances and Characterization of Ni/γ2Al 2O 3from Ni(NO 3)22NiAc 2/γ2Al 2O 3H AO ,Zhi 2X ian LI ,Quan 2Zhi Ξ(Chemistry Department ,Fudan Univer sity ,Shanghai 200433)Abstract The catalysts prepared from reducing Ni (NO 3)2/γ2Al 2O 3and NiAc 2/γ2Al 2O 3have higher metaldispersion than those from reducing the nickel oxide precurs ors.Reducing Ni (NO 3)22NiAc 2/γ2Al 2O 3leads to lower metal dispersion than reducing Ni (NO 3)2/γ2Al 2O 3or NiAc 2/γ2Al 2O 3does.But reducing the mixture of oxides prepared from Ni (NO 3)22NiAc 2/γ2Al 2O 3leads to higher nickel dispersion than reducing the pure oxides.The TPR of the mixture of oxides presents small sharp peaks in bulk NiO reduction ,but TPR of the mixture of salts consumes small am ount of H 2in the salt decom position.T oluene hydrogenation rates of salt precurs or catalysts are higher than that of oxide precurs or catalysts.When tw o salts are mixed ,a maximum of hydrogenation activity can be obtained for the salt precurs or catalysts ,meanwhile the highest sulfur resistance is obtained for both the salt and oxide precurs or catalysts.K eyw ords toluene hydrogenation ,sulfur resistance ,nickel nitrate ,nickel acetate ,TPR 负载型镍盐催化剂广泛用于许多重要的工业加氢以及加氢裂解反应之中,如甲烷和高级烷烃的水蒸汽重整、煤合成气的甲烷化、苯的加氢等[1,2].在它们的实验室合成以及工业生产过程中,还原之前将镍盐在空气中400～500℃分解成氧化物是一个被普遍采用的操作步骤.某些研究工作者[3]发现在氢气流中直接还原负载的硝酸镍能够产生较好的金属镍的分散.那么,还原其它的镍盐或两种镍盐的混合物时情况又会如何变化?硫常常不可避免的存在于有机反应物当中,即使百万分之几的硫都能够使镍催化剂的反应性能严重下降,甚至于几天内使催化反应完全失活[4～6].一ΞE 2mail :qzli @Received December 13,2001;revised February 22,2002;accepted M arch 18,2002.些工业的处理能够使有机反应物中硫的质量分数减小到千万分之一以下,但得到如此高纯度原料的成本却相当昂贵[6,7].而中毒后镍催化剂的再生效果也似乎极差[8～11].因此合成一种具有良好加氢抗硫性能的镍催化剂具有重要的现实意义.金属催化剂的抗硫性能得到了广泛的研究,通常的方法是在催化剂中加入另一种金属、金属氧化物或金属盐来修饰活性金属组分以提高催化剂的抗硫性能.比如芳烃加氢中的Pt2Pd催化剂[12,13],苯加氢中的Ni2Na, Ni2K,Ni2Li催化剂[14],乙苯加氢中的Pd2La催化剂[15]等等.使用类似的思维方法,我们想知道通过混合两种金属盐的方法是否也能生成一种抗硫性能更好的加氢催化剂.本文以硝酸镍、醋酸镍以及硝酸镍-醋酸镍的混合物为镍的来源,通过直接还原镍盐或还原经焙烧镍盐得到的氧化物来制备Ni/γ2Al2O3催化剂.目的是了解它们的还原特征,甲苯加氢以及加氢中的抗硫性能.1 实验过程1.1 催化剂的制备镍盐前体通过硝酸镍和醋酸镍的水溶液浸渍γ2Al2O3(S BET=207m2/g)的方法来制备.120℃的烘箱中干燥后,压制成40～60目的颗粒.镍的质量分数为15.0%,硝酸镍的含量{以Ni(NO3)2/[NiAc2+ Ni(NO3)2]的摩尔百分比计}为0100%,2510%, 5010%,7510%,100%,分别被标记为S0,S25,S50, S75和S100,其中“S”指还原之前镍是以盐的状态存在,下标数字为硝酸镍的百分含量.500℃空气中焙烧4h后镍盐前体转化成镍氧化物前体,相应地被标记为O0,O25,O50,O75和O100,“O”表示镍在还原之前处于氧化物状态.通过原位还原镍的盐前体或氧化物前体制备的催化剂被称为“镍盐前体催化剂”或“镍氧化物前体催化剂”.0.0500g前体(TPR中为0.02g)装在反应器中通入30m L/min的氢气.温度在20min内从室温升到230℃,然后以1℃/min从230℃升到400℃以避免放热效应的影响,接着以10℃/min从400℃升高到450℃,在450℃维持1h.还原后的催化剂在450℃用氮气吹扫0.5h后降到室温进行氢的化学吸附和加氢反应.1.2 催化剂的表征氢的化学吸附在室温下用脉冲的方法来测定,载气为30m L/min的氮气.还原程度使用450℃温度下氧的滴定来测量,载气为30m L/min的氦气. TPR实验用8.0%的氢氮混合气做载气,升温速度为10℃/min,同时TPR中产生的H2O,NH3,H Ac等气体产物[3,16]使用分子筛和冷井来脱除.进入反应器前,载气和氢气都进行了脱水脱氧处理.所有的氢吸附、氧滴定、TPR还原反应以及甲苯的加氢反应都在同一反应装置上进行.生成的产物用气相色谱分离,热导池检测器检测.差热分析在Perkin Elmer DT A7差热分析仪上进行.催化剂前体的用量为01001g.载气为V(H2)/V(Ar)=5%的H2/Ar混合气.升温速度为10℃/min.1.3 甲苯加氢反应甲苯用新制的雷尼镍回流6h后蒸馏分离提纯[14,17].化学计量的噻吩加到纯甲苯中制成1×10-5(摩尔比)的溶液.甲苯和硫化的甲苯放在两只恒温汽化器中,在80℃和1.01×105Pa的条件下进行加氢反应.30m L/min的氢气流通过汽化瓶带出甲苯反应原料,汽化温度控制在15℃,甲苯中的噻吩可看作理想溶液,氢/甲苯的摩尔比为46.0,这一数值用饱和器中甲苯的失重来测量.甲苯转化成甲基环己烷的转化率通过气相在线分析测定,检测器为TC D,色谱柱为DNP,载气为氢气,5h后无论原料中是否含有硫反应一般可达到稳定状态.2 结果和讨论使用还原程度和分散性能表示的两个系列镍催化剂的特点较为明显.图1a为还原程度对硝酸镍含量的依赖关系.盐前体催化剂的还原程度为一常数(61.4%),但在氧化物前体催化剂中随硝酸镍含量图1 镍催化剂的还原和分散程度对硝酸镍含量的变化关系Figure1 Extents of metal reduction and dispersion versus content of Ni(NO3)20431 化学学报V ol.60,2002的增加还原程度从46.1%增加到56.4%.图1b是基于氢吸附和氧滴定换算得到的金属的分散性结果.盐前体催化剂中样品S0,S25和S100给出了一个常数的分散度(12.2%),同时一个分散度的极小值(10.7%)出现在S50处.在氧化物前体催化剂中镍的分散度从9.2%下降到5.7%,但分散度的极大值出现在O50处.以上结果证明还原镍盐有利于金属的分散;而完全相反的分散性趋势表明两种盐的混合由于制备步骤的差异导致了完全不同的两个系列的金属催化剂.还原氧化物前体是一种广泛采用的金属镍催化剂的制备方法[1,2],因此混合氧化物催化剂较高的分散性能是诱人的.为进一步了解氧化物前体催化剂的还原性能,我们进行了氧化物催化剂的程序升温还原反应,如图2所示.O0样品的TPR中215℃和271℃分别出现了两个较小的耗氢峰,它们同时出现在O25,O50和O75TPR的100～300℃之间,是盐前体氧化分解后残留物的分解耗氢.在O0和O100的TPR中,415℃出现了明显的耗氢峰;在O100的TPR 中337℃同时出现了耗氢峰,它们都对应于NiO的还原峰,而在O25,O50和O75的TPR中这类NiO的还原峰变小.400℃以后所有样品的TPR中都出现了一个又宽又大的还原峰,峰顶在550～600℃之间,它们是NiO的主要的还原峰,两种镍盐混合后这一还原峰略向低温方向移动.最近一些文献报道了镍催化剂的TPR结果[18～22].概括起来可以将低温部分的耗氢峰归为大颗粒NiO的还原,其性能和纯的块状NiO的还原类似;同时高温侧的大而宽的还原峰为和载体强相互作用的NiO的还原,如在Ni/SiO2上一些NiO和载体上SiO4物种作用,导致部分NiO 的还原发生在较高温度下[18].对照图2的结果来看出现在415℃和O100中337℃的还原峰为块状氧化镍的耗氢峰,而出现在550～600℃之间的宽峰应归为和载体强相互作用的NiO的还原.将415℃的耗氢峰积分得到块状NiO的相对量比如图2中所示,即:混合后块状NiO的量变少,同时也证明和载体强相互作用的NiO的量增加.问题是如何将TPR的结果和混合镍氧化物催化剂较高的分散度(如图1b所示)关联起来.氢的溢流是催化加氢中的一个很重要的自然现象,这一现象不仅被认为发生在不同的金属和金属氧化物之间[23,24],而且存在于同一金属氧化物的还原之中,比如硝酸钴的活泼钴物种和醋酸钴氧化物物种之间[25].由于合成催化剂时氢的还原步骤控制在450℃以下,仔细观察图2不难看出这一温度下首先进行块状NiO的还原,而和载体强相互作用的NiO的还原主要发生这一温度以上,如进一步假设和载体强相互作用的NiO的还原是由新生成的块状镍上活泼氢的溢流引发的,我们给出的混合氧化镍前体催化剂分散性能的解释如图3所示.块状NiO先在450℃以下还原,在块状镍上活化的氢通过载体的桥梁作用迁移到附近强相互作用的NiO上,接着使其还原.氢溢流由于催化剂上大量的块状NiO的还原而加速(如在O0和O100的情况下,对照图3a和图2),大量的溢流氢发生在较高的还原温度下导致强相互作用的NiO的还原生成较大的金属粒子或较小的金属分散度.当两种盐混合后块状氧化镍的数目减少,在O50处出现了极小值,氢的溢流由于少量块状镍的生成而受到限制,由此产生强相互作用NiO的还原生成的金属粒子较小而分散度较高.图2 NiO/γ2Al2O3前体的TPR(块状NiO的耗氢量比标在对应峰下)Figure2 TPR of NiO/γ2Al2O3镍盐前体的TPR可以分成两部分,即:镍盐先分解为NiO,接着NiO被进一步还原为金属镍,如图4所示.在S100的TPR中314℃出现了一个尖锐的耗氢峰,它的耗氢量是NiO耗氢量的0.98倍,且随硝酸镍量的减少峰强度明显减弱,XRD分析结果证明该峰是硝酸镍分解成NiO的耗氢峰,这一结论也被其他的研究工作者所证实[19].在S0的还原中一对肩峰出现在369℃和390℃,尽管390℃和块状NiO 的还原温度415℃接近(比较图2中O0的TPR),我1431N o.7郝志显等:混合硝酸镍和醋酸镍制备的催化剂的特征和催化加氢抗硫性能 图3 NiO/γ2Al 2O 3前体的还原过程Figure 3 Reduction process of NiO/γ2Al 2O3图4 Ni (NO 3)22NiAc 2/γ2Al 2O 3前体的TPR (NiO 的耗氢量比标在对应的放大峰下)Figure 4 TPR of Ni (NO 3)22NiAc 2/γ2Al 2O 3们仍然认为该峰主要是醋酸镍分解成NiO 造成的,因为该峰的耗氢比块状NiO 还原时的耗氢量大得多,两个肩峰是催化剂中总NiO 耗氢量的1.83倍.样品S 0中369℃的还原峰在S 25中向低温方向移动,这表明硝酸盐的存在改变了醋酸盐的分解机理.和镍氧化物前体催化剂比较,同载体强相互作用的NiO 的还原峰温度出现在462～485℃,向低温方向移动了约100℃.将TPR 上和载体强相互作用的NiO 耗氢峰放大并积分,其耗氢量比标在相应峰下.和氧化物前体催化剂类似,两种盐混合后和载体强相互作用的NiO 的量增加.如果将块状NiO 的还原耗氢忽略(对照图2和图4可知这种近似是合理的),对TPR 中块状NiO 还原之前的镍盐分解耗氢进行积分(如图4中虚线所围的峰面积),可以看出随催化剂从S 0逐渐变化到S 100镍盐分解的耗氢量先逐渐减小,到S 50时达到最小值,然后再逐渐增大.将催化剂的耗氢量和由纯盐的耗氢量计算的加权平均进行比较得到镍盐分解中氢的相对消耗F m ,即:F m =X m /[X 0(100-m )/100+X 100m /100](1)2431 化学学报V ol.60,2002其中:X 是单位催化剂上镍盐分解时的耗氢摩尔数量,下标m ,0和100是硝酸镍的百分含量.可以看出氢的相对消耗F m 随硝酸镍量的变化关系更为有趣,如图5所示.S 0,S 25和S 100处氢的相对消耗基本相等,而氢相对消耗的极小值出现在S 50处,这和盐前体催化剂的分散性能完全一致(参照图1),证明镍盐分解中氢的相对消耗使催化剂的金属分散程度增加.图5 镍盐分解过程中氢的相对消耗对硝酸镍含量的变化关系Figure 5 Relative hydrogen consumption in decomposition of the salts versus content of Ni (NO 3)2图6为盐前体催化剂还原过程中的差热分析.在S 0的结果中410℃之前出现了两个明显的吸热峰,它们是由醋酸镍的分解产生的.伴随着和载体强相互作用的NiO 的还原,一个宽的放热峰出现在410～550℃之间(比较图4中S 0的TPR 结果).在220～300℃之间,S 100的还原显示持续较弱的放热效应,接着一个明显的放热峰出现在339℃.这一放热峰覆盖了块状NiO 的还原范围(参考图2中O 100的TPR 结果).在S 50和S 75的DT A 中,339℃这一放热峰仍然存在,同时一个新的放热肩峰出现在314℃,为镍盐分解中两种盐之间的相互作用所致.在390～550℃之间,S 25与S 0的放热效应完全类似,但S 50样品中的放热峰并不明显.因氧化镍还原时摩尔热效应接近零,这种明显的放热现象证明该过程同时伴随某种程度的镍盐的分解或相的转化.图6 Ni (NO 3)22NiAc 2/Al 2O 3前体的DT AFigure 6 DT A of Ni (NO 3)22NiAc 2/Al 2O 3图7给出了两个系列催化剂甲苯加氢转化率随硝酸镍含量的变化关系.显然,镍盐前体催化剂比镍氧化物前体催化剂上甲苯的转化率高得多.镍盐前体催化剂是氧化物前体催化剂上甲苯转化率的3.1～4.8倍,在硫摩尔分数为千万分之一的原料的加氢中为2.7～5.0倍.同时在镍盐前体催化剂上硝酸镍含量为50%时出现了一转化率的极大值,这一极大值在含噻吩原料的甲苯加氢中表现得更为突出.图7 甲苯加氢的转化率随硝酸镍含量的变化关系Figure 7 C onversion of toluene hydrogenation versus content of Ni (NO 3)2a :without sulfur in feedstock ;b :x =1×10-5sulfur in the feedstock图8为两个系列催化剂上甲苯加氢活性随硝酸镍含量的变化关系.镍盐前体催化剂是氧化物前体3431N o.7郝志显等:混合硝酸镍和醋酸镍制备的催化剂的特征和催化加氢抗硫性能 催化剂甲苯加氢转化频率T OF 的2.0～3.1倍,在含10-5噻吩的甲苯原料的加氢中是1.7～3.2倍.镍盐前体催化剂上活性的极大值出现在50%硝酸镍含量的位置,这一极大值在含10-5噻吩的甲苯原料的加氢中表现得更为明显,S 50处甲苯加氢的转化频率(4.35s -1)是纯盐前体加权转化频率(3.06s -1)的1.42倍.某些反应中催化剂的比活性(T OF )较高时往往反应的转化率较低,从而使催化剂的研究失去实用价值,而镍的盐前体催化剂却完全不同,和氧化物前体催化剂相比它们不仅具有良好的比活性,而且有较高的转化率.两种盐混合时由于物理分散以及两种阴离子的化学反应(如图6所示)可能改变还原后金属粒子在载体上的形貌,也会产生金属和载体之间程度不同的相互作用,这些都可能导致它们完全不同的催化性能.图8 甲苯加氢的转化频率随硝酸镍含量的变化关系Figure 8 Activity of toluene hydrogenation versus content of Ni (NO 3)2a :without sulfur in feedstock ;b :with x =10-5sulfur in the feedstock图9为两个系列催化剂的抗硫性能(含硫原料中甲苯加氢和纯甲苯加氢活性之比)对硝酸镍含量的变化关系.可以看出在镍盐前体催化剂上这一活性比随着硝酸镍含量的增加而增加;镍氧化物前体催化剂上随硝酸镍含量的增加而减小.但是,在两个系列的催化剂上,明显的活性比的极大值都出现在硝酸镍含量50%～75%之间.这一结果表明使用混合盐的方法制备催化剂也许能产生较好的抗硫性能.一种惰性组分,比如Pd 催化剂中加入的La [15],被认为是由于几何作用使金属颗粒分散,干扰了噻吩的多位锚合,妨碍了毒物分子的进一步裂解,从而导致了金属催化剂较好的抗硫性能.第二金属的加入,比如Pt 催化剂中加入的Pd [12,13],被认为和主要的活性金属之间产生了一种电子效应,从而使催化剂获得良好的抗硫性能.几何分散的概念似乎能说明混合氧化物前体良好的抗硫性能(对照图9b 中氧化物前体活性比的极大值和图1b 中的分散性的极大值).但是将盐前体催化剂的分散性能和抗硫性能的关联却是矛盾的,因为催化剂中的活性组分只是镍.并且在50%硝酸镍的位置出现了较好的抗硫性能,但分散度却出现了一个极小值(比较图1b 和图9a ).从盐前体的TPR 和DT A 的结果来看,当两种盐混合后,氧化镍的还原过程伴随着明显的放热效应,这一热效应可能是由于残留盐的某种程度的分解造成的,也可能是金属镍的相变造成的.也许正是这种同时发生的分解反应产生的相变过程改变了金属的晶貌,从而导致了同一金属催化剂完全不同的抗硫性能.从强吸附的NiO 来看由于两种盐的混合使它们的量增加,因此这种强吸附的NiO 物种可能本身就具有更好的抗硫性能.图9 含x =10-5噻吩的甲苯加氢与纯甲苯加氢活性比对硝酸镍含量的变化关系Figure 9 The hydrogenation activity ratio of pure toluene and sulfured toluene versus content of Ni (NO 3)2a :salt (S m );b :oxide (O m )当两种盐混合后镍盐前体催化剂上产生了一个加氢活性的极大值,同时镍盐前体和氧化物前体催化剂上都产生了一个抗硫性能的极大值.还原和混合同一金属的不同种类的盐能产生更好的加氢活性和抗硫性能,这无论对于金属催化剂的制备及其应用都具有非常重要的指导意义.有关两个系列镍催化剂的进一步表征和甲苯加氢反应机理的研究仍在进行之中.4431 化学学报V ol.60,2002R eferences1Satterfield, C.N.H eterogeneous Catalysis in Practice, McG raw Hill,New Y ork,1980.2Bond,G. C.H eterogeneous Catalysis,Ox ford University Press,Ox ford,1988.3Bartholomew, C.H.;Farrauto,R.J.J.Catal.1976, 45,41.4R osrrup2Nielsen,J.R.J.Catal.1968,11,220.5Dalla Betta,R.A.;Pilen,A.G.;Shelef,M.J.Catal.1975,40,173.6Bartholomew,C.H.;Uken,A.H.Appl.Catal.A1982, 4,19.7Leonard,J.P.Chem.Eng.1979,86,183.8McCarty,J.G.;Wise,H.J.Chem.Phys.1980,72, 6332.9Aguinaga,A.;M ontes,M.Appl.Catal.A1992,90, 131.10Fig oli,N.S.;L’Argentiere,P. C.;Nicot,C.;Frety,R.Catal.Lett.1996,88,171.11Bartholomew,C.H.;Agrawal,P.K.;K atzer,J.R.Adv.Catal.1982,31,135.12Navarro,R.M.;Pawelec,B.;T rejo,J.M.;Mariscal, R.;Fierro,J.L.G.J.Catal.2000,189,184.13Fujikawa,T.;Idei,K.;Ebihara,T.;Mizuguchi,H.;Usui,K.Appl.Catal.A2000,192,253.14Díaz,A.;Odriozola,J. A.;M ontes,M.Appl.Catal.A 1998,166,163.15Fíg oli,N.S.;L’Argentiere,P. C.;Arcoya,A.;Seoane, X.L.J.Catal.1995,155,95.16M ohamed,M. A.;Halawy,S. A.;Ebrahim,M.M.J.Anal.Appl.Pyrolysis1993,27,109.17Díaz,A.;G andía,L.M.;Odriozola,J. A.;M ontes,M.J.Catal.1996,162,349.18Zhang,L.;Lin,J.;Chen,Y.J.Chem.Soc.,Faraday Trans.1992,88,2074.19Louis, C.;Cheng,Z.X.;Che,M.J.Phys.Chem.1993,97,5703.20S outhmayd,D.W.;C ontescu, C.;Schwarz,J. A.J.Chem.Soc.,Faraday Trans.1993,89,2075.21Parmallana,A.;Arena, F.;Frusteri, F.;G iordano,N.J.Chem.Soc.,Faraday Trans.1990,86,2663.22Diskin,A.M.;Cunningham,R.H.;Ormerod,R.M.Catal.Today1998,46,147.23Matsuzaki,T.;T akeuchi,K.;Hanaoka,T.;Arakawa,H.;Sugi,Y.Catal.Today1996,28,251.24Matsuzaki,T.;T akeuchi,K.;Hanaoka,T.;Arakawa,H.;Sugi,Y.Appl.Catal.1993,105,159.25Sun,S.;Tsubaki,N.;Fujim oto,K.Appl.Catal.A 2000,202,121.(A0112137 PAN,B. F.;DONG,H.Z.)5431N o.7郝志显等:混合硝酸镍和醋酸镍制备的催化剂的特征和催化加氢抗硫性能 。
粗苯加氢工艺流程
粗苯加氢工艺流程
《粗苯加氢工艺流程》
粗苯加氢是一种重要的化工工艺，用于生产苯乙烯等有机化工产品。
其工艺流程主要包括催化加氢反应、分离和处理等步骤。
首先是催化加氢反应部分，将含有杂质的粗苯与氢气混合，并通过加热和催化剂的作用使得苯环上的双键被氢气加成，生成环己烷和甲苯等产物。
经过反应后，产物经过冷却和减压蒸馏等操作，得到液体产物和氢气的分离。
然后是分离和处理部分，采用各种分离设备，如冷却器、分馏塔等，对混合产物进行分馏分离，得到目标产品苯乙烯和其他副产物。
同时，还需要对气体产物中的氢气和未反应的气态原料进行回收和再利用。
整个粗苯加氢工艺流程涵盖了化工生产中的催化反应、分离技术和气液处理等多个方面。
为了确保产品质量和生产效率，需要对流程进行严格控制和优化。
同时，为了提高资源利用效率和减少环境污染，尽可能地回收和净化废气、废水等副产物也是必不可少的环节。
在工业化生产中，粗苯加氢工艺流程需要符合严格的安全、环保和质量要求，因此需要对生产设备、原材料、工艺参数等进行全面的监控和管理。
只有通过科学管理和技术创新，才能保证粗苯加氢工艺流程的稳定运行和持续发展。
间氯甲苯的生产工艺
间氯甲苯的生产工艺间氯甲苯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于农药、医药、染料、涂料等领域。
本文将详细介绍间氯甲苯的生产工艺。
1. 原料准备间氯甲苯的主要原料是邻甲苯和氯气。
邻甲苯可以通过甲苯加氢反应或甲苯氧化反应得到；氯气则需要使用氯气气瓶进行供应。
在原料准备过程中需要注意采取安全措施，避免氯气泄漏和人身伤害。
2. 反应器间氯甲苯的生产反应一般采用催化剂反应器，具体反应器种类包括密封式反应釜、管式反应器、床式反应器等。
反应器的设计需要根据反应条件进行选择，同时考虑反应器的安全性和稳定性。
3. 反应条件间氯甲苯的生产工艺主要包括氯化反应、加氢反应和分离纯化等步骤。
在氯化反应过程中，需要控制反应温度、氯气流量和催化剂用量等因素以保证反应能够顺利进行。
一般情况下，反应温度在110-120℃左右，氯气流量为1-1.5倍的甲苯蒸气量，催化剂用量在0.3-0.5%之间。
在加氢反应中，需要添加氢气并适量调整反应温度和压力，以确保反应产物的质量和产率。
4. 分离纯化反应结束后，需要将反应混合物进行分离纯化。
一般采用蒸馏、结晶、萃取等方法进行分离纯化。
其中，蒸馏是最常用的方法，可以通过不同的实验条件获得不同纯度的间氯甲苯。
5. 工艺优化间氯甲苯的生产工艺可以通过多种方式进行优化，以提高反应产率和纯度。
例如可以优化反应器设计、改变反应条件、调整催化剂用量、改变分离纯化方法等。
此外，还需要进行环境保护和安全生产方面的考虑，如建设废水处理设施和排放控制系统等。
总之，间氯甲苯的生产工艺需要综合考虑反应条件、催化剂选择、分离纯化方法等因素，以提高反应产率、降低成本和改善产品质量。
同时，还需要采取安全生产措施和环境保护措施，确保工艺的可持续发展。
简述芳烃的主要来源及主要生产过程。
第四章习题一、简述芳烃的主要来源及主要生产过程。
答：芳烃的主要来源为焦化芳烃和石油芳烃，而石油芳烃主要来源于石脑油重整生成油及烃裂解生产乙烯副产物的裂解汽油。
焦化芳烃生产过程为在高温作用下，煤在焦炉炭室内进行干馏时得到副产粗煤气，粗煤气再经过初冷、脱氨、脱萘、终冷后回收粗苯，粗苯中的轻苯再经分馏、催化加氢精制处理后精馏得到BTX产品（即苯、甲苯和二甲苯）等芳烃。
石油芳烃是以石脑油为原料通过催化重整或者裂解汽油生产芳烃，再经反应、分离和转化生产苯、甲苯和二甲苯等芳烃，或者经过轻烃芳构化与重芳烃的轻质化和分离的过程生产芳烃。
2、芳烃的主要产品有哪些？各有何用途？答：芳烃主要产品：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯、十二烷基苯和萘等。
各产品的主要用途如下，苯：可用来合成苯乙烯、环己烷、苯酚、苯胺及烷基苯等。
甲苯：有机合成溶剂，合成异氰酸酯、甲酚，或通过歧化和脱烷基制苯。
对二甲苯：主要用于生产对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，与乙二醇反应生成的聚酯用于生产纤维、胶片和树脂，是最重要的合成纤维和塑料之一。
邻二甲苯：生产邻苯二甲酸酐和增塑剂等。
间二甲苯：主要生产间苯二甲酸及少量的间苯二腈，后者是生产杀菌剂的单体，前者是制备不饱和聚酯树脂的基础原料。
乙苯：主要制取苯乙烯进而生产丁苯橡胶和苯乙烯塑料。
异丙苯：用于生产苯酚/丙酮。
萘：主要用于生产染料、鞣料、润滑剂、杀虫剂、防蛀剂等。
3、试论芳烃转化的必要性与意义，主要的芳烃转化反应有哪些？答：不同来源的各种芳烃馏分组成时不同的，能得到的各种芳烃的生产量也不同。
若仅此来源来获取各种芳烃的话，会造成供需不平衡的局面。
因此芳烃的转化是为了依据市场的供求调节各种芳烃的产量，平衡各种芳烃的产量，解决供需不平衡的矛盾。
主要的芳烃转化反应如下：①、芳烃的脱烷基化反应：如以甲苯加氢脱烷基制苯。
②、芳烃的歧化与烷基转移反应：如甲苯歧化为二甲苯。
③、C8芳烃异构化反应：主要反应是三种二甲苯异构体之间的互相转化和乙苯与二甲苯之间转化。
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4.2.1 芳烃的脱烷基化烷基芳烃分子中与苯环直接相连的烷基，在一定的条件下可以被脱去，此类反应称为芳烃的脱烷基化。
工业上主要应用于甲苯脱甲基制苯、甲基萘脱甲基制萘。
4.2.1.1 脱烷基反应的化学过程——以甲苯加氢脱烷基制（1）主副反应和热力学分析主反应在热力学上有利。
温度不太高，氢分压较高时，可进行得比较完全环烷烃加氢裂解成甲烷为不可逆反应，较高反应温度，较低烃分压下可被抑制温度过高，氢分压过低有利于甲烷生碳及芳烃脱氢缩合副反应难以从热力学上加以抑制热力学分析结论从动力学上来控制副反应的反应速度，尽量少发生。
反应温度不宜太高也不宜太低氢分压和氢气对甲苯的摩尔比也要适宜（2）催化剂氧化铬－氧化铝氧化钼－氧化铝氧化铬－氧化钼－氧化铝加入少量的碱和碱土金属作为助催化剂，抑制芳烃裂解生成甲烷副反应加入水蒸气，防止缩合产物和焦生成4.2.1.2 脱烷基化方法（1）烷基芳烃的催化脱烷基在催化裂化的条件下可以发生脱烷基反应生成苯和烯烃，是强吸热反应。
烷基愈大愈容易脱去：叔丁基〉异丙基〉乙基> 甲基bsp; 不适用于甲苯脱甲基制苯（2）烷基芳烃催化氧化脱烷基以甲苯为例，选择性70% 氧化催化剂如铀酸铋氧化深度难控，选择性低，未工业化（ 3）烷基芳烃的加氢脱烷基在大量氢气存在及加压下，使烷基芳烃发生氢解反应脱去烷基生成母体芳烃和烷烃。
工业上广泛用于甲苯脱甲基制苯，也用于从甲基萘脱甲基制萘。
临氢条件下，有利于抑制焦炭生成，但存在深度加氢副反应加氢脱烷基的工艺方法：热法和催化法由于热法不需催化剂，苯收率高和原料适应性较强等优点，所以采用加氢热脱烷基的装置日渐增多。
（4）烷基苯的水蒸气脱烷基法在加氢脱烷基同样的反应条件下，用水蒸气代替氢气进行的脱烷基反应。
优点廉价水蒸气，副产大量含氢气体缺点苯收率比加氢法低 90~97%；催化剂成本高4.2.1.3 工业生产方法催化脱烷基：气态烃产量较少；氢耗较低热脱烷基：工艺过程简单；对原料适应性强；氢气杂质不受限制；运转周期长Ⅰ催化脱烷基制苯（1）Hydeal法：在工业上应用较多原料：催化重整油、裂解汽油、甲苯及煤焦油原料中含非芳烃较多时，需两台反应器，并控制不同的反应条件，在第一台反应器中进行烯烃和烷烃的加氢裂解反应，在第二台热反应器中进行加氢脱烷基反应。
（2）Pyrotol法：特点：是将裂解汽油中的芳烃全部转化为苯Pyrotol法工艺流程特点绝热式固定床反应器第一台反应器：非芳烃裂解得到低分子烃第二台反应器：烷基苯脱烷基脱烷基产物在高压分离器中分离原料裂解汽油需预处理C6-C8馏分进行脱烷基Ⅱ甲苯热脱烷基制苯（1）HAD法原料：甲苯、混合芳烃、裂解汽油特点：在柱塞流式反应器的六个不同部位加入由分离塔闪蒸出来的氢，从而控制反应温度稳定，副反应较少重芳烃的产率较低（2）MHC法原料：裂解汽油，非芳烃含量可达30％特点：原料要预先进行两段加氢处理可采用低纯度氢气单程转化率、苯的收率、苯的纯度都高4.2.2 芳烃的歧化与烷基转移芳烃的歧化是两个相同芳烃分子在酸性催化剂作用下，一个芳烃分子上的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上去的反应。
芳烃的烷基转移是两个不同芳烃分子之间发生烷基转移的过程。
歧化与烷基转移反应互为逆反应。
4.2.2.1甲苯歧化的化学过程Ⅰ甲苯歧化的主、副反应副反应：（1）产物二甲苯的二次歧化（2）产物二甲苯与原料甲苯或副产物多甲苯之间的烷基转移反应，工业生产上常利用此类烷基转移反应，在原料甲苯中加入三甲苯以增产二甲苯。
（3）甲苯的脱烷基反应（4）芳烃的脱氢缩合生成稠环芳烃和焦，此副反应的发生会使催化剂表面迅速结焦而活性下降，为了抑制焦的生成和延长催化剂的寿命，工业生产上是采用临氢歧化法。
Ⅱ甲苯歧化产物的平衡组成可逆反应，反应热效应小，温度对平衡常数影响不大。
歧化产物是多种芳烃的平衡混合物。
由表4-15所示，三种二甲苯异构体的平衡浓度 23%（摩尔）间二甲苯含量最高邻二甲苯与对二甲苯组成相近Ⅲ催化剂与动力学甲苯歧化的催化剂：Y型M型（即丝光沸石）ZSM系分子筛对ZSM系分子筛催化剂的开发研究尤为活跃。
当前工业上广泛采用的是丝光沸石催化剂。
在丝光沸石催化剂上和临氢条件下得到的甲苯歧化初始反应速度（r0）方程式为：式中： k0－表面反应速度，mol/g催化剂•s kT－甲苯在催化剂上的吸附系数，MPa－ 1 pT－甲苯分压，MPa甲苯歧化的动力学分析结论：在一定压力范围内，歧化速度是随甲苯分压增加而加快。
临氢时，生产上选用总压为 2.55－3.40MPa，循环氢气纯度为80％（摩尔）以上不临氢时，宜在常压下进行Ⅳ工艺条件（1）原料中杂质含量：水分脱除有机氮合物W％<2×10－7 重金属W％<1×10－8 （2）C9芳烃的含量和组成C9芳烃摩尔分数50%左右，产物中C8芳烃含量最高三个甲乙苯异构体和丙苯发生甲基转移反应和氢解反应，会增加乙苯，增加氢气消耗。
应限量（3）氢烃比氢气的存在可以抑制生焦生碳等反应，改善催化剂表面的积炭程度工业生产上一般选用氢与甲苯的摩尔比为10左右C9芳烃含量甲乙苯、丙苯含量（4）液体空速转化率随空速的减小而增大，随温度的升高而增大。
但当转化率增大到40％以后，其增加速率就趋于平缓。
实际生产中可从相应的反应温度来选择适宜的液空速以满足转化率的要求。
4.2.2.2 工业生产方法二甲苯增产法（Xylene－Plus法） Tatoray法低温歧化法（LTD法）前两种方法既可用于歧化，又可用于烷基转移，后一种方法专用于歧化。
选择性歧化（MSTDP)：选择性地歧化为对二甲苯不能加工C9芳烃产品中对二甲苯含量 80-90%4.2.3 C8芳烃的异构化以不含或少含对二甲苯的C8芳烃为原料，增产对二甲苯。
4.2.3.1 C8芳烃异构化的化学过程Ⅰ主副反应及热力学分析主反应：三种二甲苯异构体之间的相互转化乙苯与二甲苯之间的转化副反应：歧化，芳烃的加氢反应热力学分析：反应热效应小，温度对Kp影响不明显受热力学平衡所限制，对二甲苯在异构化产物中的浓度最高在23％左右Ⅱ二甲苯异构化的动力学分析（1）二甲苯的异构化过程一种是三种异构体之间的相互转化：另一种是连串式异构化反应:SiO2-Al203催化剂上对异构化过程的动力学规律的研究认为，二甲苯在该催化剂上异构化的反应历程应是第二种。
（2）乙苯的异构化过程低温有利于加氢高温有利于异构和脱氢Ⅲ催化剂无定型SiO2－Al2O3催化剂价廉，操作方便。
但选择性较差、结焦快故需频繁再生铂/酸性载体催化剂有加氢、脱氢功能，又具有异构化功能较好的活性和选择性 ZSM分子筛催化剂异构化活性 HF－BF3催化剂用于间二甲苯为原料的异构化过程具有较高的活性和选择性，原料必须经过分子筛仔细干燥并除氧4.2.3.2 异构化工业方法（1）临氢异构催化剂可分贵金属与非贵金属两类，（2）非临氢异构催化剂一般为无定型SiO2- Al203,具有较高的活性，但选择性差，反应在高温下进行，催化剂积炭快，再生频繁；ZSM系列沸石，反应在低温液相下进行，此法具有良好的活性与选择性4.2.3.3 C8芳烃异构化工业过程举例Pt/Al203催化剂为例介绍C8芳烃异构化的工艺过程1—脱水塔；2—加热炉；3—反应器；4—分离器；5—稳定塔；6—脱二甲苯塔；7—脱C9塔4.2.3.4 C8芳烃异构化新技术—MHAI工艺产物中对二甲苯浓度超过热力学平衡值反应器采用双固定床催化剂系统：上部催化乙苯脱烷基和芳烃裂解下部催化二甲苯异构化4.2.4 芳烃的烷基化苯的烷基化：主要用于生产乙苯、异丙苯和十二烷基苯等工业上常用的烷基化剂：烯烃、卤代烷烃4.2.4.1 苯烷基化反应的化学过程酸性卤化物的络合物AlCl3络合物催化剂活性甚高，可使反应在100℃左右进行，但其对设备、管道具有强腐蚀性磷酸/硅藻土活性较低，需要采用较高的温度和压力原料中苯需大大过量，以保证单烷基苯的收率对烯烃的聚合反应也有催化作用，会使催化剂表面积焦而活性下降BF3/γ－Al2O3 活性较好对多烷基苯的烷基转移也具有催化活性有强腐蚀性和毒性 ZSM－5分子筛催化剂活性和选择性均较好4.2.4.2 烷基化工业生产方法Ⅰ乙苯生产工艺原料：苯、乙烯按催化剂分类：三氯化铝法、BF3－ Al2O3法、固体酸法反应状态分类：液相法、气相法（1）液相烷基化法原料：苯、乙烯按催化剂分类：三氯化铝法、BF3－ Al2O3法、固体酸法反应状态分类：液相法、气相法（1）液相烷基化法①传统的无水三氯化铝法最悠久和应用最广泛的生产烷基苯的方法。
采用最多的是Union Carbide—Badger流程。
②高温均相无水三氯化铝法 1974年，Monsanto公司根据多年的生产经验，对乙苯收率低、能量回收不合理、三废多及设备腐蚀严重的液相烷基化传统工艺进行了改进。
与传统无水三氯化铝法的差别：内外圆筒的烷基化反应器乙烯、干燥的苯、三氯化铝络合物先在内筒反应，乙烯几乎全部反应完，然后物料折入外筒使多乙苯发生烷基转移反应。
1974年，Monsanto公司根据多年的生产经验，对乙苯收率低、能量回收不合理、三废多及设备腐蚀严重的液相烷基化传统工艺进行了改进。
与传统无水三氯化铝法的差别：内外圆筒的烷基化反应器乙烯、干燥的苯、三氯化铝络合物先在内筒反应，乙烯几乎全部反应完，然后物料折入外筒使多乙苯发生烷基转移反应。
高温均相工艺有下述优点：（2）气相烷基化法以BF3－ Al2O3为催化剂的Alkar法ZSM-5分子筛催化剂的Mobil-Badger法，乙苯收率98%；HZSM-5时收率达到99.3% 催化剂寿命2年以上多层固定床绝热反应器主要优点：无腐蚀无污染，反应器可用低铬合金钢制造，尾气及蒸馏残渣可作燃料；乙苯收率高；反应温度高有利于热量的回收；催化剂消耗低；装置投资较低、生产成本低。
缺点：由于催化剂表面积焦，活性下降甚快，需频繁进行烧焦再生Ⅱ异丙苯生产工艺固体磷酸法（UOP法）非均相三氯化铝法（SD法）均相三氯化铝法（Monsanto法）催化精馏异丙苯生产工艺催化精馏异丙苯生产工艺由于苯和丙烯烷基化反应为放热反应，又是连续反应过程，其反应温度与产物精馏温度接近，可以利用反应热直接进行精馏，在苯／丙烯摩尔比为3的时候反应放出的热量足够使苯汽化。
摘要：随着环保要求不断提高及后续产品不断开发，高；关键词：催化加氢化工技术应用；0引言；近几年，我国催化加氢技术在化工领域得到了广泛应用；1催化加氢的作用机理；吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂；2H2─→CH3OH；己二腈加氢制己二胺：NC(；2催化剂的种类；催化氢化的关键是催化剂；3催化剂的选择；选择氢化催化剂主要决于两个因素：活性和选择性摘要：随着环保要求不断提高及后续产品不断开发，高质量的加氢产品需求逐渐加大，催化加氢技术在化工生产中的地位越来越受到重视。