化工装置综合训练
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2.1.3 均四甲苯的生产方法

2.1.3.1 偏三甲苯-甲醇烷基化法

偏三甲苯-甲醇烷基化法利用偏三甲苯与甲醇在新型HZSM-5催化剂上烷基化反应,HZSM-5催化剂是用ZSM-5分子筛与NH4Cl交换生成的,它与一定量Al2O3混合,再经进一步处理,挤条成型和焙烧制成。

主反应:

副反应:

2.1.3.2 偏四甲苯液相异构化法

偏四甲苯(1,2,3,5-四甲苯)在常压及较低反应温度下,在双组分固体酸催化剂作用下,液相异构化制得均四甲苯,为抑制歧化反应,向反应体系中加入一定量的三甲苯,使主反应充分进行,得到较高收率的均四甲苯,反应如下。

主反应:

副反应:

2.1.3.3 1,2,4-三甲苯歧化反应法

1,2,4-三甲苯歧化反应法是目前制备均四甲苯的主要方法,不同催化剂下,歧化反应的选择性远大于异构化反应的选择性,如表2-2所示。

表2-2 PILM对1,2,4-TrMe转化的催化活性和选择性

2.1.3.4 一氧化碳加氢合成法

一氧化碳加氢的主要目的是合成高辛烷值的汽油,但在合成汽油过程中同时生成了均四甲苯,这一化合物在汽油中含量过高对汽车发动机运行不利,如果从合成气所得液体产品中将其分离出来单独出售,不仅可以大大改善油品质量,而且还能达到变废为宝的目的。

2.1.3.5 其他制备方法

除上述方法外,有偏三甲苯及连三甲苯混合塔底油取代纯偏三甲苯,在镍钼丝光沸石催化剂上反应,得到了接近热力学平衡分布的异构化均三甲苯产物,反应的稳定平衡温度在350℃左右,提高反应温度可以在生产均三甲苯的同时,提高均四甲苯的收率。联产均三甲苯、均四甲苯的反应温度为320~380℃,压力0.1~1.5MPa,空速在1.0~2.0h-1之间,液体收率大于96%(摩尔分数),均三甲苯收率大于25%(摩尔分数),均四甲苯收率7%~9%(摩尔分数)。