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二甲苯異構化工業過程中副反應的控制

文章作者:二甲苯發布時間:2018-12-25 23:57浏覽次數:

  二甲苯異構化反應機理
  非平衡組合物的混合二甲苯轉化成接近熱力學平衡組合物的二甲苯混合物,這是主要反應之一,而另一個主要反應是乙苯轉化為二甲苯。在二甲苯異構化催化劑的酸官能和金屬功能中,通過主反應可以實現預期的異構化轉化率和乙苯轉化率[13-17]。催化劑中的分子篩具有酸性功能,可實現鄰二甲苯(OX)、二甲苯(MX)向PX的轉化,使PX達到接近熱力學平衡的濃度;同時,催化劑中的金屬鉑提供金屬功能,首先将乙苯加氫成乙基環己烷,乙基環己烷進一步通過酸性功能進行“環烷烴橋”異構化,得到二甲基環己烷,最後通過金屬功能使二甲基環己烷脫氫。二甲苯和乙苯的轉化需要酸和金屬功能的協同作用才能完成。在乙苯轉化過程中需要一定濃度的中間過渡C8非芳烴,因此在進料和産物中存在一定量的C8非芳烴再循環。乙苯轉化過程也受熱力學平衡的限制。
  二甲苯異構化
  大多數研究人員認為二甲苯異構化過程遵循分子内甲基轉移的單分子反應機制。由于催化劑中分子篩的酸性功能,分子中的甲基通過1,2-位移逐漸形成不同的異構單體。二甲苯之間的異構化反應如下:
二甲苯參考圖
乙苯轉化為二甲苯是催化劑酸性中心和金屬 中心協同催化的結果,反應式如下:
 
二甲苯
在主反應發生的同時,伴随着一系列副反應 的發生,如乙苯自身、乙苯與二甲苯、二甲苯自身 之間的歧化和烷基轉移反應,乙苯與二甲苯的脫烷 基,乙苯的加氫飽和及開環裂解等反應。主要副反 應如下:  
 
二甲苯異構化