2月28日,2002年度国家科学技术奖励大会在北京隆重召开。获得2002年度国家发明二等奖的甲苯与重质芳烃歧化与烷基转移成套技术及催化剂是上海石油化工研究院经过多年研究开发所取得的成果,其技术已达国际领先水平,在国内得到了广泛推广应用。
随着合成纤维、合成橡胶和塑料的发展,如何利用有限的芳烃,生产更多的二甲苯和苯,以满足市场需求,成为亟待解决的问题,而甲苯歧化装置又是将生产过程中的甲苯和C9芳烃转为用途广泛、需用量大、市场供应不足的二甲苯和苯的关键装置。
甲苯歧化以甲苯和C9芳烃为原料,生产苯和二甲苯,同时副产C10及C10以上重芳径,催化重质也副产C10和C10以上重芳烃,这样将会消耗联合装置中10%至15%的原料。而C10及C10以上重芳烃用途少、价格低,其主要用途是作为燃料烧掉或作为高沸点的溶剂油,用作燃料会造成资源浪费,用作溶剂油会造成大气污染,危害人们身体健康。C10芳烃容易使催化剂结焦、失活,是常规歧化工艺和催化剂不能加工含C10芳烃原料的主要原因。为了开发利用甲苯、C9和C10芳烃,生产苯和二甲苯的成套技术及催化剂,甲苯与重芳烃歧化与烷基转移成套技术及催化剂被列为国家“九五”攻关和中国石化重大开发项目。
上海石化研究院担起了攻关重任,经过多年不懈的努力,研究开发成功了甲苯与重芳烃歧化与烷基转移成套技术,研制成功的多种牌号催化剂取代进口催化剂,在国内大部分石化装置上已广泛应用,实现了催化剂的国产化。
重芳烃歧化与烷基转移成套技术的工业创新,可在同一反应器上完成甲苯歧化与烷基转移,同时实现C10芳烃转质,这样不仅可用甲苯和C9芳烃为原料,而且能把常规甲苯歧化烷基转移工艺的副产物C10芳烃拓展为原料之一,增产苯和二甲苯。
发明的HAT甲苯歧化催化剂由金属和特殊高硅丝光沸石组成,使催化剂的抗水、抗结焦和处理C10芳烃能力有了很大提高,从根本上解决了C10芳烃容易使催化剂结焦和失活问题,在高负荷和高转化率下仍具有高选择性、高稳定性,对原料的质量要求条件较宽,允许原料含C10芳烃量为同类技术的3倍,并且反应性能较同类技术优越,同等条件下催化剂的结焦量减少三分之二,芳烃联合装置副产的重芳烃减少0%,增产苯和二甲苯5%到7%。
经在齐鲁石化公司烯烃厂工业应用后标定,其结果在高空速、高转化率、高选择性方面明显优于国外先进催化剂。甲苯歧化催化剂具有歧化与烷基转移和重质芳烃轻质化功能,也就是说,能使甲苯、C9芳烃反应生成苯和二甲苯,同时又能将C10芳烃与甲苯反应生成二甲苯和三甲苯,C10芳烃变成了有用产品。甲苯与重芳烃歧化与烷基转移成套技术及催化剂还曾获得过中国石化集团公司发明一等奖。