本發(fā)明涉及甲苯歧化反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域,是一種促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法。
背景技術(shù):
甲苯歧化轉(zhuǎn)變?yōu)楸胶投妆降膫鹘y(tǒng)工藝主要有Xylene-Plus法(二甲苯增產(chǎn)法)、Tatoray法(甲苯歧化和C9芳烴烷基轉(zhuǎn)移法)、LTDP法(低溫甲苯歧化法)、MTDP法(甲苯歧化法)和MSTDP法(甲苯選擇歧化法)等。
由文獻(xiàn)(王莉. 甲苯甲醇烷基化制對二甲苯熱力學(xué)研究[D].北京化工大學(xué),2009.)可知,美國Arco-IFP公司自1968年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的Xylene-Plus工藝,是采用固定床反應(yīng)器,在500℃溫度下,Y型沸石分子篩為催化劑,以甲苯和C9芳烴為原料,通過歧化反應(yīng)與烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng),制得苯和二甲苯,甲苯轉(zhuǎn)化率為30%。該工藝的突出問題是因反應(yīng)溫度高,催化劑易積碳結(jié)焦,且因進(jìn)展緩慢,有被逐步淘汰的可能。
由文獻(xiàn)(夏中才,張賽軍,李旭燦. SD-01催化劑在揚(yáng)子石化公司的工業(yè)應(yīng)用[J]. 化工進(jìn)展,2009,(07):1274-1277.)可知,中國石化 SRIPT 開發(fā)的 SD 甲苯選擇性歧化技術(shù),采用化學(xué)液相沉積方法對 ZSM-5 改性制備的SD-01 甲苯擇形催化劑,在溫度為430℃,壓力1.7MPa的條件下,通過歧化反應(yīng),制得苯和二甲苯,甲苯轉(zhuǎn)化率為28.7%,對二甲苯收率為24.7%。該工藝的缺陷是操作溫度高,且處于臨氫態(tài)。
由文獻(xiàn)(米多,王玉輝,王廣勝. 甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移技術(shù)進(jìn)展[J]. 化工技術(shù)經(jīng)濟(jì),2006,(02):13-16+20)可知,由美國Mobil公司1988年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的MSTDP工藝,是采用固定床反應(yīng)器,ZSM-5擇行沸石為催化劑,在操作壓力為2.2MPa至3.5MPa和溫度為400℃至470℃條件下,以甲苯和氫氣為原料,通過甲苯的臨氫歧化反應(yīng),制得苯和二甲苯,甲苯轉(zhuǎn)化率為30%,對二甲苯收率為25%。該工藝的缺陷是只能處理甲苯,操作壓力高,處于臨氫態(tài)。
以上這些工藝盡管成熟,但均不同程度的存在著工藝冗長、流程復(fù)雜、反應(yīng)溫度高、對二甲苯的選擇性低、工藝條件苛刻、能耗和水耗高和催化劑穩(wěn)定性差等諸多問題。故此,探索一條具有裝置簡單,流程簡短,工藝條件溫和,低能耗,原料適應(yīng)性廣等特點(diǎn)的甲苯歧化途徑一直是本領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足,其能有效解決現(xiàn)有甲苯歧化轉(zhuǎn)變?yōu)楸胶投妆降膫鹘y(tǒng)工藝存在反應(yīng)溫度較高的問題;本發(fā)明首次提出利用水力空化場強(qiáng)化甲苯歧化反應(yīng),在使甲苯的轉(zhuǎn)化率和二甲苯的收率分別與甲苯歧化傳統(tǒng)工藝的甲苯的轉(zhuǎn)化率和二甲苯的收率相當(dāng)?shù)那疤嵯拢景l(fā)明所述的方法能夠顯著降低甲苯歧化反應(yīng)的溫度,從而節(jié)約能耗,并且工藝流程短,對設(shè)備的要求不高,過程易控制和易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,為甲苯歧化反應(yīng)提供了一種新途徑。
本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的:一種促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為10%至25%的甲苯、10%至50%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至3至11;第二步,將空化反應(yīng)器的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器包括上部的兩層孔板段和下部的文丘里管段,兩層孔板段上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口,進(jìn)入空化反應(yīng)器的物料混合液從文丘里管段下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器,物料混合液在文丘里管段下部的擴(kuò)徑段管內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),反應(yīng)溫度為40℃至60℃,物料混合液的循環(huán)壓力為0.7MPa至2.6MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.5MPa至0.6MPa時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述第二步中,第二步中,反應(yīng)壓力為1.2MPa。
上述第二步中,反應(yīng)過程中向物料混合液中加入雙氧水,每4L的物料混合液中加入0.1L至0.5L的雙氧水。
上述第二步中,反應(yīng)時(shí)間為20min至50min。
上述第一步中,物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至9。
上述第二步中,采用立式儲(chǔ)罐盛放物料混合液,空化反應(yīng)器固定安裝在立式儲(chǔ)罐內(nèi),在立式儲(chǔ)罐的外側(cè)設(shè)置有夾套,在夾套上連通有冷阱,冷阱向夾套內(nèi)泵入冷卻液,立式儲(chǔ)罐底部的出口與立式儲(chǔ)罐頂部的進(jìn)口通過管線相通,在立式儲(chǔ)罐底部的出口與立式儲(chǔ)罐頂部的進(jìn)口之間的管線上串接泵,兩層孔板段的進(jìn)液口與立式儲(chǔ)罐頂部的進(jìn)口相通;第二步中,通過啟動(dòng)泵,將立式儲(chǔ)罐內(nèi)的物料混合液從兩層孔板段的進(jìn)液口泵入空化反應(yīng)器內(nèi),使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器;在反應(yīng)過程中,冷阱向夾套內(nèi)泵入冷卻液,夾套內(nèi)的冷卻液將反應(yīng)溫度控制在40℃至60℃。
本發(fā)明首次提出利用水力空化場強(qiáng)化甲苯歧化反應(yīng),在使甲苯的轉(zhuǎn)化率和二甲苯的收率分別與甲苯歧化傳統(tǒng)工藝的甲苯的轉(zhuǎn)化率和二甲苯的收率相當(dāng)?shù)那疤嵯拢景l(fā)明所述的方法能夠顯著降低甲苯歧化反應(yīng)的溫度,從而節(jié)約能耗,并且工藝流程短,對設(shè)備的要求不高,過程易控制和易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,為甲苯歧化反應(yīng)提供了一種新途徑。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明實(shí)施促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法的工藝圖。
附圖2為本發(fā)明實(shí)施例6中的空化反應(yīng)器的主視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的編碼分別為:1為立式儲(chǔ)罐,2為空化反應(yīng)器,3為夾套,4為冷阱,5為立式儲(chǔ)罐底部的出口,6為立式儲(chǔ)罐頂部的進(jìn)口,7為泵,8為兩層孔板段,9為兩層孔板段的進(jìn)液口,10為文丘里管段,11為擴(kuò)徑段管。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制,可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。本發(fā)明中所提到各種化學(xué)試劑和化學(xué)用品如無特殊說明,均為現(xiàn)有技術(shù)中公知公用的化學(xué)試劑和化學(xué)用品;本發(fā)明中的百分?jǐn)?shù)如沒有特殊說明,均為體積百分?jǐn)?shù);本發(fā)明中的溶液若沒有特殊說明,均為溶劑為水的水溶液,例如,鹽酸溶液即為鹽酸水溶液。
在本發(fā)明中,為了便于描述,各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布圖方向來確定的。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例1:如附圖1、2所示,該促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為10%至25%的甲苯、10%至50%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至3至11;第二步,將空化反應(yīng)器2的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器2包括上部的兩層孔板段8和下部的文丘里管段10,兩層孔板段8上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口9,進(jìn)入空化反應(yīng)器2的物料混合液從文丘里管段10下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2,物料混合液在文丘里管段10下部的擴(kuò)徑段管11內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),反應(yīng)溫度為40℃至60℃,物料混合液的循環(huán)壓力為0.7MPa至2.6MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.5MPa至0.6MPa時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
本發(fā)明中使用的空化反應(yīng)器2為現(xiàn)有公知技術(shù)中的空化反應(yīng)器。
本實(shí)施所述的方法是利用空化反應(yīng)器2的水力空化場,提供甲苯歧化反應(yīng)所需能量,使甲苯能夠在低溫條件(40℃至60℃)下發(fā)生歧化反應(yīng),使甲苯歧化反應(yīng)的條件更為溫和。
反應(yīng)結(jié)束后,取樣取上層有機(jī)相進(jìn)行GC-MS分析,根據(jù)本實(shí)施例所述方法的甲苯轉(zhuǎn)化率(%)和對二甲苯的收率(%)如表1所示,現(xiàn)有甲苯歧化轉(zhuǎn)變?yōu)楸胶投妆降膫鹘y(tǒng)工藝(二甲苯增產(chǎn)法、 SD 甲苯選擇性歧化技術(shù)(簡稱SD技術(shù))、MSTDP工藝)的甲苯轉(zhuǎn)化率(%)和對二甲苯的收率(%)如表1所示。
通過表1的數(shù)據(jù)可知,甲苯根據(jù)本實(shí)施例所述的促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法進(jìn)行歧化反應(yīng)時(shí),甲苯的轉(zhuǎn)化率與現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝中甲苯的轉(zhuǎn)化率相當(dāng),并且對二甲苯的收率與現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝中對二甲苯的收率相當(dāng),在此前提下,本實(shí)施例所述方法的反應(yīng)溫度較低(40℃至60℃),而現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝的反應(yīng)溫度在200℃以上,從而節(jié)約能耗,并且工藝流程短,對設(shè)備的要求不高,過程易控制和易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
實(shí)施例2:該促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為10%或25%的甲苯、10%或50%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至3或11;第二步,將空化反應(yīng)器2的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器2包括上部的兩層孔板段8和下部的文丘里管段10,兩層孔板段8上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口9,進(jìn)入空化反應(yīng)器2的物料混合液從文丘里管段10下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2,物料混合液在文丘里管段10下部的擴(kuò)徑段管11內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),反應(yīng)溫度為40℃或60℃,物料混合液的循環(huán)壓力為0.7MPa或2.6MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.5MPa或0.6MPa時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
實(shí)施例3:作為上述實(shí)施例的優(yōu)化,第二步中,反應(yīng)壓力為1.2MPa。
實(shí)施例4:作為上述實(shí)施例的優(yōu)化,第二步中,反應(yīng)過程中向物料混合液中加入雙氧水,每4L的物料混合液中加入0.1L至0.5L的雙氧水。
雙氧水能夠提供高活性的羥基自由基,進(jìn)一步增強(qiáng)空化反應(yīng)器2對甲苯歧化反應(yīng)的空化效果。
實(shí)施例5:作為上述實(shí)施例的優(yōu)化,第二步中,反應(yīng)時(shí)間為20min至50min。
實(shí)施例6:作為上述實(shí)施例的優(yōu)化,第一步中,物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至9。
實(shí)施例7:作為上述實(shí)施例的優(yōu)化,如附1、2所示,第二步中,采用立式儲(chǔ)罐1盛放物料混合液,空化反應(yīng)器2固定安裝在立式儲(chǔ)罐1內(nèi),在立式儲(chǔ)罐1的外側(cè)設(shè)置有夾套3,在夾套3上連通有冷阱4,冷阱4向夾套3內(nèi)泵入冷卻液,立式儲(chǔ)罐底部的出口5與立式儲(chǔ)罐頂部的進(jìn)口6通過管線相通,在立式儲(chǔ)罐底部的出口5與立式儲(chǔ)罐頂部的進(jìn)口6之間的管線上串接泵7,兩層孔板段的進(jìn)液口9與立式儲(chǔ)罐頂部的進(jìn)口6相通;第二步中,通過啟動(dòng)泵7,將立式儲(chǔ)罐1內(nèi)的物料混合液從兩層孔板段的進(jìn)液口9泵入空化反應(yīng)器2內(nèi),使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2;在反應(yīng)過程中,冷阱4向夾套3內(nèi)泵入冷卻液,夾套3內(nèi)的冷卻液將反應(yīng)溫度控制在40℃至60℃。
實(shí)施例8:該促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為10%的甲苯、50%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至11;第二步,將空化反應(yīng)器2的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器2包括上部的兩層孔板段8和下部的文丘里管段10,兩層孔板段8上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口9,進(jìn)入空化反應(yīng)器2的物料混合液從文丘里管段10下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2,物料混合液在文丘里管段10下部的擴(kuò)徑段管11內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),反應(yīng)溫度為40℃,物料混合液的循環(huán)壓力為2.6MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.5MPa,反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
反應(yīng)結(jié)束后,取樣取上層有機(jī)相進(jìn)行GC-MS分析,根據(jù)本實(shí)施例所述方法的甲苯轉(zhuǎn)化率(%)和對二甲苯的收率(%)如表1所示。
實(shí)施例9:該促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為25%的甲苯、35%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至3;第二步,將空化反應(yīng)器2的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器2包括上部的兩層孔板段8和下部的文丘里管段10,兩層孔板段8上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口9,進(jìn)入空化反應(yīng)器2的物料混合液從文丘里管段10下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2,物料混合液在文丘里管段10下部的擴(kuò)徑段管11內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),反應(yīng)溫度為60℃,物料混合液的循環(huán)壓力為0.7MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.6MPa時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
反應(yīng)結(jié)束后,取樣取上層有機(jī)相進(jìn)行GC-MS分析,根據(jù)本實(shí)施例所述方法的甲苯轉(zhuǎn)化率(%)和對二甲苯的收率(%)如表1所示。
實(shí)施例10:該促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為12.5%的甲苯、12.5%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至7;第二步,將空化反應(yīng)器2的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器2包括上部的兩層孔板段8和下部的文丘里管段10,兩層孔板段8上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口9,進(jìn)入空化反應(yīng)器2的物料混合液從文丘里管段10下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2,物料混合液在文丘里管段10下部的擴(kuò)徑段管11內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),反應(yīng)溫度為50℃,物料混合液的循環(huán)壓力為2.0MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.5MPa,反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
反應(yīng)結(jié)束后,取樣取上層有機(jī)相進(jìn)行GC-MS分析,根據(jù)本實(shí)施例所述方法的甲苯轉(zhuǎn)化率(%)和對二甲苯的收率(%)如表1所示。
實(shí)施例11:該促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為12.5%的甲苯、25%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至9;第二步,將空化反應(yīng)器2的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器2包括上部的兩層孔板段8和下部的文丘里管段10,兩層孔板段8上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口9,進(jìn)入空化反應(yīng)器2的物料混合液從文丘里管段10下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2,物料混合液在文丘里管段10下部的擴(kuò)徑段管11內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),反應(yīng)溫度為55℃,物料混合液的循環(huán)壓力為2.3MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.5MPa時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
反應(yīng)結(jié)束后,取樣取上層有機(jī)相進(jìn)行GC-MS分析,根據(jù)本實(shí)施例所述方法的甲苯轉(zhuǎn)化率(%)和對二甲苯的收率(%)如表1所示。
實(shí)施例12:該促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為12.5%的甲苯、12.5%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至9;第二步,將空化反應(yīng)器2的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器2包括上部的兩層孔板段8和下部的文丘里管段10,兩層孔板段8上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口9,進(jìn)入空化反應(yīng)器2的物料混合液從文丘里管段10下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2,物料混合液在文丘里管段10下部的擴(kuò)徑段管11內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),向反應(yīng)過程中的物料混合液中加入雙氧水,每4L的物料混合液中加入0.3L的雙氧水,反應(yīng)溫度為50℃,物料混合液的循環(huán)壓力為2.0MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.5MPa時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
反應(yīng)結(jié)束后,取樣取上層有機(jī)相進(jìn)行GC-MS分析,根據(jù)本實(shí)施例所述方法的甲苯轉(zhuǎn)化率(%)和對二甲苯的收率(%)如表1所示。
實(shí)施例13:該促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法,原料包括體積百分比為12.5%的甲苯、12.5%的乙醇和余量的水,促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法按下述步驟進(jìn)行:第一步,將所需量的甲苯、乙醇和水混合在一起形成物料混合液,然后將物料混合液的pH值調(diào)節(jié)至9;第二步,將空化反應(yīng)器2的下部浸沒于物料混合液中,空化反應(yīng)器2包括上部的兩層孔板段8和下部的文丘里管段10,兩層孔板段8上端的進(jìn)液口位于液面以上,將物料混合液泵送至兩層孔板段的進(jìn)液口9,進(jìn)入空化反應(yīng)器2的物料混合液從文丘里管段10下端的出液口排出,使物料混合液循環(huán)進(jìn)出空化反應(yīng)器2,物料混合液在文丘里管段10下部的擴(kuò)徑段管11內(nèi)發(fā)生瞬間自由基反應(yīng),向反應(yīng)過程中的物料混合液中加入雙氧水,每4L的物料混合液中加入0.3L的雙氧水,反應(yīng)溫度為50℃,物料混合液的循環(huán)壓力2.0MPa,當(dāng)物料混合液的循環(huán)壓力下降至0.5MPa時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)結(jié)束后得到苯、烷基芳香烴和烷基環(huán)烷烴,其中,烷基芳香烴包括對二甲苯。
反應(yīng)結(jié)束后,取樣取上層有機(jī)相進(jìn)行GC-MS分析,根據(jù)本實(shí)施例所述方法的甲苯轉(zhuǎn)化率(%)和對二甲苯的收率(%)如表1所示。
通過表1可以看出,甲苯根據(jù)上述實(shí)施例所述的促進(jìn)甲苯低溫歧化反應(yīng)的方法進(jìn)行歧化反應(yīng)時(shí),甲苯的轉(zhuǎn)化率與采用現(xiàn)有甲苯歧化反應(yīng)傳統(tǒng)工藝的甲苯的轉(zhuǎn)化率相當(dāng),并且采用本發(fā)明所述的方法時(shí),對二甲苯的收率與采用現(xiàn)有甲苯歧化反應(yīng)傳統(tǒng)工藝的對二甲苯的收率相當(dāng)。
綜上所述,本發(fā)明首次提出利用水力空化場強(qiáng)化甲苯歧化反應(yīng),在使甲苯的轉(zhuǎn)化率和二甲苯的收率分別與甲苯歧化傳統(tǒng)工藝的甲苯的轉(zhuǎn)化率和二甲苯的收率相當(dāng)?shù)那疤嵯?,本發(fā)明所述的方法能夠顯著降低甲苯歧化反應(yīng)的溫度,從而節(jié)約能耗,并且工藝流程短,對設(shè)備的要求不高,過程易控制和易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,為甲苯歧化反應(yīng)提供了一種新途徑。
以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的實(shí)施例,其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實(shí)施效果,可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征,來滿足不同情況的需求。