苯甲醇烷基化反应的选择性强化分析

杨勇, 汶卓宇，苏鑫, 范宗良, 董鹏，王东亮，张栋强^*

（兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州730050）

摘      要：基于苯甲醇烷基化反应动力学，建立了平推流型的固定床反应稳态模型。在验证模型可靠性的基础上，分析了苯烷基化、甲苯烷基化和甲醇转换烯烃的竞争性，并进一步考察了空速（WHSV）、进料温度（T_inlet）和进料苯醇比（n）对反应过程的影响。反应动力学分析表明：反应温度升高将提高各反应速率，也更有利于二甲苯的生成；但需要适当降低甲醇的浓度，以降低甲醇转换烯烃的反应速率，即提高甲醇的烷基化利用率。固定床反应器模拟显示，高空速可以促使出口的PX选择性超过工业级PX的产品质量分数99%；入口温度T_inlet升高有利于提高苯转化率和甲醇有效利用率，但会导致PX选择性的降低；苯醇比n增加会提高甲醇的烷基化利用率，但会极大降低苯转化率和减小PX选择性。在WHSV=32 h^-1、n=4和T_inlet = 500 ℃时，反应器出口的苯转化率为12.95%，甲醇烷基化利用率是55.43%，PX的选择性99.53%。该研究结果对苯甲醇烷基化过程的反应器设计和进一步工艺优化具有一定的指导价值。

关   键   词：苯；甲醇；烷基化；反应动力学；固定床模拟

中图分类号：TQ013.2, TQ015.9     文献标识码： A     文章编号：1671-0460（2024）03-0587-06