SKI-210催化二甲苯異構化反應的動力學研究

馮培曦，周震寰，康承琳，蓋月庭

(中國石化石油化工科學研究院，北京 100083)

對二甲苯(PX)是重要的石油化工基礎原料，工業上為了滿足PX生產的需求，通常采用二甲苯異構化工藝，將相對過剩的鄰二甲苯(OX)和間二甲苯(MX)轉化為PX[1]。催化劑是二甲苯異構化工藝的核心，中國石化石油化工科學研究院通過在傳統二甲苯異構化催化劑中引入改性組元，成功研發了SKI-210催化劑[2]。該催化劑具有活性高、選擇性好和穩定周期長的優點，產生了良好的經濟效益[3]。反應動力學是反應器設計和工藝模擬優化的重要依據，同時研究反應動力學也有助于加深對整個反應過程的理解[4]。

對于二甲苯異構化過程，Okada等[5]使用固定床反應器研究了在鎳離子交換的硅鋁催化劑上OX的異構化反應動力學模型，選擇基于Langmuir吸附的雙曲型動力學方程，利用初始速率法求解動力學參數。Corma等[6]使用類似的方法建立了二甲苯異構化反應整體的動力學模型。Iliyas等[7]使用提升管反應器研究了二甲苯在USY分子篩上的異構化反應動力學，并加入了歧化副反應，選用一級動力學方程，使用單一組分作為原料簡化反應網絡，利用非線性擬合的方法求解動力學參數。陳金仙等[8]使用固定床反應器研究了在HZSM-5分子篩上MX異構化反應的動力學，選用一級動力學模型，使用最優化算法計算得到模型參數。

本課題利用固定床反應器研究SKI-210催化二甲苯異構化反應動力學，選擇基于Langmuir吸附的動力學模型，利用初始速率法求解模型參數，并通過得到的模型研究反應條件對二甲苯異構化反應的影響。……