芳烃生产与转化流程详述
催化重整生产芳烃过程
直馏汽油经过蒸馏，去除了C5以下的轻质馏分，此步骤通常被称作拔头油处理。早期的催化剂将C5以上的烷烃转化为芳烃。随后，引入了如Z-5的择形催化剂，进一步提升了芳烃的生产效率，尤其是M2工艺的诞生。原料油在钼酸铬和钼酸镍催化剂的作用下进行加氢处理，从而脱除砷硫等对铂催化剂有害的物质。随后，经过重整的原料会进行芳烃抽提、分离及转化，最终得到各种芳烃单体。
裂解汽油制取芳烃
萃取剂历经数代发展，最初的UDEX法以二甘醇为溶剂。随后的发展中，环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等均被用作萃取剂。萃取过程在塔式萃取器中进行，原料从塔中部进入，溶剂从塔入，通过接触与转移，芳烃逐渐转入溶剂中，最终完成萃取，从塔底流出。
常见的芳烃抽提工艺有三塔流程和五塔流程。三塔流程可分离出苯、甲苯、二甲苯和重芳烃。五塔流程则能进一步细分二甲苯，得到如邻二甲苯、间二甲苯、乙苯等。近年来，萃取精馏工艺得到应用，它将萃取与蒸馏相结合，简化了操作流程，提高了分割精度，能更精确地分离芳烃组分。
催化重整反应的挑战与对策
在芳烃生产中，催化重整反应的复杂性是一个挑战。通常甲苯、二甲苯和苯的产出比例约为5：4：1，这与市场需求存在矛盾。为了调整这一比例，需要采用适当的方法将甲苯转化成其他芳烃。二甲苯的三种异构体中，对二甲苯的应用最为广泛。提高对二甲苯的产量是生产过程中的一个重要目标。
芳烃的下游产品与转化工艺
在芳烃转化中，甲苯脱甲基制苯的工艺因应市场需求而发展。甲苯歧化生成苯和二甲苯的工艺也得到了广泛应用。甲苯歧化过程中会使用到择形催化剂，如Z-5分子筛。
Z-5分子筛的择形催化原理
Z-5分子筛具有独特的择形催化功能。甲苯进入其特定通道后，歧化生成的二甲苯同分异构体中，尺寸最小的对二甲苯能够顺利地从分子筛中扩散出来。而其他两个较大的异构体则被困在分子筛内部，这实际上增加了分子筛内部的产物浓度。这一过程有利于提高生成对二甲苯的选择性，同时抑制了邻二甲苯和间二甲苯的生成。