甲苯歧化反应的异常现象

甲苯歧化反应（toluene disproportionation process）：甲苯在催化剂（一般采用硅铝催化剂）作用下，使一个甲苯分子中的甲基转移到另一个甲苯分子上而生成一个苯分子和一个二甲苯分子，这种反应称作歧化反应。一个甲苯与一个三甲苯也可发生歧化反应（亦称烷基转移反应）生成两个二甲苯分子。工业上用这个方法增产用途广泛的苯和二甲苯。 传统的甲苯歧化工艺以甲苯或甲苯与C9A为原料，生产苯和二甲苯，副产物为轻烃(主要是C5及其以下的饱和烃)和重芳烃(主要是C10A及其以上的重组分)，也就是C10A是传统甲苯歧化工艺的副产物。

主要反应工艺：

UOP的Tatoray工艺；ExxonMobil的TransPlus；工艺韩国SK的ATA系列催化剂；UOP的TAC9工艺；SRIPT的S-TDT工艺 甲苯择形歧化技术由Mobil在80年代开发成功。

主要反应工艺：

ExxonMobil的PxMax工艺UOP的PX-Plus工艺SRIPT的SD工艺

甲苯择形歧化技术（MSTDP）由Mobil在80年代开发成功，并于1988年首次在意大利Enichem炼油厂工业化 1995年Mobile推出了新一代PxMax择形歧化工艺，与MSTDP工艺的主要区别是催化剂由原位结焦处理改为了异位结焦处理，PX浓度提高以及B/X下降。 约有10套左右装置正在运转，包括ExxonMobil、LG、BP、Reliance等。 UOP甲苯择形歧化技术（PX-Plus）于1996年工业化。 右图为甲苯歧化反应工艺图。

判断是否能发生岐化

对某一元素，其不同氧化数的稳定性主要取决于相邻电对的标准电极电势值。若相邻电对的Eθ值符合E右θ>E左θ，则处于中间的个体必定是不稳定态，可发生歧化反应，其产物是两相邻的物质。

这是很明显的, 如将两相邻电对组成电池, 则中间物种到右边物种的电对的还原半反应为电池正极反应，而到左边物种的反应则为负极反应。电池的电动势为Eθ=E右θ－E左θ，若E右θ>E左θ，Eθ>0，表示电池反应可自发进行，即中间物种可发生歧化反应。

若相反，E左θ>E右θ，则两边的个体不稳定，可发生逆歧化反应，两头的个体是反应物，产物是中间的那个个体。

求未知电对的电极电势

利用Gibbs函数变化的加合性，可以从几个相邻电对的已知电极电势求算任一未知的电对的电极电势。

典型例子如下图所示：

扩展资料

烯烃及烷基芳烃的歧化反应均为可逆反应，反应热很小，故温度对平衡组成影响不大，其平衡转化率一般为35%～50%(摩尔)，通常工业上歧化反应可进行到接近平衡转化率。反应温度300～530℃、压力1～5MPa。

烷基芳烃歧化过程由于催化剂极易结焦,故常在加压及氢气存在下进行反应，称临氢歧化。也有在没有氢气存在下进行的常压歧化过程，催化剂需频繁再生。

由于芳烃歧化催化剂也能催化烷基转移反应，故甲苯歧化时，若原料甲苯中加入一定量碳九芳烃（主要是三甲苯），则通过歧化反应和烷基转移反应，可使产物中二甲苯与苯摩尔比在0.7～10的范围内变化,以提高生产的灵活性。

歧化反应的特点是副产物极少，且产物易分离，故产品纯度很高。

歧化反应多采用绝热式固定床反应器，当催化剂颗粒较小时，为了降低床层阻力和减少二次反应，也可采用径向固定床反应器。对于没有氢存在的常压歧化过程因催化剂需频繁再生，可使用移动床反应器。

参考资料来源：百度百科-元素电势图

参考资料来源：百度百科-歧化

反应中，若氧化作用和还原作用发生在同一分子内部处于同一氧化态的元素上，使该元素原子（或离子）一部分被氧化，另一部分被还原，则这种自身的氧化还原反应被称为歧化反应。

歧化反应是化学反应的一种，反应中某个元素的化合价既有上升又有下降。与归中反应相对。

歧化反应一般需要酸性或碱性的反应环境才可进行。

扩展资料：

歧化反应举例：氯气与氢氧化钠溶液在常温下反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水。

化学方程式【Cl₂+2NaOH====NaCl+NaClO+H₂O】

离子方程式【Cl₂+2OH-====Cl-+ClO-+H₂O】

Cl2中的Cl原本为0价，反应后一个升为Cl+(ClO)，一个降为Cl-。

甲苯歧化

甲苯在催化剂（一般采用硅铝催化剂）作用下，使一个甲苯分子中的甲基转移到另一个甲苯分子上而生成一个苯分子和一个二甲苯分子，这种反应称作歧化反应。一个甲苯与一个三甲苯也可发生歧化反应（亦称烷基转移反应）生成两个二甲苯分子。工业上用这个方法生产用途广泛的苯和二甲苯。

参考资料来源：百度百科-歧化反应

目前，处理含“三苯”有机废气的方法主要有活性炭吸附法、催化燃烧法以及生物处理法3种。 （1）活性炭吸附法。利用专门的活性炭来吸附废气中的苯、甲苯、二甲苯等有机气体，当吸附一定量的废气后，吸附容量开始下降，这时需要更换活性炭或对活性炭进行再生处理。这种方法适用于处理低浓度、气量不大的工况，如果废气量大或浓度较高，则需要频繁的更换活性炭，产生的大量废弃活性炭容易成为二次污染，并且运行成本很高。此外，活性炭对其它直链的烷烃吸附效果较差。对于低浓度、大气量的废气，通常是将活性炭吸附和催化燃烧法结合起来同时使用。先采用活性炭进行吸附提浓，然后在再生过程将含有高浓度有机物的解析气进行催化燃烧，这样可以避免产生大量的活性炭污染物。（2）催化燃烧法。催化燃烧法处理含“三苯”有机废气，是在含铅、钯等贵金属催化剂的作用下，在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化变成二氧化碳、水。这是一种在催化条件下、无明火的有机废气处理方法，可以处理各种有机废气。这种方法已经很成熟且已广为使用，适用于处理高浓度的有机废气，但是如果催化剂床层温度控制不好，有发生爆炸的危险。（3）生物法。生物法是指采用微生物对含“...

甲苯的物理性质：无色可燃性液体，具挥发性，有芳香气味，不溶于水，溶于酒精、苯等有机溶剂。

熔点(℃):-94.9

相对密度(水=1):0.87

沸点(℃):110.6

相对蒸气密度(空气=1):3.14

甲苯的化学性质：甲苯的化学性质活泼，与苯相像。

可进行氧化、磺化、硝化和歧化反应，以及侧链氯化反应。甲苯能被氧化成苯甲酸。

歧化反应的定义：指的是同一物质的分子中同一价态的同一元素间发生的氧化还原反应。同一价态的元素在发生氧化还原反应过程中发生了“化合价变化上的分歧”，有些升高，有些降低。

发生歧化反应的元素必须具有相应的高价态和低价态化合物，歧化反应只发生在中间价态的元素上。氟（F2）无歧化作用，因为氟元素电负性最大，无正化合价，只有负化合价。

歧化反应的辨别方法：

自身氧化还原反应与歧化反应均属同种物质间发生的氧化还原反应，医学教|育网搜集整理歧化反应是自身氧化还原反应的一种，但自身氧化还原反应却不一定都是歧化反应。

需要注意归中反应（反歧化反应）指的是物质中不同价态的同种元素之间发生的氧化还原反应。即同一元素的价态由反应前的高价和低价都转化成反应以后的中间价态，在化学反应中元素的价态变化有个规律：只靠拢，不交叉。因此元素的高价和低价都只能向中间靠拢。归中反应和歧化反应是两个‘相反’的过程，这两种反应都一定是氧化还原反应。

甲苯-甲醇烷基化工艺的缺点：1)甲苯-甲醇烷基化工艺虽然是较为先进的工艺，但反应终温较高，操作不当易造成催化剂结焦、失活，对高温位的热量回收利用的技术要求较高；2)高温反应器及高温回收设备的材质要求高，外加高温时甲醇对设备的腐蚀较大，因此整体而言主要设备造价较高；3)催化剂的研究有待完善，亟待开发低温高效烷基化催化剂。

3、结束语

甲苯-甲醇烷基化反应是技术先进，环保安全，产品率高，原料利用率高，能耗低，效益高的生产工艺。经过对各种生产PX技术和相关同类装置的大量调研，并进行合理而全面的经济分析，项目税后内部收益率达到20%，高于目前的芳烃联产工艺的平均收益率（16%）。

考虑到各种相关因素如环境友好程度、开车安全性等，认为甲苯-甲醇烷基化反应是未来最为经济、可行的PX 生产技术路线。在反应工段采用固定床急冷甲醇控温，可有效控制反应温度。反应后体系的分离则采用闪蒸技术（回收甲醇、工艺水、氢气、瓦斯气），串接精馏及结晶分离等组合工艺，可以大大提高该工艺的竞争力

无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。相对密度 0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率 1.4967。闪点（闭杯） 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限 1.2%～7.0%（体积）。低毒，半数致死量（大鼠，经口）5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。物理性质

外观与性状：无色透明液体，有类似苯的芳香气味。

熔点(℃)：-94.9相对密度（水=1）：0.87沸点(℃)：110.6相对蒸气密度（空气=1）：3.14分子式：C7H8分子量：92.14饱和蒸气压(kPa)：4.89(30℃)燃烧热(kJ/mol)：3905.0临界温度(℃)：318.6临界压力(MPa)：4.11辛醇/水分配系数的对数值：2.69闪点(℃)：4爆炸上限%(V/V)：7.0引燃温度(℃)：535爆炸下限%(V/V)：1.2溶解性：不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。

化学性质化学性质活泼，与苯相像。[可进行氧化、磺化、硝化和歧化反应，以及侧链氯化反应。  甲苯能被氧化成苯甲酸。

健康危害：对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。

急性中毒：短时间内吸入较高浓度该品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。慢性中毒：长期接触可发生神经衰弱综合征，肝肿大，女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。环境危害：对环境有严重危害，对空气、水环境及水源可造成污染。

燃爆危险：该品易燃，具刺激性