一種對二甲苯的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對二甲苯的生產(chǎn)方法，該方法包括以苯、甲苯和甲醇為原料的烷基化反應(yīng)及將烷基化反應(yīng)產(chǎn)物依次進行甲苯回收和二甲苯提取工序，其特征是：將所述二甲苯提取后殘留下來的碳九及以上芳烴物質(zhì)與經(jīng)過水蒸氣脫烷基反應(yīng)的苯和甲苯混合原料進行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)后，再依次進行上述甲苯回收和二甲苯提取工序。本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，將一部分苯、甲苯原料通過水蒸氣脫烷基反應(yīng)器生成高濃度苯，利用烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)將二甲苯塔底碳九及以上芳烴充分參與到反應(yīng)中去，促進了反應(yīng)平衡向生成二甲苯的方向進行，增加了對二甲苯的濃度，提高了對二甲苯單程轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明的方法，可使對二甲苯的濃度提高15～20%（w），苯和甲苯的轉(zhuǎn)化率提高5～10%。
【專利說明】一種對二甲苯的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種對二甲苯的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對二甲苯(PX)是石化工業(yè)主要的有機原料之一，在化纖、合成樹脂、農(nóng)藥、醫(yī)藥、塑料等眾多化工生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的用途，主要用于合成精對苯二甲酸(PTA)。典型的對二甲苯生產(chǎn)方法是從石腦油催化重整生成的熱力學(xué)平衡的混合二甲苯(C8A)中通過多級深冷結(jié)晶分離或分子篩模擬移動床吸附分離(簡稱吸附分離)技術(shù)，將對二甲苯從沸點與之相近的異構(gòu)體混合物中分離出來。受熱力學(xué)平衡的影響，混合二甲苯中通常間二甲苯(MP)的含量較高，而工業(yè)需求量較大的PX含量卻較低，所以工業(yè)上常常采用甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移、CS芳烴異構(gòu)化等技術(shù)手段增產(chǎn)PX。PX產(chǎn)品純度可達98%以上，但收率最高只有70%左右。
[0003]近年來，隨著精對苯二甲酸產(chǎn)能的迅猛增加，我國呈現(xiàn)出對二甲苯供不應(yīng)求、價位居高不下的局面。由苯、甲苯和甲醇烷基化制二甲苯成為人們研究的熱點，如中國專利。甲苯、甲醇烷基化合成二甲苯是增產(chǎn)對二甲苯的一條新的工藝路線，為甲苯轉(zhuǎn)化和廉價甲醇利用提供了新的途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就在于提供一種全新的以苯、甲苯為原料生產(chǎn)對二甲苯的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種對二甲苯的生產(chǎn)方法，該方法包括以苯、甲苯和甲醇為原料的烷基化反應(yīng)及將烷基化反應(yīng)產(chǎn)物依次進行甲苯回收和二甲苯提取工序，其特征是:將所述二甲苯提取后殘留下來的碳九及以上芳烴物質(zhì)與經(jīng)過水蒸氣脫烷基反應(yīng)的苯和甲苯混合原料進行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)后，再依次進行上述 甲苯回收和二甲苯提取工序。
[0006]所述烷基化反應(yīng)條件為:反應(yīng)器壓力0.05、.8MPa，原料進料溫度40(T45(TC，甲苯/甲醇2~6mol/mol,甲苯/苯> 1.5mol/mol,總物料重量空速< 1.2111。
[0007]所述原料甲苯來源于甲苯回收工序。
[0008]所述水蒸氣脫烷基反應(yīng)采用水蒸氣作為反應(yīng)劑，催化劑中添加少量堿和堿土金屬作為助催化劑。
[0009]所述水蒸氣脫烷基反應(yīng)條件為--反應(yīng)溫度59(T650°C，總物料重量空速2~4 h—1，反應(yīng)器壓力5.5~6.5MPa0
[0010]所述烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)條件為:壓力2.8~3.210^，床層溫度380~4301:，重量空速
2.0~3.5h'
[0011]本發(fā)明中的以苯、甲苯和甲醇為原料的烷基化反應(yīng)及將烷基化反應(yīng)產(chǎn)物依次進行甲苯回收和二甲苯提取工序可參見專利申請《一種由苯、甲苯與甲醇烷基化制二甲苯的方法及裝置》(申請?zhí)?CN201210233169.2)。
[0012]本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，將一部分苯、甲苯原料通過水蒸氣脫烷基反應(yīng)器生成高濃度苯，利用烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)將二甲苯塔底碳九及以上芳烴充分參與到反應(yīng)中去，促進了反應(yīng)平衡向生成二甲苯的方向進行，增加了對二甲苯的濃度，提高了對二甲苯單程轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明的方法，可使對二甲苯的濃度提高15~20% (W)，苯和甲苯的轉(zhuǎn)化率提高5~10%。
[0013]同時，本發(fā)明中脫烷基反應(yīng)器頂部產(chǎn)出的合成氣可通過高壓法合成甲醇，返回甲醇蒸發(fā)器補充原料，充分利用了碳九及以上芳烴物料，也可增設(shè)PSA裝置，提純H2，為需氫單元供氫，增加了裝置操作的靈活性和產(chǎn)品的多樣性，具有較好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明對二甲苯生產(chǎn)的工藝流程。
[0015]其中，I為苯-甲苯蒸發(fā)器；II為烷基化反應(yīng)器；III為甲醇蒸發(fā)器；IV為甲苯回收塔；V為甲苯回收塔頂全凝器；VI為二甲苯塔；νπ為二甲苯塔頂全凝器；珊為水蒸氣脫烷基反應(yīng)器JX為烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器；X為吸附分離單元。
[0016]I為芳烴原料(任意比例的苯和甲苯。)；2為甲苯；4為甲醇蒸汽；5為甲醇；6為甲苯回收塔塔頂出料'7為烷基化反應(yīng)器底部出料；8為甲苯回收塔底部出料；9為二甲苯塔塔頂出料；10為混合二甲苯；11為二甲苯塔底部出料；12為烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物；13為苯、甲苯原料；14為脫烷基反應(yīng)底部出料；15為合成氣(CO、CO2、H2) ；16為對二甲苯。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0018]如圖1所示，芳烴原料I和甲苯塔頂全凝器V抽出的甲苯2 —同進入原料蒸發(fā)器I，出來的混合氣態(tài)苯、甲苯及從甲醇蒸發(fā)器III出來的甲醇蒸汽4 一同進入烷基化反應(yīng)器II，反應(yīng)器壓力0.05~0.8MPa，入口溫度400~450°C，甲苯/甲醇:2~6mol/mol，甲苯/苯:≥1.5mol/mol，總物料重量空速≤Uh'反應(yīng)器底部出料7進入甲苯回收塔IV，塔頂通過全凝器V收回甲苯2并返回原料蒸發(fā)器I。甲苯回收塔IV底部出料8進入二甲苯塔VI，壓力0.8~1.0 MPa (G)，溫度245~255°C，塔底溫度260~290°C，回流比3.5~4.5(重量比)，塔頂出料9經(jīng)全凝器VII冷凝后，以液態(tài)形式10進入吸附分離單元，得到對二甲苯16。
[0019]一部分原料13 (苯和甲苯)與水蒸氣被加熱到59(T650°C時，進入水蒸氣脫烷基反應(yīng)器珊，以氧化鋁為載體的銠為催化劑，少量堿和堿土金屬作為助催化劑進行水蒸氣脫烷基?？偽锪现亓靠账?~4 h-1，反應(yīng)器壓力5.5飛.5MPa。
[0020]脫烷基反應(yīng)底部出料14 (高濃度苯)與二甲苯塔VI底部出料11 (碳九及以上芳烴物質(zhì))在烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器IX內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，重量空速2.0~3.5 1h-1，壓力2.8~3.2 MPa(G),床層溫度380~430°C，烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物12返回甲苯回收塔IV，繼續(xù)進行分離，最終得到對二甲苯16。
[0021]水蒸氣脫烷基反應(yīng)器珊頂部氣體15可根據(jù)裝置聯(lián)合的實際需要進入甲醇合成裝置或者氫氣提純裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種對二甲苯的生產(chǎn)方法，該方法包括以苯、甲苯和甲醇為原料的烷基化反應(yīng)及將烷基化反應(yīng)產(chǎn)物依次進行甲苯回收和二甲苯提取工序，其特征是:將所述二甲苯提取后殘留下來的碳九及以上芳烴與經(jīng)過水蒸氣脫烷基反應(yīng)的苯和甲苯混合原料進行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)后，再依次進行上述甲苯回收和二甲苯提取工序。
2.按照權(quán)利要求1所述的對二甲苯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述烷基化反應(yīng)條件為:反應(yīng)器壓力0.05~0.8MPa，原料進料溫度40(T450°C，甲苯/甲醇2~6mol/mol，甲苯/苯≥1.5mol/mol，總物料重量空速≤1.21-1。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的對二甲苯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述原料甲苯來源于甲苯回收工序。
4.按照權(quán)利要求1所述的對二甲苯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述水蒸氣脫烷基反應(yīng)采用水蒸氣作為反應(yīng)劑，催化劑中添加少量堿和堿土金屬作為助催化劑。
5.如權(quán)利要求1或4所述的對二甲苯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述水蒸氣脫烷基反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度59(T650°C，總物料重量空速2~4 h-1，反應(yīng)器壓力5.5~6.5MPa。
6.如權(quán)利要求1所述的一種對二甲苯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)條件為:壓力2.8~3.2MPa，床層溫度38(T430°C，重量空速2.0~3.5h'
【文檔編號】C07C15/08GK103467238SQ201310373250
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】孫巧莉, 陳國民 申請人:寧夏寶塔石化科技實業(yè)發(fā)展有限公司