本發(fā)明涉及苯與甲醇烷基化制備甲苯的制備技術(shù)。

背景技術(shù)：

甲苯是合成很多有機(jī)化工產(chǎn)品的一座橋梁，即化學(xué)品中間體。如大量用作溶劑和高辛烷值汽油添加劑，農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、聚酯、tnt等大領(lǐng)域必不可少。而另一產(chǎn)物二甲苯也是價(jià)值非凡的產(chǎn)品。結(jié)合我國資源為少油富煤的行情，所以大力發(fā)展煤化工過程中c1甲醇的產(chǎn)量增加，但是現(xiàn)階段不能夠有效而合理經(jīng)濟(jì)的利用c1，若能使苯系與甲醇進(jìn)行烷基化反應(yīng)，合成甲苯和二甲苯，從根本上解決了甲苯、二甲苯緊缺的問題，特別在西北地區(qū)缺乏甲苯，為了解決本地區(qū)甲苯嚴(yán)重缺乏，制備甲苯技術(shù)開發(fā)必受青睞。國內(nèi)苯與甲醇制備甲苯的專利很少，很多都是制備二甲苯的相關(guān)專利。國內(nèi)專利cn200910242740.5報(bào)道了一種制備甲苯與二甲苯的技術(shù)方法，選擇性大于89%。cn104226357a報(bào)道了調(diào)整分子篩孔道大大提高了二甲苯的選擇性。acn102600887a報(bào)道了用氫型msm-22分子篩負(fù)載制備步驟復(fù)雜，催化劑修飾改性劑特別昂貴。cn104492476a報(bào)道用堿性金屬改性zsm分子篩制備甲苯的專利，不過甲苯的選擇性較低。而涉及到制備甲苯的工藝的專利少之又少。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)現(xiàn)有烷基化催化劑反應(yīng)溫度要求較高、容易結(jié)焦、反應(yīng)停留時(shí)間較長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法。

本發(fā)明是一種苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，其步驟為：采用酸性分子篩為催化劑，采用氣體作為載氣或者使用柱塞泵作為進(jìn)料動(dòng)力，在200~600^oc的反應(yīng)溫度下，在常壓~3mpa壓力下，保持苯與甲醇總空速為0.5~5h^-1，通過催化劑床層，進(jìn)行苯與甲醇烷基化制備甲苯反應(yīng)，苯與甲醇摩爾比為0.3~4:1。

本發(fā)明能夠獲得反應(yīng)考評(píng)數(shù)據(jù)選擇最佳工藝條件，可以顯著提高甲苯的選擇性，并延長了催化劑的使用時(shí)間，提高催化劑地穩(wěn)定性和抗燒結(jié)，得到技術(shù)上可行而有效地實(shí)施效果；克服了苯和甲醇烷基化反應(yīng)中工藝條件苛刻、安全系數(shù)低、對(duì)環(huán)境有一定污染、目標(biāo)產(chǎn)物選擇性低的問題，能夠有效地利用過剩資源苯、甲醇反應(yīng)得到價(jià)值更高地化工產(chǎn)品，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。

附圖說明

圖1進(jìn)料可以分開鼓泡進(jìn)料或者混合進(jìn)料；圖2柱塞泵混合進(jìn)料。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明是一種苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，其步驟為：采用酸性分子篩為催化劑，采用氣體作為載氣或者使用柱塞泵作為進(jìn)料動(dòng)力，在200~600^oc的反應(yīng)溫度下，在常壓~3mpa壓力下，保持苯與甲醇總空速為0.5~5h^-1，通過催化劑床層，進(jìn)行苯與甲醇烷基化制備甲苯反應(yīng)，苯與甲醇摩爾比為0.3~4:1。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，反應(yīng)溫度為300~500^oc，反應(yīng)壓力在常壓~1mpa，載氣、苯與甲醇總反應(yīng)空速為0.5~3.5h^-1。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，所述反應(yīng)載氣為n2，h2或co中的一種。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，分別鼓泡進(jìn)料或者柱塞泵混合進(jìn)料。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，分別鼓泡進(jìn)料可分為混合鼓泡進(jìn)料和分開鼓泡進(jìn)料。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，苯與甲醇比例為1:1~3:1。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，催化劑用量為0.2~1g。

下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明展開本發(fā)明。

實(shí)施例1：以酸性beta分子篩為催化劑0.5g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡分開進(jìn)料（苯/甲醇=0.8:1），1h溫度升到350^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例2：以酸性beta分子篩為催化劑0.4g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例3：以酸性beta分子篩為催化劑0.4g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到500^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例4：以酸性beta分子篩為催化劑0.4g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡分開進(jìn)料（苯/甲醇=3:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例5：以酸性beta分子篩為催化劑0.5g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進(jìn)料（苯/甲醇=3:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例6：以酸性y分子篩為催化劑0.4g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進(jìn)料（苯/甲醇=2:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例7：以酸性y分子篩為催化劑0.4g，采用氫氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡分開進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到450^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例8：以酸性y分子篩為催化劑0.35g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），壓力為1mpa，1h溫度升到450^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例9：以酸性zsm-5分子篩為催化劑0.3g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到350^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例10：以酸性zsm-5分子篩為催化劑0.4g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡分開進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實(shí)施例11：以酸性zsm-5分子篩為催化劑0.4g，采用氮?dú)鉃檩d體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進(jìn)料（苯/甲醇=2:1），1h溫度升到450^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

對(duì)比例12：以酸性beta分子篩為催化劑0.4g，采用柱塞泵使得苯與甲醇混合進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接固定床內(nèi)氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

對(duì)比例13：以酸性y分子篩為催化劑0.4g，采用柱塞泵使得苯與甲醇混合進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接固定床內(nèi)氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

對(duì)比例14：以酸性zsm-5分子篩為催化劑0.4g，采用柱塞泵使得苯與甲醇混合進(jìn)料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接固定床內(nèi)氣固反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

苯-甲醇烷基化設(shè)備與工藝條件實(shí)驗(yàn)考評(píng)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1實(shí)施例1~11、對(duì)比例12~14進(jìn)料方式與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

從表1工藝條件評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可見：在溫和的條件下，苯的轉(zhuǎn)化率不低于40%，前兩種催化劑甲苯的選擇性不低于71%，后一種選擇性55%左右，甲苯與二甲苯總選擇性大于90%。

以上所述是本發(fā)明的實(shí)施方式的舉例，特此說明在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提條件下，還可以做出若干改進(jìn)和變型。