[發明專利]高選擇性的芳烴烷基轉移和脫烷基反應催化劑

有效

• 申請號: 200610029953.6
• 申請日: 2006-08-11
• 公開（公告）號: CN101121138A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 朱志榮;謝在庫;孔德金;祁曉嵐;王仰東;陳慶齡
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J29/076
• 分類號: B01J29/076;B01J29/064;B01J29/26;B01J29/48;C07C15/08;C07C4/12
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種高選擇性的芳烴烷基轉移和脫烷基反應催化劑，特別是關于能夠以碳九及其以上重質芳烴和甲苯為原料或單獨以碳九及其以上重質芳烴為原料，通過烷基轉移和脫烷基反應，降低副反應和產物中乙苯副產物含量從而增產二甲苯產物的反應催化劑。

背景技術

二甲苯中的對二甲苯是石化工業主要的基本有機原料之一，在化纖、合成樹脂、農藥、醫藥、塑料等眾多化工生產領域有著廣泛的用途。為了增產二甲苯，利用甲苯歧化或甲苯與碳九及其以上重芳烴(C₉⁺A)歧化與烷基轉移反應生成苯和C₈A，通過增產二甲苯達到有效增產對二甲苯的目的。

人們通常把碳九芳烴(C₉A)、碳十及其以上重芳烴(C₁₀⁺A)統稱為重芳烴。石油重芳烴主要來源于輕油裂解生產乙烯裝置的副產品；煉油廠催化重整生產的芳烴；甲苯歧化與烷基轉移裝置的副產品。隨著重質芳烴量的增多，重質芳烴的綜合利用成為人們關心的問題，其中C₉A的加工利用已有成熟的方法，較廣泛地用作甲苯歧化與烷基轉移反應的原料，用來制造苯和C₈A。據估計一個年產22.5萬噸對二甲苯的芳烴聯合裝置，由于原料油的不同，加工過程的不同，每年產生的C₁₀⁺A為1～3萬噸，這是一種寶貴的資源，而目前的芳烴聯合裝置對此還沒有適當的處理及利用方法。

隨著催化劑技術的發展，目前可以采用反應原料中混入一定含量的碳十重質芳烴(C₁₀A)的方法來提高目的產物的收率，以彌補追求高轉化率、高空速下，產物收率偏低的不足，但實際上C₁₀A中只有20～30％左右得以利用，而大約80～70％的C₁₀A從重芳烴塔塔底排出。

作為合理利用重質芳烴資源的一種重要的研究課題，重質芳烴通過烷基轉移和脫烷基反應輕質化高選擇性地生產二甲苯也越來越受到了人們的關注。重質芳烴輕質化是通過加氫脫烷基反應，最終生成苯、甲苯和二甲苯。然而，由于目前重質芳烴主要是通過熱解法和催化脫烷基法制取輕芳烴，熱解法脫烷基造成氫耗增加，對芳烴的側鏈烷基-甲基、乙基的脫烷基沒有選擇性，造成對原料甲苯、C₉⁺A的主要成份三甲苯及甲基乙基苯和產物二甲苯脫甲基嚴重，從而使甲基保持率低、二甲苯選擇性差，以上造成對原料甲苯、三甲苯、甲基乙基苯未得到有效利用，目的產物二甲苯的收率較低，同時由于沒有選擇性地脫乙基，使產物C₈A中乙苯含量較高，給混合C₈A的進一步分離二甲苯工藝帶來困難，這些都使二甲苯生產的技術經濟指標較差，商業化受到限制。

中國專利CN98122008.8公開了一種甲苯歧化和烷基轉移的催化劑及工藝，組成催化劑的β沸石的SiO₂/Al₂O₃摩爾比為10～50，Na₂O含量≤0.10(重量％)，比表面積為500～700米²/克，孔容為0.30～0.40毫升/克，用該β沸石或在該β沸石上負載金屬離子或氧化物后制成的催化劑，用于甲苯歧化和C₉芳烴烷基轉移反應時，具有產物中二甲苯/苯摩爾比值高的特點，但是發現此催化劑及工藝用于甲苯歧化和烷基轉移反應中存在著反應產物乙苯中副產物含量高、造成目的產物二甲苯的收率較低以及苯產品質量差的問題，在實際使用中存在了較大困難，限制了此方法的工業應用。中國專利CN99113580.6公開了一種甲苯與碳九芳烴歧化與烷基轉移催化劑，通過在β沸石上負載鉍和鎳的金屬或氧化物主要解決CN98122008.8中β沸石用于甲苯與碳九芳烴歧化與烷基轉移反應時芳烴總轉化率低的缺點。但由于沒有選擇性地脫乙基，反應產物C₈A中乙苯含量較高，給混合C₈A的進一步分離二甲苯工藝帶來困難的問題依然存在，沒有得到解決。這些都使二甲苯生產的技術經濟指標較差。