[發(fā)明專利]苯與乙烯液相烷基化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610118525.0
• 申請(qǐng)日: 2006-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN101190871A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高煥新;周斌;魏一倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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(hào): C07C15/073
• 分類號(hào): C07C15/073;C07C2/66;B01J29/06
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張惠明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種苯與乙烯液相烷基化的方法。

背景技術(shù)

乙苯是重要的化工原料，主要用于生產(chǎn)聚苯乙烯的單體-苯乙烯。此外，乙苯也廣泛用作溶劑、醫(yī)藥等精細(xì)化工中間體的生產(chǎn)。目前，全世界的乙苯生產(chǎn)規(guī)模超過2300萬噸/年，據(jù)估計(jì)乙苯的需求將繼續(xù)以每年4％的速率增長。

工業(yè)上生產(chǎn)乙苯的傳統(tǒng)方法有美國環(huán)球油品公司(UOP公司)的固體磷酸法(SPA法US2382318)和Monsanto/Lummus?Crest公司的改進(jìn)AlCl₃法。SPA操作條件苛刻，雜質(zhì)多，不能通過反烴化來提高烷基苯的產(chǎn)率。而AlCl₃法雖然有較緩和的反應(yīng)條件，并能通過反烴化提高烷基苯的產(chǎn)率，但該催化劑腐蝕性強(qiáng)、污染重并且后處理繁雜。

目前普遍采用酸性沸石作為烷基化反應(yīng)的催化劑，這些酸性沸石包括ZSM-5，Y，Beta，MCM-22等。酸性沸石實(shí)際上為結(jié)晶微孔硅鋁酸鹽，其基本骨架結(jié)構(gòu)是基于剛性的三維TO₄(SiO₄，AlO₄等)單元結(jié)構(gòu)；在此結(jié)構(gòu)中TO₄是以四面體方式共享氧原子，骨架四面體如AlO₄的電荷平衡是通過表面陽離子如Na⁺，H⁺的存在保持的。同時(shí)，在沸石的結(jié)構(gòu)中存在著豐富的、孔徑一定的孔道體系，這些孔道相互交錯(cuò)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。以酸性沸石為催化劑具有雜質(zhì)少、無污染、無腐蝕的特點(diǎn)，主要副產(chǎn)物多烷基苯可經(jīng)反烴化轉(zhuǎn)變?yōu)橥榛剑榛疆a(chǎn)率高達(dá)99％以上。美國專利US3751506介紹了以ZSM-5為催化劑、乙烯和苯的氣相烷基化反應(yīng)。美國專利US3251897描述了Y沸石催化烯烴液相烷基化的結(jié)果。EP0433932932A1介紹了采用絲光沸石為催化劑進(jìn)行苯和烯烴的烷基化反應(yīng)的結(jié)果，US5672799、US6162416、US5434326、US5198595報(bào)道了采用Beta沸石為催化劑進(jìn)行液相烷基化的結(jié)果，US5362697、US5453554、US6051521、ZL94192390.8和Zl03158882.4公開了采用了具有MWW結(jié)構(gòu)的MCM-22及MCM-56為催化劑催化烯烴液相烷基化反應(yīng)的結(jié)果。所有上述催化劑的共同缺點(diǎn)是苯烯比高，分離能耗大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題以往技術(shù)中使用的催化劑存在苯烯比高的問題，提供一種新的苯與乙烯液相烷基化的方法。該方法具有苯烯比低的特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種苯與乙烯液相烷基化的方法，以苯和乙烯為反應(yīng)原料，在反應(yīng)溫度為150～300℃，反應(yīng)壓力為2.0～4.5MPa，苯/乙烯摩爾比為1～4，乙烯重量空速0.1～10小時(shí)^-1條件下，反應(yīng)原料與催化劑接觸，所用的催化劑以重量百分比計(jì)包括以下組份：

a)50～80％的有機(jī)硅微孔沸石；

b)20～50％的粘結(jié)劑；

其中所述有機(jī)硅微孔沸石包括以下摩爾關(guān)系的組成：(l/n)Al₂O₃:SiO₂:(m/n)R，式中n＝5～250，m＝0.01～50，R為烷基、烷烯基或苯基中的至少一種；所述有機(jī)硅微孔沸石的Si²⁹NMR固體核磁圖譜在-80～+50ppm之間至少包含有一個(gè)Si²⁹核磁共振譜峰；所述有機(jī)硅微孔沸石的X-射線衍射圖譜在12.4±0.2，11.0±0.3，9.3±0.3，6.8±0.2，6.1±0.2，5.5±0.2，4.4±0.2，4.0±0.2和3.4±0.1埃處有d-間距最大值。

上述技術(shù)方案中，n的優(yōu)選范圍為10～100，m的優(yōu)選范圍為0.05～20。所述烷基優(yōu)選方案為碳原子數(shù)為1～8的烷基，更優(yōu)選方案為選自甲基或乙基。所述烷烯基優(yōu)選方案為碳原子數(shù)為2～10的烷烯基，更優(yōu)選方案為乙烯基。粘結(jié)劑優(yōu)選方案為選自氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯或其混合物。反應(yīng)溫度優(yōu)選范圍為210～260℃；反應(yīng)壓力優(yōu)選范圍為3.0～4.0MPa；乙烯重量空速優(yōu)選范圍為0.2～1.5小時(shí)^-1；苯/乙烯摩爾比優(yōu)選范圍為1.5～3.5。

本發(fā)明中的有機(jī)硅微孔沸石的合成方法如下：