[發(fā)明專利]苯乙烯的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680014794.0
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN101171214A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 大林修二;鈴木正平;西山貴人;木下久夫;伊藤貢悅
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱化學株式會社
• 主分類號: C07C5/48
• 分類號: C07C5/48;C07C5/333;C07C15/46;C07B61/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 丁香蘭

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及苯乙烯的制造方法，更詳細地說，本發(fā)明涉及利用乙苯的氧化脫氫法制造苯乙烯的方法，該方法能長期抑制脫氫催化劑活性的下降，并以高收率制造苯乙烯。

背景技術(shù)

用例如含鉀的鐵系脫氫催化劑對乙苯進行脫氫來制造苯乙烯的方法一直被廣泛用于工業(yè)。但是，由于以下等原因，通常脫氫反應難以獲得高收率：受到平衡的制約強；由于脫氫反應是吸熱反應，所以對于在絕熱反應裝置中的反應，隨著反應的進行，反應溫度降低。因此，以前人們提出了在脫氫工序中組合氧化工序，在該氧化工序中，使用氧化催化劑選擇性地對脫氫反應產(chǎn)生的氫氣進行氧化。

此時，從脫氫工序流出的氣體中含有來自脫氫催化劑的鉀化合物等堿性物質(zhì)。因此，將該流出氣體供給到氧化工序時，堿性物質(zhì)附著于氧化催化劑上，妨礙了氧化催化劑的選擇性，使氧化工序中苯乙烯、乙苯等烴類的燃燒量增加，從而產(chǎn)生較多的二氧化碳。另一方面，脫氫催化劑在穩(wěn)定反應時只要存在微量的二氧化碳就會引起脫氫催化劑反應活性的下降，從而可知，生成的二氧化碳導致后段的脫氫催化劑的活性降低，從而苯乙烯的收率變差。

為了抑制在該氧化工序中對氫氣的氧化選擇性的降低，并抑制在氧化工序中由于烴類的燃燒而產(chǎn)生二氧化碳，人們提出了例如預先將供給到氧化工序的反應混合物中的堿性物質(zhì)除去的方法(例如，參見專利文獻1)。但是，在專利文獻1的方法中，堿性物質(zhì)供給不到氧化工序的下游側(cè)的后段的脫氫工序。因此，后段的脫氫催化性能隨時間的推移而逐步劣化，導致反應活性下降，進而選擇性也下降，以致因蒸汽重整反應等而大量生成二氧化碳，該影響進一步導致脫氫催化劑的活性降低，形成惡性循環(huán)。

另外，人們還提出了維持該脫氫工序中的二氧化碳生成率為小于反應初期的2.1倍的方法(例如，參見專利文獻2)，但是，經(jīng)本發(fā)明的發(fā)明人研究表明，專利文獻2的方法不能抑制從混合含氧氣體的位置到氧化工序入口這部分中的因烴類燃燒導致的二氧化碳的生成量的增加，從而不能以高收率持續(xù)制造苯乙烯。

此外，人們還提出了一種方法，其目的不是抑制氧化工序中的因烴類燃燒導致的二氧化碳的生成，而是為了提高后段的脫氫工序中的苯乙烯的收率，該方法是通過直接或間接的熱交換對從脫氫工序中流出的氣體進行預先冷卻，使在氧化工序的加熱量比不進行冷卻的情況下的加熱量增加，從而增加在氧化工序的氫燃燒量(例如，參見專利文獻3)。但是，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的研究可知，通過對流出氣體進行冷卻，導致流出氣體中含有的堿性物質(zhì)附著于流路的內(nèi)壁。因此，在該附著了堿性物質(zhì)的內(nèi)壁上，苯乙烯、乙苯等烴類的燃燒量增加，以致產(chǎn)生較多的二氧化碳，從而不能持續(xù)以高收率制造苯乙烯。

專利文獻1：特開平11-80045號公報。

專利文獻2：特開2002-154991號公報。

專利文獻3：特公平4-20410號公報。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明是為了抑制因烴類的燃燒反應導致的二氧化碳的生成而作出的，所述烴類的燃燒反應是由于來自脫氫工序的脫氫反應氣體所含有的堿性物質(zhì)附著于流路內(nèi)壁而造成的，所述流路是從將含氧氣體混合到所述脫氫反應氣體中的位置到接于該混合位置的氧化工序入口。

本發(fā)明的目的是提供一種制造苯乙烯的方法，該方法是組合脫氫反應和氧化反應而成的，并通過乙苯脫氫來制造苯乙烯，該方法抑制從將含氧氣體混合到脫氫反應氣體中的位置到氧化工序入口這部分的二氧化碳的生成量，并長期以高收率制造苯乙烯。

本發(fā)明的發(fā)明人為解決上述課題進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在從將含氧氣體混合到脫氫反應氣體中的位置到氧化工序入口這部分，通過將氧燃燒反應率控制在特定范圍以下，能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明的要點在于苯乙烯的制造方法，該方法是包括下述工序(1)～(3)的苯乙烯的制造方法，其中，在將含氧氣體混合到由工序(1)得到的脫氫反應氣體中，并將混合后的該脫氫反應氣體向工序(2)供給時，在從將含氧氣體混合到脫氫反應氣體中的位置到工序(2)的入口這部分，控制氧燃燒反應率為15％以下。

工序(1)：脫氫工序，在該工序中，使用至少含乙苯和水蒸汽的原料氣體，在脫氫催化劑的存在下使乙苯發(fā)生脫氫反應，得到含有苯乙烯、氫氣、未反應的乙苯、水蒸汽以及來自脫氫催化劑的堿性物質(zhì)的脫氫反應氣體；

工序(2)：氧化工序，在該工序中，使脫氫工序得到的脫氫反應氣體在氧化催化劑的存在下、含氧氣體的共存下反應，以使該脫氫反應氣體中的氫氣的至少一部分發(fā)生氧化反應，得到氧化反應氣體；