[發明專利]對二甲苯生產的組合方法

有效

• 申請號: 200810043974.2
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN101830772A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 孔德金;鐘祿平;肖劍;郭宏利;楊衛勝
• 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: C07C15/08
• 分類號: C07C15/08;C07C6/12;C07C7/00;B01J29/40
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種對二甲苯生產的組合方法。

背景技術

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。典型的對二甲苯生產方法是從石腦油催化重整生成的熱力學平衡的含乙苯的二甲苯即碳八芳烴中通過多級深冷結晶分離或分子篩模擬移動床吸附分離(簡稱吸附分離)技術，將對二甲苯從沸點與之相近的異構體混合物中分離出來。而對于鄰位和間位的二甲苯的處理，往往采取C₈A異構化(簡稱異構化)技術，使之異構化為對二甲苯。為了增產對二甲苯，利用甲苯歧化或甲苯與碳九及其以上芳烴歧化與烷基轉移(簡稱甲苯歧化與烷基轉移)反應生成苯和C₈A，從而增產C₈A，是有效的增產對二甲苯的工藝路線。

迄今為止，世界上比較典型的、也比較成熟的與甲苯歧化相關的工藝有六十年代末工業化的Tatoray傳統甲苯歧化工藝、八十年代末推出的MTDP及近年來推出的S-TDT工藝和TransPlus工藝。甲苯選擇性歧化是生產對二甲苯的一個新途徑。由于甲苯在經改性的ZSM-5催化劑上可以進行選擇性歧化生成苯和高對二甲苯濃度的C₈A，因此只需經簡單的一步冷凍分離就能分離出大部分的對二甲苯。近年來，隨著催化劑性能的不斷提高，該工藝取得了長足的進展。其典型工藝有八十年代后期已工業化的MSTDP甲苯選擇性歧化工藝和近年來推出的pX-Plus工藝。

已工業化的甲苯選擇性歧化工藝-MSTDP，以經過處理的ZSM-5型中孔分子篩為催化劑處理甲苯原料，可得到高對二甲苯濃度(85～90％，重量百分比，除注明外以下相同)的C₈A和硝化級的苯。尚未見工業應用報道的PX-plus工藝，其主要工藝指標為甲苯轉化率30％條件下，二甲苯中pX的選擇性達到90％，苯與pX的摩爾比為1.37。

然而，在這類甲苯選擇性歧化的工藝中，在具有高對位選擇性的同時伴隨著對原料選擇的苛刻性。此類工藝只能以甲苯為原料，而C₉⁺A在此工藝中是沒有用途的，至少不能被直接利用，造成芳烴資源的浪費。除此以外，該工藝還副產大量的苯，造成對二甲苯收率偏低，這是選擇性歧化工藝致命的缺點。

典型的Tatoray工藝的反應器進料是以甲苯和碳九芳烴(C₉A)為反應原料。由Tatoray工藝生成的二甲苯是處于熱力學平衡組成的異構體混合物，最有工業應用價值的對二甲苯含量一般只有24％左右。相對于甲苯選擇性歧化能得到90％左右的對二甲苯濃度的混合二甲苯這一點而言，無疑Tatoray工藝處于明顯的劣勢，但是，Tatoray工藝相對于甲苯選擇性歧化工藝的一個很大的優勢就是Tatoray工藝可以把C₉A轉化為苯和二甲苯。以Tatoray工藝為基礎的文獻有USP4341914、中國專利98110859.8、USP2795629、USP3551510、中國專利97106719.8等。具有代表性的USP4341914提出的工藝流程為將重整產物進行芳烴分餾，得到的甲苯和C₉A進入Tatoray工藝單元進行歧化與烷基轉移反應，反應生成物經分離后甲苯和C₉A以及部分碳十(C₁₀A)循環，苯作為產品采出，碳八芳烴以及從異構化單元來的碳八芳烴一起進入pX分離裝置分離出高純度的對二甲苯產品，其它的碳八芳烴異構體到異構化單元進行二甲苯異構化反應重新得到處于熱力學平衡的混合二甲苯。

重芳烴脫烷基生產C6～C8芳烴工藝近些年來隨著甲苯選擇性歧化工藝的興起而逐漸引起人們的重視。USP5763721和USP5847256分別提出了用于重芳烴脫烷基反應的催化劑。其中，USP5847256公布了一種含錸的絲光沸石催化劑，該催化劑特別適用于轉化含乙基多的原料，能得到甲苯、二甲苯以及苯等產品。