[發明專利]一種烷基轉移生產異丙苯的方法

無效

• 申請號: 201110191277.3
• 申請日: 2011-07-08
• 公開（公告）號: CN102863311A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 鄧廣金;張鈺;趙胤;李正;姜國玉;劉先武;焦鳳茹
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C07C15/085
• 分類號: C07C15/085;C07C4/18;B01J29/80
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域：

本發明涉及二異丙苯、三異丙苯與苯進行烷基轉移生產異丙苯的方法。

背景技術：

異丙苯是有機化工的重要原料。它是苯酚、丙酮、苯乙酮和α-甲基苯乙烯的原料。目前90％多苯酚生產都是采用異丙苯法生產，該法是以苯與丙烯為原料，在酸性催化劑的作用，進行烷基化反應合成而成；同時副產二異丙苯、三異丙苯等多異丙苯；降低了異丙苯收率，為了提高原料利用率，降低生產成本，將二異丙苯、三異丙苯與苯反應，進行烷基轉移，生產異丙苯，提高異丙苯的收率。

工業上，異丙苯生產工藝都是烷基化和烷基轉移循環法。早期的方法是美國環球油品公司(UOP)的固體磷酸法和Monsanto/Lummus?Grest公司的AlCl₃法。此兩種方法存在對設備腐蝕嚴重的缺點。隨著人工合成分子篩的發展，合成異丙苯的催化劑隨之迅速發展。目前，按照合成異丙苯催化劑種類分，異丙苯生產工藝主要分三類：一是Enichem工藝，以BETA分子篩為催化劑，采用固定床液相法工藝，工藝條件為苯/丙烯＝4，溫度150℃，壓力3.0Mpa，大量循環烴化液，每隔三個月，需熱苯再生一次；二是Dow/Kellog工藝，采用高性能的脫鋁絲光分子篩為催化劑，副產物正丙苯在產品中的含量降到0.01％，大量循環烴化液和催化劑再生；第三是Mobil/Badger工藝，采用Mobil公司MCM-22分子篩催化劑，選擇性、活性及穩定性進一步提高，催化劑壽命長達5年，再生周期2年，再生方便，裝置運轉效率高，生產能力顯著提高，對環境無污染，對設備無腐蝕。從合成異丙苯的催化劑的發展趨勢上，合成丙基苯的催化劑為MCM型系列催化劑，MCM型系列催化劑具有反應溫度低，苯/丙烯比低的特性，但反應產物中含有二異丙苯、三異丙苯和多異丙苯，影響成本的降低。從生產異丙苯工藝上，烷基轉移催化劑也是生產異丙苯的重要部分，是降低生產成本、提高異丙苯生產技術重要環節。烷基轉移催化劑的發展，也是異丙苯生產技術進步。

目前，已公開烷基轉移催化劑有BETA、Y、ZSM-5、MOR浮石、MCM-22、MCM-49及磷酸改性、稀土改性、脫鋁改性處理分子篩催化劑。CN1596151專利公開一類十二元環兩項共生分子篩及其合成方法，其中涉及脫鋁絲光沸石和具有十二元環的第二種沸石的雙組分的烷基轉移催化劑，第二組分沸石包括MCM-22、MCM-49、MCM-56、BETA和ZSM-12等分子篩，其較優為BETA。專利US5557024公開苯與乙烯、丙烯烷基化和烷基轉移催化劑合成乙苯和異丙苯的工藝過程，其涉及的烷基轉移催化劑為MCM-22、X、Y、MOR和BETA分子篩，其較優的為BETA分子篩。此兩專利都認為BETA分子篩對二異丙苯烷基轉移較優。專利US5371310公開了采用MCM-22和MCM-49分子篩制備烷基轉移催化劑的技術。上述三個專利都認為具有MWW結構的MCM-22和MCM-49分子篩，對二異丙苯烷基轉移具有催化活性。但都沒有涉及三異丙苯烷基轉移的催化劑技術；沒有涉及加入助劑來調變催化劑的酸性位和酸強度；沒有涉及加入造孔劑改善催化劑的內孔道，促進空間阻力大分子的擴散。

專利US5236575涉及一種MWW結構的MCM-49分子篩合成方法。CN1191198C專利涉及一種納米MCM-49分子篩及合成方法，這兩項專利都沒有涉及到晶化后的MCM-49分子篩料漿進行O₃或H₂O₂氧化處理，改善分子篩內電子分布。

由于三異丙苯是在苯環上帶有三個異丙苯基，其分子直徑較大，空間阻力較大，因此進行烷基化轉移反應所需催化劑內孔道，與二異丙苯的烷基轉移反應所需催化劑內孔道相比較要大；催化劑的酸性中心位要多。對含有三異丙苯的二異丙苯的烷基轉移反應，使用單一MCM-22、MCM-49、ZMS-5、X、Y、MOR和BETA中任意一種分子篩催化劑，催化效果不理想。另外由于三異丙苯的分子量大，從反應溫度上，三異丙苯與苯進行烷基轉移比二異丙苯的烷基轉移的溫度高，生產上能耗高，因此低溫、高活性多烷基苯催化劑是烷基轉移催化劑的發展趨勢。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種烷基轉移生產異丙苯的方法。所使用的一種復合分子篩催化劑對多烷基苯(二異丙苯、三異丙苯中的一種或兩種)烷基轉移的低溫活性和穩定性比類似的烷基轉移催化劑高。