[發明專利]甲苯與重芳烴歧化和烷基轉移的方法

有效

• 申請號: 201110369964.X
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN103121915A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 孔德金;鄒薇;李經球;郭宏利;李華英
• 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;C07C15/04;C07C6/12;B01J29/80
• 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

本發明涉及一種甲苯與重芳烴歧化和烷基轉移的方法。

背景技術

碳八芳烴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碳八芳烴(C₈A)，是增產對二甲苯的有效途徑。

隨著上游重整料的日益趨重，重質芳烴的綜合利用成為人們關心的問題。碳九芳烴(C₉A)已有較成熟的利用技術，通過與甲苯的烷基轉移反應增產二甲苯。而碳十及其以上重芳烴(C₁₀⁺A)目前還只能部分被利用，其中的稠環化合物易加劇催化劑的積炭失活，因此，傳統的歧化與烷基轉移工藝中對反應原料中的C₁₀⁺A都有嚴格的限制。為改善催化劑的穩定性能，可在分子篩催化劑上引入加氫金屬組分。但另一方面，由于金屬具有較強加氫性能，可促進芳烴的加氫飽和及裂解副反應，生產非芳烴及輕組分，從而降低了二甲苯收率。

US20080221375公開了一種含錸金屬的催化劑，該催化劑經過還原、硫化處理后，表現出較好的穩定性，并能有效抑制了脫甲基副反應。US005763720A公開了一種含鉑金屬的烷基轉移催化劑，該催化劑經過水蒸汽或硫處理，具有較好的穩定性及較低的加氫副反應，但重芳烴轉化率偏低。

專利CN?99113580使用鎳和鉍改性Beta沸石為催化劑，以重量百分比為甲苯/C₉A/C₁₀A＝50/45/5的混合物為原料，總轉化率為46.93％(重量)，苯和二甲苯選擇性為87.85％(摩爾)，并沒有公開原料中C₁₀⁺A的轉化情況。

上述文獻中，在處理含有較高含量C₉⁺A原料時，存在重芳烴轉化率低、二甲苯選擇性偏低的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在重芳烴轉化率低，二甲苯選擇性低的問題，提供一種新的甲苯與重芳烴歧化和烷基轉移的方法。該方法用于歧化與烷基轉移反應，具有重芳烴轉化率高，二甲苯選擇性高的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用技術方案如下，一種甲苯與重芳烴歧化和烷基轉移的方法，以甲苯和C₉⁺A為原料，其中甲苯與C₉⁺A的重量比例為100∶0～20∶80，在溫度為200～500℃，壓力為1.5～4.0MPa，重時空速為1.0～5.0h^-1，氫烴分子比為2.0～5.0條件下，原料與催化劑接觸，反應生成苯、二甲苯流出物，其中所用催化劑以重量百分比計，包括以下組分：

a)20～80％的選自ZSM-5或β沸石分子篩中的至少一種；及負載于其上的

b)0.01～0.3％的選自鉑或鈀元素中的至少一種；

c)0.01～0.6％的選自錫、鉛或鍺中的至少一種；

d)0.1～1％的選自堿土金屬或稀土金屬中的至少一種；

e)10～40％的粘結劑Al₂O₃。

上述技術方案中，分子篩優選方案為ZSM-5和β沸石的混合物，ZSM-5與β沸石的重量比優選范圍為9∶1～1∶9，更優選范圍為6∶4～2∶8。以重量百分比計，選自鉑或鈀元素中的至少一種的用量優選范圍為0.01～0.2％。以重量百分比計，選自錫、鍺、鉛中的至少一種的用量優選范圍為0.01～0.5％。堿土金屬優選方案選自鍶，稀土金屬優選方案選自鑭或鈰。溫度優選范圍為300～480℃，壓力優選范圍為2.0～4.0MPa，重量空速優選范圍為1.5～4.0h^-1。

本發明方法中采用的催化劑的制備方法如下：

a)將所需量的選自鉑或鈀的化合物溶解于水溶液中，得溶液I；

b)將所需量的選自錫、鉛、鍺中至少一種的金屬鹽溶解于一種絡合物溶液，得溶液II；

c)將所需量的選自堿土金屬或稀土金屬中的至少一種化合物配成溶液III；

d)用等體積浸漬法、離子交換法或物理混捏法將所述溶液負載到分子篩表面；

e)在300～600℃的溫度下焙燒2～8小時，得到所需催化劑。