[發明專利]一種由苯、甲苯與甲醇烷基化制二甲苯的方法及裝置

在審

• 申請號: 201210233169.2
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN102746099A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 劉志華;陳寶林
• 申請（專利權）人: 寧夏寶塔石化集團有限公司
• 主分類號: C07C15/08
• 分類號: C07C15/08;C07C2/86
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 葉學軍

技術領域

本發明涉及石油化工產品的生產技術，具體要地說涉及一種由苯、甲苯與甲醇烷基化制二甲苯的方法和裝置。

背景技術

二甲苯是重要的芳烴。其中對二甲苯主要用來生產對苯二甲酸，進而生產滌綸原料對苯二甲酸乙二酯。間二甲苯用來生產間苯二甲酸，鄰二甲苯生產苯酐，進而生產各種塑料增塑劑。

目前芳烴最主要的生產途徑是石腦油重整，得到芳烴混合物，經吸附、冷凍、精餾等過程，副產再經過異構化、歧化等工藝組合。獲得符合質量要求的上述產品。也就是說全部依靠石油的延伸加工。由于石油是不可再生資源，可持續發展的戰略經濟思想給我們提出了如何最大限度地利用可再生資源、或從新的原料路線來獲得所需產品。

以甲醇為烷基化的原料，在苯環上接上甲基來獲得較重的芳烴就是一條很好的路子。苯與甲苯不僅從石油，也可從煤炭的深加工中獲得。另一方面，因為甲醇工業起步早，原料來源廣，技術成熟，國內生產能力過剩。如采用該技術生產較重芳烴，既可以補充石腦油重整產品的不足，在成本上具有競爭力，也實現了煤化工產品向石油化工產品的轉移。

國內外很早就在進行芳烴-甲醇烷基化方面的技術開發，比較成熟的有：

mobil公司報道，采用P/HZSM-5做催化劑，臨氫條件，反應溫度600℃，壓力0.28MPa，WHSV4h-1，甲苯/甲醇/水/氫的分子比為2/1/6/6，甲醇轉化率97.8％，甲苯轉化率28.4％，PX選擇性96.8％，副產C5以下輕烴小于1％。

印度石油公司(IPCC)與GCT合作，開發了GT-TO-IAIKSM甲苯甲基化技術，據說已經建成200Kt/a(20萬噸/年)的PX裝置。該技術采用高硅沸石催化劑，反應溫度400-450℃，壓力0.1-0.5MPa，甲苯/甲醇的質量比為1.35/1，PX選擇性為85％以上，單程操作周期6-12個月。

國內大連化物所以甲醇與甲苯為原料，采用流化床反應器，在生產PX同時產出乙烯、丙烯，催化劑為沸石分子篩，甲苯轉化率20％，甲醇轉化率98-100％，對二甲苯在二甲苯異構體中選擇性大于99％，乙丙烯在低碳烴中選擇性大于90％。目前在小試階段。

國內外目前雖然在芳烴-甲醇烷基化方面取得一定進展，但大多是甲苯與甲醇烷基化制二甲苯，苯、甲苯混合進料或苯單獨進料與甲醇烷基化制二甲苯技術目前很少有相關報道。

中國專利“一種苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法”(CN102101818)，公開了一種以苯和甲醇為原料，在固定床反應器中，在改性的HMCM-56分子篩催化劑作用下，苯與甲醇烷基化合成二甲苯的方法。

該方法只解決了單一原料烷基化制甲苯的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術缺陷提供一種由苯、甲苯與甲醇烷基化制二甲苯的方法和裝置。

本發明按照下述方案實現：

一種由苯、甲苯與甲醇烷基化制二甲苯的方法，包括以下工藝步驟：

(1)原料苯和甲苯、精餾回收的循環苯和甲苯一起與甲醇混合，混合后的物料經與烷基化反應器出口物料換熱，再經加熱達到烷基化反應溫度后進入烷基化反應器，在催化劑存在條件下，進行烷基化反應，得到生成物；

(2)生成物進入脫甲苯塔進行精餾分離，塔頂苯、甲苯和水的混合物經降溫后，進行油水分離，油相返回烷基化反應器循環反應，水相經處理后回用；塔底油進入二甲苯精餾塔進行精餾分離，獲得混合二甲苯和重芳烴作為產品；

將脫甲苯塔分離出的循環苯、甲苯與新鮮原料苯、甲苯進行混合后，再與甲醇混合，循環原料與新鮮原料之間的摩爾比為1-10∶1；

新鮮原料中苯和甲苯可為任意比例，包括苯或甲苯單獨進料；

所述的進行烷基化反應的物料中，苯與甲醇之間的摩爾比為1-20∶1，甲苯與甲醇之間的摩爾比為1-10∶1；

所述的烷基化反應的壓力為0.01-1.0Mpa，溫度為300-500℃，原料重量總空速為0.1-5h-1；

所述催化劑是改性ZSM-5型沸石分子篩催化劑。

一種由苯、甲苯與甲醇烷基化制二甲苯的裝置，主要由加熱爐(3)、烷基化反應器(5)、脫甲苯塔(6)、二甲苯精餾塔(9)根據工藝通過管路和輔助設備組合而成，其中烷基化反應器內裝填有固定床催化劑，其特征在于加熱爐(3)的出口通過管道接入烷基化反應器(5)頂部，烷基化反應器(5)底部出口管路通過熱交換器(2)和再沸器(8)接入脫甲苯塔(6)中部，脫甲苯塔(6)底部由管路接入二甲苯精餾塔(9)中部。