[發明專利]由混合碳四和苯生產非苯芳烴的方法

有效

• 申請號: 201210412599.0
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103772124A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 李玉寧;李亞男;金照生
• 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: C07C15/06
• 分類號: C07C15/06;C07C15/073;C07C15/08;C07C15/02;C07C4/12;C07C2/66
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技術領域

本發明涉及一種由混合碳四和苯生產非苯芳烴的方法。

背景技術

芳烴被廣泛應用于合成纖維、合成樹脂、合成橡膠以及各種精細化學品，是不可或缺的基本有機化工原料，此外還是生產高辛烷值汽油的重要調和組份。近年來，一方面芳烴下游產品發展迅速，另一方面許多國家和地區出于環保考慮對車用汽油中的苯含量要求越來越嚴格，因此國內外市場對非苯芳烴的需求增長尤其明顯。

混合碳四是石化和煉油行業的副液，主要產自乙烯工程和煉油廠。混合碳四烴類中除少數組分被抽提用作化工原料外，很大部分都用作廉價燃料，主要原因是燃料價格較高。隨著我國西部大開發戰略和西氣東輸工程的順利實施，以及從煤出發合成二甲醚技術的大規模使用，混合碳四烴類終將被管道天然氣等更為廉價的燃料逐漸擠出民用市場。將這些烴類通過一些工藝轉化為非苯芳烴，不僅可為非苯芳烴生產開辟新原料來源，且可優化利用低碳烴資源，提高石化企業經濟效益。

目前非苯芳烴的生產途徑有重整和乙烯項目的副產、低碳烴類的直接芳構化反應，以及乙烯丙烯與苯的烷基化反應。專利CN1154957A、CN101195556A、CN1128249、CN1171096和CN1589967?公開了乙烯與苯烷基化生產乙苯的方法，專利CN101148393和CN1785941A公開了丙烯和苯烷基化生產異丙苯的方法。目前尚未有通過混合碳四烴類和苯生產甲苯、乙苯、二甲苯和碳九以上芳烴等非苯芳烴的報道。

發明內容

本發明所要解決的是現有技術中混合碳四資源利用率不高，非苯芳烴產量不足的問題，提供一種新的由混合碳四和苯生產非苯芳烴的方法。通過該方法可將混合碳四和苯持續穩定地轉化為非苯芳烴，具有混合碳四轉化率高，非苯芳烴產物選擇性高的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種由混合碳四和苯生產非苯芳烴的方法，以混合碳四和苯為原料，在反應溫度為300~700℃、反應壓力為0~2.0MPa、空速為0.1~20小時^-1，混合碳四與苯的摩爾比為1：(0.1~20)條件下與催化劑接觸，反應生成含甲苯、乙苯、二甲苯和碳九以上芳烴的非苯芳烴；其中所述催化劑的活性組分包括以下摩爾關系的組成：Al₂O₃：mSiO₂：nR；其中，m=10~300，n=0.05~50，R為Ⅷ或ⅡB族金屬元素。

上述技術方案中，所述混合碳四的主要來源是煉油廠催化裂化餾分和石腦油蒸汽裂解產物，其中碳四烯烴重量濃度為40～95%，其它為烷烴。混合碳四與苯的摩爾比優選范圍為1：(1~10)。所采用的反應溫度優選范圍為400~600℃。所采用的反應壓力優選范圍為0.1~1.0MPa。所采用的反應空速優選范圍為0.5~10小時^-1。所采用的催化劑活性組分中m優選20~200，n優選0.5~20，Ⅷ族金屬元素優選Fe、Co或Ni中的至少一種，ⅡB族金屬元素優選Zn。

本發明方法中所述壓力均指表壓，空速是指混合碳四的質量空速。

本發明方法中所用的催化劑的制備方法如下：

傳統的非苯芳烴生產工藝是烯烴和苯的烷基化反應，所采用的催化劑要求具有烷基化反應性能。在由混合碳四烴類和苯為原料制取甲苯、乙苯、二甲苯以及碳九以上非苯芳烴的反應過程中，要求催化劑除具有烷基化反應性能之外，還要具有良好的裂解性能。采用本發明方法，混合碳四的轉化率在80%以上，混合碳四生成非苯芳烴的選擇性在50%以上，為混合碳四烴類的綜合利用和非苯芳烴的生產開辟了一條新途徑，取得了較好的技術效果。

下面通過實施例對本發明作進一步闡述。

具體實施方式

【實施例1】

采用組成為正丁烷27.4%、異丁烷0.2%、1-丁烯7.4%、順丁烯21.3%、反丁烯43.7%的混合碳四烴類和苯以1：2的摩爾比混合，在溫度350℃、壓力1.0MPa、混合碳四烴類的質量空速1.0小時^-1的條件下接觸催化劑(Al₂O₃：mSiO₂：nR，m=30，n=5，R為Zn)。反應產物中的苯經分離后返回原料罐中循環使用。

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【實施例2】