[發明專利]苯乙烯的生產

有效

• 申請號: 201280077351.1
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN104936929B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: B·梅爾茲;V·南達;M·布翰達卡;M·文森特
• 申請（專利權）人: 巴杰許可有限責任公司
• 主分類號: C07C2/66
• 分類號: C07C2/66;C07C5/333;C07C15/073;C07C15/46;C07C7/12;C07C7/13
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 夏正東

在一種苯乙烯的生產方法中，用乙烯將苯烷基化以生產乙基苯和至少部分乙基苯脫氫以生產苯乙烯，連同作為副產物的苯和甲苯。至少部分苯副產物通過包括酸性粘土，氧化鋁，酸性離子交換樹脂以及酸性分子篩中至少一種的吸附劑床以從中移除堿性氮雜質和生產純化的苯副產物，其隨后再循環到烷基化步驟中。

技術領域

本申請涉及一種生產苯乙烯的方法。

背景技術

苯乙烯是一種在多種塑料的制造中使用的重要單體，且通常以兩步法生產。在第一步中，用乙基化試劑，例如乙烯，在分子篩催化劑上將苯烷基化以形成乙基苯(EB)和多乙基苯(PEB)，后者包括二乙基苯(DEB)，三乙基苯(TEB)，和較重的芳香族化合物。為了形成最多的EB，輕PEB(DEB和TEB)經常再一次在分子篩催化劑上用苯來烷基轉移以形成更多的EB。烷基化和烷基轉移流出物均流至蒸餾系統，其在三個串聯的蒸餾塔中回收未反應的苯，EB和輕PEB作為餾分。

在第二步中，EB在蒸汽的存在下在鐵催化劑上脫氫成苯乙烯，其為吸熱反應提供了所需的顯熱，且其與沉積在催化劑上的焦炭反應以形成碳的氧化物，主要是二氧化碳。苯和甲苯是脫氫反應的副產物，因此離開苯乙烯工廠反應區的粗制苯乙烯流出物包括苯，甲苯，未反應的EB，苯乙烯單體，蒸汽和少量的較重的芳香族化合物。在最終反應器流出物冷卻步驟中，粗制苯乙烯與蒸汽一同凝結，形成了分離的水相和芳烴相，其經分離以回收用水飽和的芳烴相。

由于二氧化碳溶解在粗制苯乙烯流出物的水相中而導致的酸性可造成下游設備的腐蝕，并可妨礙有機相和水相的分離。因此，在大多數工廠中，凝結步驟的上游添加了腐蝕抑制劑(包含一種或多種胺或其它堿性氮化合物的溶液)以控制腐蝕。在分離器中這些化合物傾向于分配到水相中。但是，盡管這些化合物典型地在高于苯乙烯單體沸騰溫度的溫度下沸騰，如果一部分水相被用于產生脫氫時所需的蒸汽，則這些化合物可能在脫氫反應器中分解為較輕的含氮化合物。

在回收粗制苯乙烯后，通過蒸餾將苯/甲苯(“B/T”)餾分從乙基苯和較重的芳烴中分離。B/T餾分也可從乙基苯-和-較輕的餾分中回收，該乙基苯-和-較輕的餾分在之前的蒸餾塔中從粗制苯乙烯中蒸餾出。在任一配置中，存在于粗制苯乙烯流出物中的水，CO₂，和任意的輕含氮化合物將與B/T餾分一同蒸餾出來，且這些化合物的一部分將存在于B/T副產物中。水和CO₂存在于塔頂，再一次產生腐蝕問題，因此一些工廠將額外的腐蝕抑制劑注入到頂部。在頂部冷凝設備中形成分離的水相，且盡管大部分注入的胺將分配在水相中，但一些將存在于B/T副產物中。

結果是，從脫氫流出物中回收的B/T餾分典型的包含高水平(超過2ppm)的堿性氮雜質，典型的是烷基化方法所進料的新鮮苯中含氮化合物濃度的10到100倍。盡管似乎希望至少將B/T餾分中的苯再循環到烷基化反應器中，但是在這樣的苯回收蒸汽中高濃度的氮雜質提出了嚴峻的挑戰。如此，烷基化反應器中使用的分子篩催化劑上的活性酸位被堿性化合物，例如苯副產物中的氮雜質中和，降低了催化劑的活性。事實上，在允許接觸烷基化催化劑之前，典型地使用酸吸附劑將存在于新鮮苯進料中的甚至相對低水平的氮雜質降低。因此在對來自苯乙烯工廠的苯副產物再循環到EB烷基化反應器的技術中有顯著的阻礙。

因此，美國公開的專利申請第2005/0288539號中公開了一種苯乙烯的生產方法，其中從EB脫氫反應中回收的副產物苯再循環到烷基轉移反應器而不是烷基化反應器中。該方法所謂的優點是該循環蒸汽對烷基轉移催化劑的不利影響小于對烷基化催化劑的不利影響，且烷基轉移催化劑比烷基化催化劑價格低，且替換起來更便宜。