[發明專利]甲苯擇形歧化制二甲苯方法

有效

• 申請號: 201310286084.5
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN104276923A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 孔德金;李為;祁曉嵐;陳秉
• 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
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技術領域

?本發明涉及一種甲苯擇形歧化制對二甲苯的方法。

背景技術

對二甲苯(PX)是石化工業主要的基本有機原料之，在化纖、合成樹脂、農藥、醫藥、塑料等眾多化工生產領域有著廣泛的用途。典型的對二甲苯生產方法是從石腦油催化重整工藝和甲苯歧化和烷基轉移工藝技術生成的熱力學平衡的混二甲苯中通過多級深冷結晶分離或分子篩模擬移動床吸附分離(簡稱吸附分離)技術，將對二甲苯從沸點與之相近的異構體混合物中分離出來。而對于鄰位和間位的二甲苯及乙苯的處理，往往采取混二甲苯異構化(簡稱異構化)技術，使之異構化為對二甲苯。

在實際芳烴生產過程中，石腦油重整生成的產物中，除了苯和二甲苯目的產物外，還有大量的甲苯和碳九及以上芳烴，需要通過歧化和烷基轉移工藝進行轉化為二甲苯和苯。該工藝技術生產和重整生產的二甲苯為平衡的異構體，含對二甲苯量不到25%，需要通過上述的工藝進行生產。

甲苯擇形歧化反應工藝是工業應用中典型的選擇性反應，它將甲苯轉化成的苯和高濃度的對二甲苯，其中二甲苯產物是其三個異構體的平衡組成混合物，需求量最大的對二甲苯占80％以上。后續的對二甲苯生產可由簡單的分離得到。在以前的甲苯擇形反應或者稱為選擇性歧化反應的工藝，在臨氫的條件下反應，反應產物將液體產物進入后續的分離單元，氣相經壓縮循環機經補充氫后回反應系統。由于要保持一定的氫純度，需要排放一定量的循環氫，來維持系統的運轉。

在CA2132947，采用了70%以上的甲苯為原料進行擇形歧化反應來得到具有高濃度對二甲苯的混合二甲苯，雖然可以解決甲苯濃度問題，但由于非芳原料組成較高，需要進行排放一定量的循環氫來維持系統的穩定。該工藝導致甲苯轉化率下降，氫耗和非芳消耗較高，導致生產成本較高。

本發明的目的是為了克服了在含氫條件下，反應后大量的循環氫排放出反應系統，導致補充氫大量消耗的問題。本發明通過采用獨特的不排放循環氫的模式進行甲苯擇形歧化工藝生產，較好地解決了該問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有甲苯擇形歧化反應工藝過程中，在含氫反應條件的工藝下，反應后大量的循環氫排放出反應系統，導致補充氫大量消耗的技術問題。本發明提供一種新的甲苯擇形歧化制對二甲苯的方法，該方法循環氣相不需部分排出系統工藝外，直接經與補充氫混合由壓縮機壓縮循環回反應系統，具有氫消耗少的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種甲苯擇形歧化制對二甲苯的方法，包括以下幾個步驟：

a）將反應物料甲苯11和循環氫7通過進出料交換器加熱后，形成混合物料Ⅰ；

b）混合物料Ⅰ經加熱爐加熱后，進入反應器，反應后的物料Ⅱ經進出料換熱器后，再進行冷卻，冷卻后進入氣液分離器，進行分離；

c）氣液分離器上部的氣相進入氣相循環系統；

d）氣相循環系統中的循環氣相經與補充氫混合，增壓后循環回反應系統，氣液分離器下部的液相9進入后續的液相分離系統。

上述技術方案中，甲苯擇形歧化工藝所用的催化劑為為具有歧化催化活性的分子篩，一般為微孔分子篩，具有酸性中心，如MFI、MEL、MTW和TON分子篩。其中ZSM-5分子篩催化劑為工業常用的分子篩。分子篩催化劑經過改性后具有符合選擇性要求的性能，進入正常的工業運轉。

在實際生產過程中，含進反應器的甲苯原料占非氫料質量含量70%以上物料進入反應器內，與催化劑接觸進行反應，得到高對二甲苯濃度的二甲苯和苯。甲苯在反應過程中，由于選擇性改性，隨著對二甲苯選擇性提高，甲苯轉化率下降。由于進料甲苯純度下降時，在同樣的甲苯轉化率下，反應器產能較低，能耗和物耗較高，不適合進行生產。同時隨著甲苯純度下降，非芳等的含量增加，在實際反應過程中，發生裂解，消耗大量的氫氣，提高了裝置的物耗。因此如果甲苯純度過低，可以在后續的分離系統分離后循環回反應系統。

在實際的反應過程中，甲苯需要歧化后進入加熱爐進行提溫。甲苯達到反應所需的條件消耗的熱量占整個反應所需的熱量的大部分，因此提高甲苯升溫的熱量利用率是反應過程的重要事項。甲苯可以預熱后與循環氫混合進料來提高熱量利用率。

在甲苯擇形歧化工藝中，也可以將進出料換熱器后的產物3進行預熱利用后再進風冷或其它方式冷卻到較低溫度進行氣液分離。反應后的物料冷卻采用風冷或水冷中的一種，分離器進口溫度不大于50℃。