[發明專利]苯與甲醇或/和二甲醚制備對二甲苯聯產低碳烯烴的方法

有效

• 申請號: 201310690848.7
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104710268A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 許磊;王瑩利;劉中民;張新志
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07C15/08
• 分類號: C07C15/08;C07C11/04;C07C11/06;C07C2/86;C07C1/20
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術領域

本發明屬于化學化工領域，特別提供一種苯和甲醇或/和二甲醚反應制對二甲苯聯產低碳烯烴的方法。?

背景技術

對二甲苯和低碳烯烴均是重要的基本化工原料。目前，對二甲苯主要是以石腦油為原料通過芳烴聯合裝置得到，由于對二甲苯在三個異構體的含量受熱力學控制，對二甲苯在C₈混合芳烴中只占23%左右，特別是二甲苯三個異構體的沸點相差很小，采用通常的蒸餾技術不能得到高純度對二甲苯，而必須采用昂貴的吸附分離工藝，所以整個PX生產工藝過程中物料循環處理量大，設備龐大，操作費用高。乙烯是以原油煉制而得的輕質油(石腦油和輕柴油)和液化石油氣（LPG）以及天然氣加工制得的乙烷和丙烷為原料進行生產。丙烯則是生產乙烯的副產品，或者以天然氣加工制得的丙烷為原料進行生產。對二甲苯主要用于生產聚酯，乙烯丙烯主要用于制備聚烯烴以及生產聚酯所需的乙二醇和1,3-丙二醇。這些基礎化工原料均依賴于石油資源，特別是隨著全球經濟的快速發展，作為化工基本原料的對二甲苯和乙烯丙烯的需求量也逐年遞增，供需矛盾日益突出。?

甲苯甲醇烷基化制備對二甲苯以及苯甲醇烷基化制甲苯和二甲苯均是增產芳烴的新途徑。其中甲苯甲醇擇形烷基化可以制備高選擇性對二甲苯產品，但該過程所需的甲苯亦是芳烴聯合裝置生產對二甲苯的中間原料，?市場供應短缺。而苯是芳烴聯合裝置的副產品，據估算年產80萬噸PX芳烴聯合裝置可副產苯約30萬噸，因此以苯為原料與甲醇烷基化生產甲苯和二甲苯將是增產芳烴的一種有效途徑。目前苯和甲醇烷基化相關專利技術均是以增產甲苯和混合二甲苯為目的。中國專利申請CN?101624327、CN102101818、CN?102688771、CN?102746095、CN?102746098、CN?102600887、CN?102746080和CN?102964201等均公開了由苯與甲醇等烷基化試劑制備甲苯、二甲苯或三甲苯的方法或催化劑，得到以甲苯為主的混合芳烴，特別是得到的二甲苯異構體為熱力學平衡組成，經濟價值較低。?

非石油路線生產乙烯、丙烯主要是甲醇制低碳烯烴和甲醇制丙烯技術。自1976年Mobil?Oil公司進行了甲醇在ZSM-5分子篩催化劑上轉化為碳氫化合物的反應之后。許多專利如USP4,542,252、USP3,911,041、USP4,049,573、USP4,100,219和USP5,367,100等均公開了使用改性ZSM-5分子篩催化劑由甲醇制取低碳烯烴的過程。目前魯奇采用ZSM-5分子篩催化劑的甲醇制丙烯技術以及大連化學物理研究所采用新型SAPO-34分子篩催化劑的甲醇制取低碳烯烴（DMTO）技術均已實現工業化。?

苯與甲醇制備以甲苯為主的混合芳烴的弊端以及甲醇制烯烴技術的成功工業應用表明，利用市場過剩的苯和來自于煤或天然氣的甲醇資源增產更有市場價值的對二甲苯，同時利用甲醇轉化聯產低碳烯烴，將可以大大提高苯與甲醇轉化反應的經濟性。?

發明內容

本發明的目的是提供一種苯與甲醇或/和二甲醚制對二甲苯聯產低碳烯?烴的方法，該方法將苯與甲醇或/和二甲醚烷基化反應產物直接與甲醇或/和二甲醚進行擇形烷基化反應，高選擇性地制備對二甲苯和低碳烯烴。?

為實現上述目的，本發明提供的一種方法是，首先苯與甲醇或/和二甲醚在反應系統與催化劑接觸進行烷基化反應，反應產物進一步與甲醇或/和二甲醚進行擇形烷基化反應，生成產物中C₆⁺組分經分離得到對二甲苯產品，C₁-C₅組份經分離得到乙烯和丙烯產品。其中，所述反應系統為一個或兩個以上反應區的組合。每個反應區可以為一個反應器，也可以是多個反應器的串聯或并聯。所述反應器為固定床、流化床或移動床中的任意一種或任意幾種。?