[發明專利]生產對二甲苯

在審

• 申請號: 201510651195.0
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN105198684A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 曹春社;J·L·安德魯斯;M·莫立尼爾
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚化學專利公司
• 主分類號: C07C4/18
• 分類號: C07C4/18;C07C15/04;C07C5/27;C07C15/08;B01J37/20;B01J29/076;B01J29/48;B01J29/69;B01J29/78;B01J35/02;B01J37/00
• 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

優先權聲明

本申請是中國專利申請201280041528.2的分案申請。本發明要求享有2011年8月31日提出的臨時申請No.61/529,519的權益，其所公開的全部內容引入作為參考。

發明的領域

本發明涉及二甲苯的異構化和尤其涉及其中為其使用的催化劑的處理方法以及二甲苯異構化工藝的啟動過程。

發明背景

對二甲苯(也稱“p-二甲苯”或“PX”)通常被認為是最重要的C8芳烴異構體，被用作中間體或起始材料用于各種用途例如生產合成纖維和瓶子塑料。對二甲苯通常通過包括芳族萃取和分餾的工藝從重整產物衍生的C8芳族烴混合物獲得。盡管這種C8芳族烴的起始混合物的組成變化范圍很廣，該混合物通常包括5到40重量％的乙苯，及余量的二甲苯，其中分為大約50重量％間二甲苯和分別25重量％的對二甲苯和鄰二甲苯(這種分布考慮了二甲苯的標稱“平衡濃度”)。有研究認為，80重量％或更多的二甲苯的最終用途包括對二甲苯到上述最終用途的轉化，從它的C8異構體間二甲苯、鄰二甲苯和乙苯獲得對二甲苯已經開展了大量的相關研究。

舉例來說，美國專利5004855教導了芳族烴混合物中乙烯的轉化方法，該方法包括將包含乙苯和二甲苯的C8芳族烴混合物在氫的存在下放置并且與包含錸的催化劑，具有由10元氧環組成的主空腔入口的沸石的酸類型，和氧化鋁接觸，所述催化劑已經經歷過硫化處理，以進行乙苯到苯的轉化。在實施方案中，乙苯轉化步驟先于將原料通過包括對二甲苯分離和二甲苯異構化的循環系統的通過而進行并且與其分隔。

在美國專利5516956中使用兩組分催化劑體系將包含乙苯和至少一種二甲苯的芳族烴混合物異構化以將乙苯轉化為可以從芳族烴體系除去的化合物以及產生產物物流，其中對二甲苯濃度大約等于對位異構體的平衡濃度。第一催化劑含有中等孔徑的沸石，其有效轉化乙苯，和第二催化劑含有中等孔徑沸石，其進一步具有小晶體尺寸并且有效催化二甲苯異構化。該發明的每種催化劑可能包含一種或多種加氫組分。

美國專利6028238描述了包含乙苯和二甲苯的原料的異構化方法，該方法包括如下步驟:(a)在乙苯轉化條件下，使所述原料與粒狀第一催化劑組分接觸，該催化劑組分包括約束指數為1-12的分子篩，所述第一催化劑組分具有規定的表面對體積的比例以及該接觸步驟將所述原料中的乙烯轉化以形成貧含乙苯的產物；和然后(b)將所述貧含乙苯的產物在二甲苯異構化條件下與第二催化劑組分接觸。

美國專利7271118描述了二甲苯異構化催化劑的硫改性。該催化劑含有第VIII族金屬(參考周期表的傳統“CAS版本”)。

在現有技術例如上述美國專利6028238中，將貧含對二甲苯的C8芳烴原料(指對二甲苯的濃度小于以上提及的平衡濃度)與催化劑體系接觸，該催化劑體系將乙苯脫烷基為苯同時將二甲苯異構化為平衡的混合二甲苯產物。乙苯脫烷基化作用和二甲苯異構化反應有利地在雙床催化劑體系中完成。然而，在商業實踐中這樣的單元在最初的注料(oil-in)階段(催化劑與原料的接觸)通常經歷高的啟動放熱。當液體進料泵在短時間內不能輸送烴流量到完全的設計能力時可能特別地會生產床溫急劇升高。結果導致的高氫對烴(H₂/HC)的摩爾比和高氫分壓促進氫化脫烷基化和氫解反應，其由催化劑體系中的加氫金屬組分催化，而這樣會進一步產生更多反應熱量。這樣啟動放熱高溫會在商業應用產生其它負面影響，尤其是過早的反應停止，設備的機械故障，差的異構化表現性能，減少催化劑的壽命，和二甲苯的損失。

需要減少啟動放熱以避免負面影響并且保持二甲苯異構化催化劑的高表現特性。

本發明人令人驚奇地發現了克服上述缺點的催化劑預處理和啟動過程。

發明概述

本發明涉及通過在催化劑與原料接觸之前該催化劑的硫化，減少在對二甲苯的生產方法啟動的較大放熱，所述方法包括C8芳族烴原料與催化劑體系的接觸。

在實施方案中，本發明包括將包括加氫金屬的干燥和還原的進行處理以硫化至少一部分的金屬。在優選的實施方案中，將催化劑在注料之前用稀釋的H₂S氣體在高的溫度和壓力下處理。

本發明的目的是在從C8芳族烴的混合物生產對二甲苯的方法中提供通過使用包括加氫金屬的催化劑用于將乙苯轉化為苯和二甲苯異構化的方法，所述催化劑避免了在啟動過程期間高放熱的負面后果。

本發明的另一個目的是提供一種生產對二甲苯的方法，包括將C8芳族烴混合物中的乙苯轉化為苯并減少二甲苯的損失。