[發(fā)明專利]從二甲苯混合物中分離對(duì)二甲苯的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510864868.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN105399594A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘華;陸敏山;陳秀珍;蔡偉忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京鐘騰化工有限公司
• 主分類號(hào): C07C15/08
• 分類號(hào): C07C15/08;C07C5/27;C07C5/333;C07C7/04
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)化工的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種從二甲苯混合物中分離對(duì)二甲苯的方法。

背景技術(shù)

對(duì)二甲苯（PX）是工業(yè)上用量最大的碳八芳烴，它是對(duì)苯二甲酸（PTA）的前體。對(duì)苯二甲酸是聚酯工業(yè)和塑料工業(yè)的重要原料，在全球PX的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,80%以上的PX用以生產(chǎn)PTA。對(duì)二甲苯在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和溶劑等領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用。對(duì)二甲苯的市場(chǎng)需要一直處于上升勢(shì)頭，產(chǎn)能不足一直存在。

工業(yè)上生產(chǎn)對(duì)二甲苯的傳統(tǒng)工藝一是混合二甲苯異構(gòu)化，二是甲苯與C9芳烴歧化和烷基轉(zhuǎn)移。根據(jù)混合二甲苯物理化學(xué)性質(zhì)的不同，目前主要采用吸附分離、沸石膜分離、絡(luò)合萃取法、結(jié)晶分離等技術(shù)對(duì)混合二甲苯進(jìn)行分離獲得對(duì)二甲苯。

結(jié)晶法利用C8芳烴各組分的熔點(diǎn)有較大差距：對(duì)二甲苯13.3℃，鄰二甲苯-25.2℃，間二甲苯-47.9℃，乙苯-94.95℃，可將熔點(diǎn)最高的對(duì)二甲苯分離出來。如原料中對(duì)二甲苯濃度不高，為達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)可接受的收率，一般采用兩段結(jié)晶。US3177255A、US3467724A描述了兩段結(jié)晶分離的方法。然而，在三種二甲苯異構(gòu)體的物理系統(tǒng)中，有兩個(gè)重要的低共熔物：對(duì)二甲苯/間二甲苯二元低共熔物和對(duì)二甲苯/鄰二甲苯二元低共熔物。隨著對(duì)二甲苯從混合物結(jié)晶，殘余的混合物接近這些二元低共熔物中的一種，卻決于混合物的起始組成。因此，在商業(yè)級(jí)的工藝中，對(duì)二甲苯結(jié)晶使得接近但未達(dá)到二元低共熔物以避免會(huì)降低得到的對(duì)二甲苯的純度的其它二甲苯異構(gòu)體的共結(jié)晶。由于這些二元低共熔物，每通過一個(gè)結(jié)晶工藝過程可回收的對(duì)二甲苯產(chǎn)物的收率最高只有70％左右，有可能損失掉通過歧化烷基化及異構(gòu)化工段獲得的PX收率的增長(zhǎng)。此外，結(jié)晶非常昂貴，因?yàn)椴煌亩妆疆悩?gòu)體都存在極低的溫度結(jié)晶。

吸附分離是利用混合二甲苯在吸附劑上的擴(kuò)散速率不同進(jìn)行的分離，工業(yè)上多采用模擬移動(dòng)床吸附分離技術(shù)，采用八面沸石作為吸附劑。利用分子篩內(nèi)1nm左右的微孔通道對(duì)C8各異構(gòu)體進(jìn)行吸附，而微孔對(duì)于對(duì)二甲苯的吸附能力比對(duì)其他異構(gòu)體的吸附性能都強(qiáng)，脫附劑一般采用對(duì)二乙苯或甲苯，在模擬移動(dòng)床中，液態(tài)進(jìn)料與固體吸附劑的逆向流動(dòng)不是通過固體的物理移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，而是通過周期性地改變液體沿固定吸附劑床層注入與引出的位置來模擬逆向流動(dòng)。US2985589A描述了利用逆流模擬移動(dòng)床分離對(duì)二甲苯的方法；US3686342A、US3734974A、CN98810104.1描述了吸附分離使用的吸附劑為鋇型或鋇鉀型的X或Y沸石；US3558732A、US3686342A分別使用甲苯和對(duì)二乙苯作為吸附分離的脫附劑。然而，模擬移動(dòng)床吸附技術(shù)具有其限制性并且操作昂貴，因?yàn)槠湫枰罅康亩喾N烴解吸劑物質(zhì)的內(nèi)部循環(huán)。此外，由于吸附劑的壟斷控制，吸附塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，安裝要求高，國(guó)內(nèi)沒有成熟的研究成果可以替代，PX生產(chǎn)成本比較高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種從二甲苯混合物中分離對(duì)二甲苯的方法。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種從二甲苯混合物中分離對(duì)二甲苯的方法，包括以下步驟：

a）催化加氫：將混合二甲苯原料與循環(huán)氫氣同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器一，控制反應(yīng)器一內(nèi)的反應(yīng)壓力6.0～8.0MPa，反應(yīng)溫度為250～350℃，氫烴的體積比為500～700，在加氫催化劑的作用下，混合二甲苯原料在臨氫條件下進(jìn)行選擇性異構(gòu)化-加氫反應(yīng)，反應(yīng)后生成含1，4-二甲基環(huán)己烷的物流；加氫催化劑為金屬－改性分子篩催化劑，金屬-改性分子篩催化劑中的金屬為Zn、Cu、Ni、Mn、Cr和Fe中的一種或幾種；分子篩為Y型分子篩；

b）精餾分離：將步驟a)中生成的含1，4-二甲基環(huán)己烷的物流送入精餾分離單元進(jìn)行精餾，精餾分離單元采用板式精餾塔，物流從精餾塔中部進(jìn)入，1，4-二甲基環(huán)己烷從塔頂流出，未反應(yīng)的二甲苯從釜底排出后回到反應(yīng)器中作為原料，在精餾塔塔頂設(shè)置冷凝器，塔底設(shè)置再沸器，塔頂操作溫度為90～110℃，操作壓力為0.1～0.5MPa，塔釜操作溫度為120～150℃；

c）脫氫反應(yīng)：精餾分離后的，1，4-二甲基環(huán)己烷進(jìn)入反應(yīng)器二，控制反應(yīng)器二內(nèi)反應(yīng)壓力1.0～1.5MPa，反應(yīng)溫度為400～500℃，氫/烴摩爾比為5～10，在脫氫催化劑的作用下，1，4-二甲基環(huán)己烷通過脫氫反應(yīng)生產(chǎn)對(duì)二甲苯，脫氫反應(yīng)所用催化劑為含過渡金屬Pt、Pd、Ni、Mo、Cu或Zn中一種或幾種的負(fù)載型催化劑；

d）分離提純：將步驟c）得到的對(duì)二甲苯進(jìn)行精餾，分離出未反應(yīng)的1，4-二甲基環(huán)己烷，得到對(duì)二甲苯成品，分離出的未反應(yīng)的1，4-二甲基環(huán)己烷送回反應(yīng)器二。