[發明專利]甲苯烷基化制備對二甲苯聯產低碳烯烴的移動床方法

有效

• 申請號: 201611127044.6
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106631676B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 許磊;袁揚揚;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;C07C2/88;C07C11/04;C07C11/06;C07C1/20;B01J29/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳勝周

本發明提供了一種甲苯烷基化制備對二甲苯聯產低碳烯烴的移動床方法，采用由多個反應器串聯的移動床工藝，通過將烷基化試劑分批通入串聯的多個反應器，有效地提高了原料甲苯的轉化率，并且通過催化劑連續移動反應?再生，使得催化劑保持高反應活性及穩定性。

技術領域

本發明屬于化學化工領域，更具體地涉及一種甲苯烷基化制備對二甲苯聯產低碳烯烴(即C₂-C₃烯烴)的移動床工藝。

背景技術

對二甲苯(PX)和低碳烯烴均是重要的基本化工原料。目前，對二甲苯主要經芳烴聯合裝置得到。由于對二甲苯在二甲苯的三個異構體中的含量受熱力學控制，對二甲苯在二甲苯異構體中只占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的對二甲苯，而必須采用投資和運行費用較高的吸附分離工藝，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。低碳烯烴主要來源于石油煉廠副產以及石腦油蒸汽裂解獲得。另外，自2009年采用大連化物所專利技術的神華包頭180萬噸甲醇制取低碳烯烴(DMTO)工業化裝置成功運行后，開辟了由煤經甲醇制取低碳烯烴的新途徑。對二甲苯主要用于生產聚酯，低碳烯烴主要用于制備聚烯烴以及生產聚酯所需的乙二醇、1，3-丙二醇等。隨著全球經濟的快速發展，作為基本化工原料的對二甲苯和低碳烯烴的需求量也逐年遞增。

近年來，國內外許多專利公開了對二甲苯生產新途徑，其中甲苯甲基化可以生產高選擇性的對二甲苯。美國專利USP 3,965,207、USP 3,965,208、USP 4,250,345、USP 4,670,616、USP 4,276,438、USP 4,278,827、USP 4,444,989、USP 4,491,678、USP 5,034,362、USP 5,563,310、USP 6,504,072及USP 6,613,708等均公開了在改性催化劑上甲苯烷基化制備對二烷基苯方法。中國專利ZL200610011662.4，ZL200710176269.5，ZL200710176274.6，ZL 200710179408.X，ZL 200710179409.4和ZL 200710179410.7公開了一類甲苯甲醇制對二甲苯聯產低碳烯烴的方法，指出在一種催化劑上甲苯甲醇轉化制備高選擇性對二甲苯的同時可以聯產高選擇性乙烯和丙烯。

雖然在上述甲苯烷基化反應產物中可以獲得高選擇性對二甲苯產品，但是催化劑的改性過程使得催化劑內外表面的酸性中心強度大幅減弱，因而造成原料甲苯的轉化率較低，限制了該技術的工業化應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種甲苯烷基化制備對二甲苯聯產低碳烯烴的移動床方法，通過將烷基化試劑分批通入連續的反應器并與上一級反應器的反應產物中的未反應甲苯進一步發生烷基化反應，從而可以通過串聯的多級反應器的連續反應而有效提高了甲苯轉化率。

本發明的另一目的是采用催化劑連續移動的移動床工藝可以使得催化劑連續反應-再生，提高了催化劑的活性及穩定性。

為此，本發明提供一種甲苯烷基化制備對二甲苯聯產低碳烯烴的移動床方法，其特征在于，采用由多個反應器串聯的移動床，所述方法包括以下步驟：

將甲苯和第一批烷基化試劑混合，然后進入第一反應器并與第一反應器內的催化劑接觸進行烷基化反應；

將從第一反應器流出的第一反應產物與第二批烷基化試劑混合，然后進入第二反應器并與第二反應器內的催化劑接觸進行烷基化反應；

將從第二反應器流出的第二反應產物與第三批烷基化試劑混合，然后進入第三反應器并與第三反應器內的催化劑接觸進行烷基化反應；

從第三反應器流出的第三反應產物經分離得到對二甲苯和低碳烯烴產品；