[發明專利]甲苯生產對二甲苯的方法及系統

在審

• 申請號: 201910977657.6
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN112661589A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 祁曉嵐;石張平;孔德金;李旭光
• 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: C07C2/86
• 分類號: C07C2/86;C07C6/12;C07C7/00;C07C7/14;C07C15/08
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 趙宇;鮮瑩

本發明公開一種甲苯生產對二甲苯的方法及其系統。所述方法包括將甲苯和甲醇在臨氫或/和臨水條件下與擇形甲基化催化劑接觸得到生成物，然后將生成物中的混合二甲苯進行結晶分離得到對二甲苯，可進一步將所述生成物中的甲苯返回并在臨氫或/和臨水條件下與擇形甲基化催化劑接觸。本發明方法相比于傳統芳烴聯合裝置生產對二甲苯技術，其過程簡單、投資少，且反應過程中不產苯，是一條煤化工與石油化工結合的新型對二甲苯生產工藝技術。

技術領域

本發明涉及對二甲苯生產領域，具體地說，是涉及一種甲苯生產對二甲苯的方法及其系統。

背景技術

現階段工業生產對二甲苯(PX)依附芳烴聯合裝置，該工藝以重整抽余油為裝置原料，生產苯、甲苯和對二甲苯和鄰二甲苯等芳烴產品，通常包括催化重整、芳烴抽提、二甲苯分離、歧化及烷基轉移、吸附分離和二甲苯異構化等單元，例如Meyers在HANDBOOK OFPETROCLEUM PROCESS，第二版，1997，McGraw-Hill中就公開了現有技術的芳烴聯合裝置工藝流程。上述工藝流程復雜、且還會生成大量的苯產品，在目前苯產品市場產能過剩的情況下，會大大降低裝置的生產效益。

一直以來，化工科研人員以及各大油品公司都在尋求和開發新型高效的對二甲苯生產技術。專利CN101811927 A中就將可以生產高濃度對二甲苯的甲苯擇形歧化工藝與結晶分離工藝進行組合，進而作為一種新型的對二甲苯生產組合工藝技術，但是該工藝路線中由于甲基化數目限制，會生成大量低價值的苯產品，不利于資源的最大化利用。此外，甲苯甲醇甲基化反應是利用廉價甲醇作為甲基化源，催化甲苯烷基化生產二甲苯，反應過程中不產苯和乙苯，是高效的生產優質二甲苯技術。甲苯甲醇甲基化反應按照二甲苯產物中對二甲苯的濃度可以分為平衡型甲基化和擇形甲基化反應。其中，平衡型甲基化反應的二甲苯產物中對二甲苯的濃度為熱力學平衡值(約24％左右)，該濃度的對二甲苯產物分離主要依靠吸附分離，單獨結合投資巨大的吸附分離技術組合成新的對二甲苯生產工藝技術經濟性較差，一般是作為現有芳烴聯合裝置補充優化單元進行使用，例如環球油品有限責任公司申請的CN110088066A專利中要求的一樣。甲苯甲醇擇形甲基化反應是利用分子篩的擇形催化效應，使得生成的二甲苯產物中對二甲苯濃度高于熱力學平衡值，這部分高對二甲苯濃度的混合二甲苯除了滿足傳統的吸附分離技術要求以外，還能滿足結晶分離的新型分離工藝要求?，F階段涉及的甲苯甲醇擇形甲基化技術專利主要集中在催化材料的制備和設計方面，例如CN106807442 A、CN103120951A、CN101722035A等。因此，需要開發新型高效的甲苯甲醇甲基化直接生產對二甲苯的組合工藝技術，擺脫傳統芳烴聯合裝置對技術推進的束縛。

如果沒有新的組合工藝，生產對二甲苯就依舊需要依賴芳烴聯合裝置，設備投入和運行難度很大。

發明內容

該發明的目的是提供一種甲苯甲醇擇形甲基化反應技術與結晶分離技術的組合工藝，利用甲苯和甲醇直接生產對二甲苯，實現對芳烴產品結構調整。該組合工藝以甲苯和甲醇為反應原料，通過甲苯甲醇甲基化反應生產高對二甲苯濃度的混合二甲苯產品，結合設備和操作簡單的結晶分離技術，將上述混合二甲苯直接分離得到純對二甲苯產品。

本發明目的之一為提供一種甲苯生產對二甲苯的方法，包括將甲苯和甲醇在臨氫或/和臨水條件下與擇形甲基化催化劑接觸得到生成物，然后將生成物中的混合二甲苯進行結晶分離得到對二甲苯，其中優選將生成物中的甲苯返回并在臨氫或/和臨水條件下與擇形甲基化催化劑接觸。

優選地，本發明方法包括以下步驟：

(1)將甲苯和甲醇通過甲苯甲醇擇形甲基化反應單元，在臨氫或/和臨水條件下與擇形甲基化催化劑接觸，對所得生成物中的液相產物進行分離；

(2)將步驟(1)中生成物中的液相產物經過分離得到的混合二甲苯經過結晶分離單元，得到對二甲苯。

本發明以上方法中，更優選將步驟(1)中生成物中的液相產物經過分離得到的甲苯返回進入步驟(1)所述甲苯甲醇擇形甲基化反應單元。