[發明專利]一種高效甲苯與甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯的方法

在審

• 申請號: 202010720233.4
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111960910A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 朱志榮;趙國慶;洪哲
• 申請（專利權）人: 浙江環化科技有限公司
• 主分類號: C07C2/86
• 分類號: C07C2/86;C07C15/46;B01J29/08;B01J29/70
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 孫遠

本發明涉及一種甲苯與甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯的方法，主要解決現有甲苯甲醇側鏈烷基化技術中目的產物苯乙烯選擇性較低，且甲苯轉化率低，催化劑總體催化效果較差，而使甲苯與甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯技術的長期無法進入工業應用的問題。本發明中采用一定摩爾比的甲苯和甲醇為原料，通過在反應前或者反應過程中加入一定量的堿性類反應助劑，在一定的反應溫度和壓力下，使原料和催化劑不斷接觸反應轉化，并在堿性反應助劑的輔助作用下高選擇性地獲得苯乙烯產物。本發明方法，通過新的高效反應工藝過程的創建，高效突破性解決了甲苯與甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯工藝中產物苯乙烯選擇性較低、且長時間難以改善提高的問題，特別是最高的苯乙烯選擇性可達到100％，使得甲苯甲醇側鏈烷基化技術制取苯乙烯的技術經濟性滿足了工業生產應用要求。

技術領域

本發明涉及一種高效甲苯與甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯的方法。

背景技術

作為一種非常重要的化工原料，苯乙烯廣泛地應用于聚苯乙烯、發泡苯乙烯、苯乙烯-丁二烯、不飽和樹脂、丁苯橡膠、離子交換樹脂等領域，使用量巨大，在化工行業中具有十分顯著的地位。現有苯乙烯的生產方法主要有乙苯脫氫法、苯乙烯環氧丙烷聯產法、丁二烯合成法、苯乙酮法等。現有的方法多數存在工藝流程復雜、反應能耗較高、副反應多、產物分離提純困難等不足，而自1967年報道甲苯甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯以來，新技術在反應原料、反應條件、反應能耗和市場經濟性等方面的眾多優勢而在國內外備受關注。特別是在甲苯產能嚴重過剩的背景下，新工藝、新技術的突破和發展更顯意義重大。然而，歷經40余年的發展，甲苯甲醇側鏈烷基化反應制取苯乙烯技術仍然存在很多的瓶頸問題。目前的研究主要集中于分子篩催化劑的改性和新的工藝方法上，專利CN106278799A、CN109675610A等通過制備納米X分子篩催化劑及復合催化劑等手段來提升催化劑在催化反應過程中的性能，專利CN109851469A、CN106278778A等在反應工藝上進行了新的嘗試。在現有的方法和催化劑體系中，反應原料中甲苯的轉化率不高，甲醇容易分解而不能充分利用，反應過程中反應產物苯乙烯容易通過加氫或者轉移加氫等生成副產物乙苯從而導致苯乙烯的選擇性較低，反應過程中催化劑活性較低、穩定性較差等，使得甲苯與甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯技術長期無法進入工業應用。因此，怎樣解決甲苯甲醇側鏈烷基化反應過程中催化劑和工藝的不足是突破新技術的重中之重。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中甲苯轉化率低、甲醇利用率不高、苯乙烯選擇性較差的難題，提供一種高效甲苯與甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯的方法。該方法的優點在于反應過程中甲醇副轉化較少，反應利用率很高，同時甲苯轉化率較高，同時目的產物苯乙烯的選擇性特別高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種高效甲苯與甲醇側鏈烷基化制取苯乙烯的方法，至少包括：將反應原料甲苯和甲醇按照預定摩爾比完全混合后，在預定的反應溫度和壓力下，以預定的質量空速連續通入到反應器中，且在反應器前或反應器中通入預定量的堿性反應助劑，在多孔催化劑上經歷擴散、吸附、反應、脫附過程后，高選擇地反應得到苯乙烯。

作為本發明的進一步優選技術方案，堿性反應助劑的通入方式為連續通入、脈沖通入、波動通入中的至少一種。

作為本發明的進一步優選技術方案，所述的堿性反應助劑的添加量為反應原料中甲苯摩爾量的0.1％～10％。

作為本發明的進一步優選技術方案，所述的堿性反應助劑優選自吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-氨基吡啶中的一種。

作為本發明的進一步優選技術方案，所述的反應原料中甲苯和甲醇的摩爾比為0.1～10；所述的反應溫度為250～500℃；所述的反應壓力為0.1～10MPa；所述的質量空速為0.1～10h^-1。