[發(fā)明專利]生產(chǎn)烷基苯的催化蒸餾方法

有效

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• 申請日: 1999-03-05
• 公開（公告）號: CN1085644C
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 張占柱;毛俊義;張凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團石油化工科學研究院
• 主分類號: C07C2/66
• 分類號: C07C2/66;C07C15/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 徐舒,龐立志

本發(fā)明屬于生產(chǎn)烷基苯的方法，更具體地說，是生產(chǎn)烷基苯的催化蒸餾方法。

烷基苯是具有重要應用價值的有機工業(yè)品，例如異丙苯是生產(chǎn)苯酚、丙酮的重要化學中間體，乙苯是生產(chǎn)合成材料重要單體苯乙烯的主要原料。傳統(tǒng)的烷基苯生產(chǎn)方法是以固體磷酸或三氯化鋁為催化劑，使苯和烯烴進行烷基化反應。但是以固體磷酸為催化劑時，副反應生成的多烷基苯不能進一步進行烷基轉(zhuǎn)移，從而降低了目的產(chǎn)物烷基苯的收率。以三氯化鋁為催化劑的釜式循環(huán)反應器，腐蝕和污染嚴重，需用昂貴的專用設備。近年來開發(fā)的分子篩液相固定床烷基化工藝，催化劑不污染環(huán)境并可再生，但苯烷基化是強放熱反應，傳統(tǒng)的固定床工藝流程復雜，裝置溫度難以控制、能耗大，而且要求高苯烯比和低空速。

USP4,849,569提出了一種催化蒸餾工藝，即在反應的同時完成反應物和生成物的分離，并利用反應熱進行蒸餾分離，充分利用了過程能量，并且由于反應產(chǎn)物連續(xù)不斷移走，破壞了化學平衡，提高了反應物的轉(zhuǎn)化率和目的產(chǎn)物的收率。但其裝填的構(gòu)件是將催化劑用玻璃布外加不銹鋼絲網(wǎng)包裹而成，勞動強度大且傳質(zhì)效率低，反應效果不理想。

CN1064475A提出了一種散裝筒式催化反應蒸餾工藝，其特點是將一個固定床反應器放入蒸餾塔中形成反應段，用床層間激冷物料控制各床層溫度，該工藝沒有充分利用反應放出的熱量。

USP5,476,978提出的催化蒸餾工藝應用于烷基化過程，但其產(chǎn)品中多烷基物含量高，反應轉(zhuǎn)化率、選擇性不高，需要復雜的后續(xù)烷基轉(zhuǎn)移和分離工藝。

本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎上提供兩種高轉(zhuǎn)化率、高選擇性、工藝簡單的生產(chǎn)烷基苯的方法。

本發(fā)明提供的方法之一主要是在一個由第一精餾段、第一反應段、第二精餾段、第二反應段、提餾段五段構(gòu)成的催化蒸餾塔中進行的，烯烴與苯在第一反應段進行烷基化反應，副產(chǎn)物多烷基苯在第二反應段進行烷基轉(zhuǎn)移反應，塔頂冷凝物料全部回流。

該方法是這樣具體實施的：烯烴從第一反應段下部進入塔內(nèi)，70～90％的原料苯從第一精餾段上部或第一反應段上部或回流罐進入塔內(nèi)，第一反應段主要生成物為烷基苯、多烷基苯，反應放出的熱量被部分物料氣化所吸收，氣相物料苯與未反應的烯烴經(jīng)第一精餾段向上流動，從塔頂出來經(jīng)冷凝器冷凝后回流；反應生成的烷基苯、多烷基苯等經(jīng)第二精餾段提濃后向下與從烷基苯分餾塔底得到的多烷基苯以及10～30％的原料苯的混合物混合后從第二反應段進入塔內(nèi)。在第二反應段上述物料主要進行烷基轉(zhuǎn)移反應，反應產(chǎn)物主要是烷基苯。產(chǎn)物和部分未反應的反應物經(jīng)提餾段分離，未反應的苯向上進入第二反應段；塔底得到烷基苯和少量多烷基苯進入再沸器，一部分產(chǎn)物氣化后返回塔中，另一部分進入烷基苯分餾塔分離，烷基苯分餾塔底部得到的多烷基苯返回至催化蒸餾塔，而塔頂?shù)耐榛絼t作為產(chǎn)品出裝置。

催化蒸餾塔的高度與直徑之比為5～100∶1，第一精餾段的高度為塔高的0.5～10％，第一反應段的高度為塔高的20～50％，第二精餾段的高度為塔高的15～30％，第二反應段的高度為塔高的10～30％，提餾段的高度為塔高的0.5～50％。

第一精餾段可以是普通的填料塔段，也可以是板式塔段。若為填料塔段，其中裝填的可以是無規(guī)則填料，也可以是規(guī)則填料。若為板式塔，其內(nèi)部可以是任意一種適用的塔板。

第一反應段內(nèi)主要進行苯的烷基化反應。該反應段內(nèi)可以裝填散堆催化劑，也可以裝填內(nèi)含催化劑的催化蒸餾構(gòu)件。裝填的催化劑選自分子篩催化劑、強酸性陽離子交換樹脂、負載雜多酸或雜多酸鹽中的一種。第一反應段的反應壓力為0.1～5.0兆帕，溫度為50～300℃。

第二精餾段可以是普通的填料塔段，也可以是板式塔段。若為填料塔段，其中裝填的可以是無規(guī)則填料，也可以是規(guī)則填料。若為板式塔，其內(nèi)部可以是任意一種適用的塔板。該段的作用是分離出烯烴，保證第二反應段不含烯烴。

第二反應段內(nèi)主要進行多烷基苯的烷基轉(zhuǎn)移反應。該反應段內(nèi)可以裝填散堆催化劑，也可以裝填內(nèi)含催化劑的催化蒸餾構(gòu)件，裝填的催化劑選自分子篩催化劑、強酸性陽離子交換樹脂、負載雜多酸或雜多酸鹽中的一種。該反應段裝填的催化劑可以與第一反應段相同，也可以不同。第二反應段的反應壓力為0.1～5.0兆帕，溫度為50～300℃。

提餾段可以是普通的填料塔段，也可以是板式塔段。若為填料塔段，其中裝填的可以是無規(guī)則填料，也可以是規(guī)則填料。若為板式塔，其內(nèi)部可以是任意一種適用的塔板。該段的作用是分離殘留的苯。