[發明專利]生產烷基苯的催化蒸餾方法

有效

• 申請號: 99102801.5
• 申請日: 1999-03-05
• 公開（公告）號: CN1085644C
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發明（設計）人: 張占柱;毛俊義;張凱
• 申請（專利權）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

本發明屬于生產烷基苯的方法，更具體地說，是生產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品，例如異丙苯是生產苯酚、丙酮的重要化學中間體，乙苯是生產合成材料重要單體苯乙烯的主要原料。傳統的烷基苯生產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移，從而降低了目的產物烷基苯的收率。以三氯化鋁為催化劑的釜式循環反應器，腐蝕和污染嚴重，需用昂貴的專用設備。近年來開發的分子篩液相固定床烷基化工藝，催化劑不污染環境并可再生，但苯烷基化是強放熱反應，傳統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，并且由于反應產物連續不斷移走，破壞了化學平衡，提高了反應物的轉化率和目的產物的收率。但其裝填的構件是將催化劑用玻璃布外加不銹鋼絲網包裹而成，勞動強度大且傳質效率低，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，但其產品中多烷基物含量高，反應轉化率、選擇性不高，需要復雜的后續烷基轉移和分離工藝。

本發明的目的是在現有技術的基礎上提供兩種高轉化率、高選擇性、工藝簡單的生產烷基苯的方法。

本發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，副產物多烷基苯在第二反應段進行烷基轉移反應，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，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，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第一精餾段向上流動，從塔頂出來經冷凝器冷凝后回流；反應生成的烷基苯、多烷基苯等經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。在第二反應段上述物料主要進行烷基轉移反應，反應產物主要是烷基苯。產物和部分未反應的反應物經提餾段分離，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，而塔頂的烷基苯則作為產品出裝置。

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則填料，也可以是規則填料。若為板式塔，其內部可以是任意一種適用的塔板。

第一反應段內主要進行苯的烷基化反應。該反應段內可以裝填散堆催化劑，也可以裝填內含催化劑的催化蒸餾構件。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則填料，也可以是規則填料。若為板式塔，其內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。

第二反應段內主要進行多烷基苯的烷基轉移反應。該反應段內可以裝填散堆催化劑，也可以裝填內含催化劑的催化蒸餾構件，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則填料，也可以是規則填料。若為板式塔，其內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。