一種對二甲苯的生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種對二甲苯的生產方法，該方法包括以苯、甲苯和甲醇為原料的烷基化反應及將烷基化反應產物依次進行甲苯回收和二甲苯提取工序，其特征是：將所述二甲苯提取后殘留下來的碳九及以上芳烴物質與經過水蒸氣脫烷基反應的苯和甲苯混合原料進行烷基轉移反應后，再依次進行上述甲苯回收和二甲苯提取工序。本發明在現有技術的基礎上，將一部分苯、甲苯原料通過水蒸氣脫烷基反應器生成高濃度苯，利用烷基轉移反應將二甲苯塔底碳九及以上芳烴充分參與到反應中去，促進了反應平衡向生成二甲苯的方向進行，增加了對二甲苯的濃度，提高了對二甲苯單程轉化率。本發明的方法，可使對二甲苯的濃度提高15～20%（w），苯和甲苯的轉化率提高5～10%。
【專利說明】一種對二甲苯的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于石油化工【技術領域】，特別是涉及一種對二甲苯的生產方法。
【背景技術】
[0002]對二甲苯(PX)是石化工業主要的有機原料之一，在化纖、合成樹脂、農藥、醫藥、塑料等眾多化工生產領域有著廣泛的用途，主要用于合成精對苯二甲酸(PTA)。典型的對二甲苯生產方法是從石腦油催化重整生成的熱力學平衡的混合二甲苯(C8A)中通過多級深冷結晶分離或分子篩模擬移動床吸附分離(簡稱吸附分離)技術，將對二甲苯從沸點與之相近的異構體混合物中分離出來。受熱力學平衡的影響，混合二甲苯中通常間二甲苯(MP)的含量較高，而工業需求量較大的PX含量卻較低，所以工業上常常采用甲苯歧化和烷基轉移、CS芳烴異構化等技術手段增產PX。PX產品純度可達98%以上，但收率最高只有70%左右。
[0003]近年來，隨著精對苯二甲酸產能的迅猛增加，我國呈現出對二甲苯供不應求、價位居高不下的局面。由苯、甲苯和甲醇烷基化制二甲苯成為人們研究的熱點，如中國專利。甲苯、甲醇烷基化合成二甲苯是增產對二甲苯的一條新的工藝路線，為甲苯轉化和廉價甲醇利用提供了新的途徑。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就在于提供一種全新的以苯、甲苯為原料生產對二甲苯的方法。
[0005]本發明的技術方案為:
一種對二甲苯的生產方法，該方法包括以苯、甲苯和甲醇為原料的烷基化反應及將烷基化反應產物依次進行甲苯回收和二甲苯提取工序，其特征是:將所述二甲苯提取后殘留下來的碳九及以上芳烴物質與經過水蒸氣脫烷基反應的苯和甲苯混合原料進行烷基轉移反應后，再依次進行上述 甲苯回收和二甲苯提取工序。
[0006]所述烷基化反應條件為:反應器壓力0.05、.8MPa，原料進料溫度40(T45(TC，甲苯/甲醇2~6mol/mol,甲苯/苯> 1.5mol/mol,總物料重量空速< 1.2111。
[0007]所述原料甲苯來源于甲苯回收工序。
[0008]所述水蒸氣脫烷基反應采用水蒸氣作為反應劑，催化劑中添加少量堿和堿土金屬作為助催化劑。
[0009]所述水蒸氣脫烷基反應條件為--反應溫度59(T650°C，總物料重量空速2~4 h—1，反應器壓力5.5~6.5MPa0
[0010]所述烷基轉移反應條件為:壓力2.8~3.210^，床層溫度380~4301:，重量空速
2.0~3.5h'
[0011]本發明中的以苯、甲苯和甲醇為原料的烷基化反應及將烷基化反應產物依次進行甲苯回收和二甲苯提取工序可參見專利申請《一種由苯、甲苯與甲醇烷基化制二甲苯的方法及裝置》(申請號:CN201210233169.2)。
[0012]本發明在現有技術的基礎上，將一部分苯、甲苯原料通過水蒸氣脫烷基反應器生成高濃度苯，利用烷基轉移反應將二甲苯塔底碳九及以上芳烴充分參與到反應中去，促進了反應平衡向生成二甲苯的方向進行，增加了對二甲苯的濃度，提高了對二甲苯單程轉化率。本發明的方法，可使對二甲苯的濃度提高15~20% (W)，苯和甲苯的轉化率提高5~10%。
[0013]同時，本發明中脫烷基反應器頂部產出的合成氣可通過高壓法合成甲醇，返回甲醇蒸發器補充原料，充分利用了碳九及以上芳烴物料，也可增設PSA裝置，提純H2，為需氫單元供氫，增加了裝置操作的靈活性和產品的多樣性，具有較好的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明對二甲苯生產的工藝流程。
[0015]其中，I為苯-甲苯蒸發器；II為烷基化反應器；III為甲醇蒸發器；IV為甲苯回收塔；V為甲苯回收塔頂全凝器；VI為二甲苯塔；νπ為二甲苯塔頂全凝器；珊為水蒸氣脫烷基反應器JX為烷基轉移反應器；X為吸附分離單元。
[0016]I為芳烴原料(任意比例的苯和甲苯。)；2為甲苯；4為甲醇蒸汽；5為甲醇；6為甲苯回收塔塔頂出料'7為烷基化反應器底部出料；8為甲苯回收塔底部出料；9為二甲苯塔塔頂出料；10為混合二甲苯；11為二甲苯塔底部出料；12為烷基轉移反應產物；13為苯、甲苯原料；14為脫烷基反應底部出料；15為合成氣(CO、CO2、H2) ；16為對二甲苯。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0018]如圖1所示，芳烴原料I和甲苯塔頂全凝器V抽出的甲苯2 —同進入原料蒸發器I，出來的混合氣態苯、甲苯及從甲醇蒸發器III出來的甲醇蒸汽4 一同進入烷基化反應器II，反應器壓力0.05~0.8MPa，入口溫度400~450°C，甲苯/甲醇:2~6mol/mol，甲苯/苯:≥1.5mol/mol，總物料重量空速≤Uh'反應器底部出料7進入甲苯回收塔IV，塔頂通過全凝器V收回甲苯2并返回原料蒸發器I。甲苯回收塔IV底部出料8進入二甲苯塔VI，壓力0.8~1.0 MPa (G)，溫度245~255°C，塔底溫度260~290°C，回流比3.5~4.5(重量比)，塔頂出料9經全凝器VII冷凝后，以液態形式10進入吸附分離單元，得到對二甲苯16。
[0019]一部分原料13 (苯和甲苯)與水蒸氣被加熱到59(T650°C時，進入水蒸氣脫烷基反應器珊，以氧化鋁為載體的銠為催化劑，少量堿和堿土金屬作為助催化劑進行水蒸氣脫烷基。總物料重量空速2~4 h-1，反應器壓力5.5飛.5MPa。
[0020]脫烷基反應底部出料14 (高濃度苯)與二甲苯塔VI底部出料11 (碳九及以上芳烴物質)在烷基轉移反應器IX內發生反應，重量空速2.0~3.5 1h-1，壓力2.8~3.2 MPa(G),床層溫度380~430°C，烷基轉移反應產物12返回甲苯回收塔IV，繼續進行分離，最終得到對二甲苯16。
[0021]水蒸氣脫烷基反應器珊頂部氣體15可根據裝置聯合的實際需要進入甲醇合成裝置或者氫氣提純裝置。
【權利要求】
1.一種對二甲苯的生產方法，該方法包括以苯、甲苯和甲醇為原料的烷基化反應及將烷基化反應產物依次進行甲苯回收和二甲苯提取工序，其特征是:將所述二甲苯提取后殘留下來的碳九及以上芳烴與經過水蒸氣脫烷基反應的苯和甲苯混合原料進行烷基轉移反應后，再依次進行上述甲苯回收和二甲苯提取工序。
2.按照權利要求1所述的對二甲苯的生產方法，其特征在于所述烷基化反應條件為:反應器壓力0.05~0.8MPa，原料進料溫度40(T450°C，甲苯/甲醇2~6mol/mol，甲苯/苯≥1.5mol/mol，總物料重量空速≤1.21-1。
3.按照權利要求1或2所述的對二甲苯的生產方法，其特征在于所述原料甲苯來源于甲苯回收工序。
4.按照權利要求1所述的對二甲苯的生產方法，其特征在于所述水蒸氣脫烷基反應采用水蒸氣作為反應劑，催化劑中添加少量堿和堿土金屬作為助催化劑。
5.如權利要求1或4所述的對二甲苯的生產方法，其特征在于所述水蒸氣脫烷基反應條件為:反應溫度59(T650°C，總物料重量空速2~4 h-1，反應器壓力5.5~6.5MPa。
6.如權利要求1所述的一種對二甲苯的生產方法，其特征在于所述烷基轉移反應條件為:壓力2.8~3.2MPa，床層溫度38(T430°C，重量空速2.0~3.5h'
【文檔編號】C07C15/08GK103467238SQ201310373250
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】孫巧莉, 陳國民 申請人:寧夏寶塔石化科技實業發展有限公司