專利名稱：含有氮和烯烴的甲苯的精制方法
技術領域：
本發明為一種含氮雜質甲苯的精制方法，具體地說，是一種含有氮和烯烴雜質的甲苯的精制方法。
背景技術：
在采用甲酰基嗎啉作為溶劑的芳烴抽提工藝中，所得甲苯中含有嗎啉、甲酰基嗎啉等有機氮類雜質，其含量以含氮量計大于10μg/g。這樣高的氮雜質含量會使下游工藝的催化劑中毒，因此必須通過精制方法將它們從甲苯中去除，使精制后甲苯的含氮量低于1μg/g。
目前，常采用水洗和白土精制的方法對含甲酰基嗎啉等雜質的甲苯進行精制。水洗法需耗費大量的水資源，不僅能量損耗大，而且水洗產生的含氮污水也需要進一步處理。白土精制方法需按時間分階段進行增溫運行，白土每半個月就必須更換，這不僅增加了操作的復雜性及勞動強度，而且更換下來的大量廢白土不能再生利用，其存在會帶來環境污染。
另外，芳烴抽提過程得到的甲苯中還含有一定量的烯烴，其含量一般大于10μg/g，烯烴的存在會產生下列影響(1)影響甲苯的酸洗比色，使產品質量受到影響；(2)使下游加工過程中產生副產品；(3)使高溫設備結垢。因此必須除去甲苯中的烯烴，使其含量低于3μg/g，才能得到合格的甲苯產品。
為去除甲苯中的含氮雜質，CN1142127C采用磺酸型陽離子樹脂在室溫～80℃、線流速低于10米/小時的條件下進行甲苯精制，雖然能取得較好的脫氮效果，但不能去除原料中的烯烴。
發明內容
本發明的目的是提供一種含氮和烯烴的甲苯的精制方法，該法操作簡便、污染少、成本低，并且效果顯著。
本發明提供的含有氮和烯烴的甲苯的精制方法，包括將所述甲苯在10～60℃、線流速為3～18米/小時的條件下通過陽離子交換樹脂層，然后再通過酸性白土層，所述陽離子交換樹脂與酸性白土的體積比為2.0～30.0∶1。
本發明方法使用磺酸型離子交換樹脂脫除甲苯中的含氮化合物，再使用少量酸性白土脫除其中的烯烴，可有效降低甲苯中的氮含量和烯烴含量，使甲苯中有機氮含量從50μg/g降至1μg/g以下，烯烴含量降至3μg/g以下。所用陽離子交換樹脂可反復再生，多次使用，從而降低了精制成本；所用白土僅用于脫除甲苯中的烯烴，因此用量大大減少，其用量僅為白土精制法的15～20％，并且使用壽命相對延長，可達一年以上。
具體實施例方式
本發明方法將含有雜質的甲苯通過氫型陽離子交換樹脂層，其中的含氮化合物被陽離子交換樹脂吸附而與甲苯原料分離，但其中含有的少量烯烴不能被離子交換樹脂吸附。因而從離子交換樹脂流出的甲苯中含氮量極少，烯烴含量不變，將其通過酸性白土層，使含有的烯烴被酸性白土吸附，即可脫除甲苯中的烯烴。
本發明中所述甲苯通過陽離子交換樹脂層和酸性白土層的溫度優選20～40℃，線流速優選6～15米/小時。
所述陽離子交換樹脂優選磺酸型陽離子交換樹脂，更優選苯乙烯系-磺酸型離子交換樹脂，所述的苯乙烯系-磺酸型離子交換樹脂優選大孔型苯乙烯系-磺酸型離子交換樹脂。
所述的陽離子交換樹脂使用時為氫型。氫型陽離子交換樹脂由市售的儲存型樹脂轉換而成，其轉換方法為將儲存型陽離子交換樹脂在15～40℃下用去離子水浸泡24小時以上，再使體積為離子交換樹脂體積4～5倍、濃度為3～4質量％的鹽酸溶液流經離子交換樹脂1～2小時，然后用去離子水淋洗樹脂至洗出液pH值為6～7。經干燥除水后即可使用。
所述的白土選自膨潤土或粘土，優選膨潤土。
所述酸性白土的用量可視原料中烯烴含量的多少而定，當原料中烯烴含量較多時，所用白土相對于陽離子交換樹脂的量較多，反之，原料中烯烴含量較少時，所用白土相對于陽離子交換樹脂的量則較少。一般甲苯中烯烴含量為10～30μg/g，優選的陽離子交換樹脂與酸性白土的體積比為2.5～5.0∶1。
所述的陽離子交換樹脂在使用中失去活性后，可通過再生繼續使用，其再生方法與樹脂的預處理方法相同。酸性白土失效后，應及時更換，更換以精制后甲苯中的烯烴含量小于3μg/g為標準來進行，即當精制后甲苯中的烯烴含量大于3μg/g時，就要對所用白土進行更換。
下面通過實例進一步詳細說明本發明，但本發明并不限于此。
實例中，甲苯中氮含量由中華人民共和國石油化工行業標準SH/T0657-1998液體石油烴中痕量氮測定法測定，烯烴含量用中華人民共和國行業標準SH/T 0236石油產品溴值測定法測定。
實例1～7以下實例用本發明方法對含有嗎啉的甲苯進行精制處理。
取大孔苯乙烯系-磺酸型陽離子交換樹脂(南開大學化工廠產品，型號為D001)30克，用去離子水浸泡30小時，裝于玻璃柱內，將4倍體積的4質量％的鹽酸溶液通過樹脂1小時，使其轉換為氫型，然后用去離子水淋洗樹脂至洗出液pH為6.0～7.0時，停止淋洗，用氮氣將水除凈，進行干燥。
將含有以氮含量計為56μg/g嗎啉雜質和烯烴含量為10μg/g的甲苯在不同條件下通過上述氫型陽離子交換樹脂柱，然后再通過酸性白土柱，使用的白土為膨潤土，所述氫型陽離子交換樹脂與酸性白土的體積比為3∶1。各實例處理條件及處理后甲苯中的氮和烯烴含量見表1。
實例8～14以下實例用本發明方法對含嗎啉、甲酰基嗎啉和烯烴的甲苯進行精制處理。
將含有以氮含量計為31μg/g嗎啉、23μg/g甲酰基嗎啉以及烯烴含量為10μg/g的甲苯，在不同條件下通過實例1制得的氫型陽離子交換樹脂柱，然后再通過酸性白土柱，使用的白土為膨潤土，所述氫型陽離子交換樹脂與酸性白土的體積比為3∶1。處理條件和處理后甲苯中的氮和烯烴含量見表2。
實例15～19按實例1的方法對含嗎啉和烯烴的甲苯進行精制處理，不同的是改變處理過程中氫型陽離子交換樹脂與酸性白土的體積比，精制結果見表3。
表1
表2
表3
權利要求
1.一種含有氮和烯烴的甲苯的精制方法，包括將所述甲苯在10～60℃、線流速為3～18米/小時的條件下通過陽離子交換樹脂層，然后再通過酸性白土層，所述陽離子交換樹脂與酸性白土的體積比為2.0～30.0∶1。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述甲苯通過陽離子交換樹脂層和酸性白土層的溫度20～40℃，線流速為6～15米/小時。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述陽離子交換樹脂為磺酸型陽離子交換樹脂，白土為膨潤土。
4.按照權利要求3所述的方法，其特征在于所述磺酸型陽離子交換樹脂為苯乙烯系-磺酸型離子交換樹脂。
5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于所述苯乙烯系-磺酸型離子交換樹脂為大孔型苯乙烯系-磺酸型離子交換樹脂。
6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述陽離子交換樹脂與酸性白土的體積比為2.5～5.0∶1。
7.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述的陽離子交換樹脂為氫型。
8.按照權利要求7所述的方法，其特征在于氫型陽離子交換樹脂由儲存型樹脂轉換而成，其轉換方法為將儲存型陽離子交換樹脂在15～40℃下用去離子水浸泡24小時以上，再使體積為離子交換樹脂體積4～5倍、濃度為3～4質量％的鹽酸溶液流經離子交換樹脂1～2小時，然后用去離子水淋洗樹脂至洗出液pH值為6～7。
9.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述甲苯中烯烴含量為10～30μg/g。
全文摘要
一種含有氮和烯烴的甲苯的精制方法，包括將所述甲苯在10～60℃、線流速為3～18米/小時的條件下通過陽離子交換樹脂層，然后再通過酸性白土層，所述陽離子交換樹脂與酸性白土的體積比為2.0～30.0∶1。該法操作簡便、污染少、成本低，可有效去除甲苯中的氮雜質和烯烴。
文檔編號C07C7/00GK1754865SQ20041008022
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月28日 優先權日2004年9月28日
發明者楊玉蕊, 田松柏, 顧侃英 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院