一種分子篩氣相法生產碳八碳九芳烴的方法
【專利摘要】本發明工藝采用分子篩氣相法生產二甲苯、三甲苯等芳烴，以滿足工業上對碳八碳九芳烴產品的需求，本方法采用分子篩氣相法，以苯、甲醇為原料，以負載有5%~10%Fe、1%~3%Mo、0.2%~3%Ce、1%~5%Cu的改性SAPO-41分子篩作為催化劑，經氣化器氣化后在軸向反應器內完成烷基化反應，由分離、精餾系統獲得二甲苯、三甲苯等產品，并在回收系統中分離苯、甲苯。該方法提供了一種改性分子篩，并用于生產碳八、碳九芳烴。該方法具有無腐蝕、無污染、流程簡單的優點。
【專利說明】一種分子篩氣相法生產碳八碳九芳烴的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種分子篩氣相法生產碳八碳九芳烴的方法，具體涉及甲醇與苯烷基化生產二甲苯、三甲苯芳烴的方法。
【背景技術】
[0002]隨著近年來精細化工的發展，碳八碳九芳烴尤以二甲苯、三甲苯的應用越發廣泛，需求量日益增加。最重要的是作為生產聚酯的主要原料對二甲苯，需求量最大，此外，用于生產鄰苯二甲酸酐的鄰二甲苯，用于諸如增塑劑、偶氮染料和木材防腐劑的間二甲苯以及用于生產偏酐的偏三甲苯，都是市場需求迫切的原料。目前芳烴最主要的生產途徑是石腦油重整，得到芳烴混合物，經吸附、冷凍、精餾等過程，副產再經過異構化、歧化等工藝組合。獲得符合質量要求的上述產品。也就是說全部依靠石油的延伸加工。
[0003]典型工藝以石腦油催化重整生成二甲苯，這種方法隨著石油資源的枯竭顯然已不能滿足市場需求，研究者通過甲苯脫烷基化或將甲苯歧化以獲得苯和從中回收單獨的二甲苯異構體的C8芳族化合物，增加二甲苯收率。但歧化方法生產通常不純以至于缺乏市場競爭性。以甲醇為烷基化的原料，在苯環上接上甲基來獲得較重的芳烴就是一條很好的路子。苯與甲苯不僅從石油，也可從煤炭的深加工中獲得。另一方面，因為甲醇工業起步早，原料來源廣，技術成熟，國內生產能力過剩。如采用該技術生產較重芳烴，既可以補充石腦油重整產品的不足，在成本上具有競爭力，也實現了煤化工產品向石油化工產品的轉移。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種改性SAP0-41分子篩，用于生產二甲苯、三甲苯等芳烴，以滿足工業上對碳八碳九芳烴產品的需求，本工藝具有無腐蝕、無污染、流程簡單的優點。
[0005]本法采用分子篩為負載有5%?10%Fe、1%?3%Μο、0.2%?3%Ce、1%?5%Cu的SAPO-41分子篩。值得指出的是元素鈰、銅的負載操作是于真空條件下浸潰、經550°C焙燒，使其分布于SAP0-41分子篩孔道中，元素鐵、鑰、鋪、銅,尤其是元素鋪、銅的協同作用或產生效應為分子篩催化劑提供了更好的加氫效果，對于本法起到了意想不到的技術效果。
[0006]采用如下技術方案實現:
(I)以苯與甲醇為原料，于烷基化反應器中裝填負載有59Tl0%Fe、19T3%Mo、0.2°/T3%Ce、1%?5%Cu的SAP0-41分子篩。
[0007](2)甲醇通過甲醇預熱器進入甲醇蒸發器，分六段進入烷基化反應器，苯經氣化器氣化后在軸向反應器內與甲醇逆向接觸，經分子篩作用，在多段軸向反應器內完成甲醇與苯的烷基化反應，生成碳八碳九等芳烴。
[0008]控制工藝條件為:苯與甲醇比例為0.8?1.3:1.2?1.5，反應溫度420?480°C，反應壓力為0.10?0.5MPa，空速I?2 hr'烷基化反應溫度為400?480°C，壓力為0.10?
0.5MPa。
[0009](3)經分離、精餾系統獲得混合二甲苯、混合三甲苯等產品，經回收系統分離苯、甲苯。
[0010]本發明提供的一種以苯和甲醇為原料制備碳八、碳九芳烴的工藝路線及合成方法。采用了改性的SAP0-41分子篩催化劑，苯的單程轉化率> 55%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]附圖1為本發明的一種分子篩氣相法生產碳八碳九芳烴的方法流程示意圖。
[0012]圖中各編號的意義如下:
1:苯；2:甲醇；3:反應后混合氣；4:混合二甲苯；5:混合三甲苯；6:苯、甲苯；7:重質烴；
1-1:甲醇泵；1_2:甲醇蒸發器；1_3:苯氣化器；1_4:烷基化反應器；1_5精餾塔；1_6:二甲苯罐；1-7:苯甲苯回收罐。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖具體闡釋本發明方法。
[0014](I)以2(T40°C /h的速率將烷基化反應器內溫度逐步升到420°C左右。
[0015](2)苯進入苯氣化器,氣化后的苯蒸氣導入苯加熱爐,加熱爐出口的高溫苯進入燒基化反應器頂部，逐步提高催化劑床層溫度使其達到反應溫度440°C。于烷基化反應器中裝填負載有 5%Fe、l%Mo、0.2%Ce、l%Cu 的 SAP0-41 分子篩。
[0016](3)甲醇通過甲醇預熱器進入已經氮氣排凈的甲醇蒸發器，分六段進入烷基化反應器。在溫升不超過20°C情況下，逐步加大甲醇和苯的投料量，反應壓力在0.15MPa。
[0017](4)由反應器出口的產品經過再沸器器送至精餾塔。塔內建立緩慢沸騰，經分離、精餾獲得二甲苯、三甲苯等產品。
[0018](5)經回收系統分離苯、甲苯，回收使用。
【權利要求】
1.一種分子篩氣相法生產碳八碳九芳烴的方法，其特征在于本方法采用分子篩氣相法，以苯、甲醇為原料，以負載有59Tl0%Fe、19T3%Mo、0.2%?3%Ce、1%?5%Cu的改性SAP0-41分子篩作為催化劑，甲醇通過甲醇預熱器進入甲醇蒸發器，分六段進入烷基化反應器，苯經氣化器氣化后在軸向反應器內與甲醇逆向接觸，經分子篩作用完成烷基化反應，生成碳八碳九等芳烴，再經分離、精餾系統獲得二甲苯、三甲苯等產品，經回收系統分離苯、甲苯。
2.如權利要求1所述的一種分子篩氣相法生產碳八碳九芳烴的方法，其特征在于本方法采用分子篩氣相法于固定床反應，苯與甲醇比例為0.8^1.3:1.2?1.5，反應溫度420?480 °C，反應壓力為0.10?0.5MPa，空速1?2 hr'
3.如權利要求1所述的一種分子篩氣相法生產碳八碳九芳烴的方法，其特征在于所述改性SAP0-41分子篩是負載有5°/ri0%Fe、l°/T3%Mo、0.2°/T3%Ce、1%?5%Cu元素的，并且元素鈰、銅是在真空條件下浸潰，再于550°C焙燒后，形成Cu-Ce體系，獲得的改性的負載型分子篩催化劑。
【文檔編號】C07C2/86GK104292064SQ201410533449
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月11日 優先權日:2014年10月11日
【發明者】馬利海, 陸世鵬, 李紅俊, 王文華, 徐建, 黃浩 申請人:寧夏寶塔石化科技實業發展有限公司