多乙基苯与苯液相烷基转移的方法技术

本发明专利技术涉及一种多乙基苯与苯液相烷基转移的方法，主要解决现有技术中存在催化剂抗水能力差，稳定性差，三乙基苯转化率低的问题。本发明专利技术通过采用包括在液相烷基转移条件下，使多乙基苯和苯与催化剂接触生成乙苯的步骤；所述催化剂以重量份数计，包括以下组份：a)30～90份的Y型分子筛原粉干基；b)10～70份的粘结剂；其中，所述Y型分子筛的硅铝摩尔比在20～60之间，但不包括20的技术方案较好地解决了该问题，可用于多乙基苯与苯液相烷基转移生产乙苯的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】
多乙基苯与苯液相烷基转移的方法
本专利技术涉及一种多乙基苯与苯液相烷基转移的方法。
技术介绍
乙苯是重要的有机化工原料，工业上主要用作生产苯乙烯的原料。乙苯主要由苯和乙烯通过烷基化反应制得，其烷基化过程一般分为气相分子筛法和液相分子筛法。无论是气相分子筛法还是液相分子筛法的烷基化过程，由于反应产物乙苯可以和原料苯一样继续和乙烯发生烷基化反应生成二乙苯、三乙苯、四乙苯等多乙苯组分，所以现代的乙苯工业生产中都建立了独立的烷基转移反应器，把这部分从烷基化反应产物中分离出来的多乙苯物料和苯混合后通过烷基转移催化剂反应生成乙苯。这样做不仅可以减少烷基化反应中副反应的发生，提高烷基化催化剂的寿命，也可以提高乙苯的产率。早期的专利US3751504、US4016218、US3962364和CN1310051选用的是气相烷基转移工艺，采用的催化剂活性组分为ZSM-5分子筛，分别采用了未改性的HZSM-5、水蒸汽处理的HZSM-5分子筛、元素磷改性处理以及水蒸汽处理并辅以有机酸处理改性的HZSM-5分子筛。这使得气相烷基催化剂的性能得到了大幅度的提高。但是，烷基转移反应需要的酸强度要比烷基化反应高，同时为了保持反应物料处于气相条件下，气相烷基转移反应都需要很高的反应温度，一般大于400℃。这导致了气相烷基转移反应的副反应比较多，二甲苯和杂质的含量比较高，催化剂寿命较短。同时，为了维持高的选择性，气相烷基转移的转化率都比较低，最高维持在60％。随着液相法低温反应的优势逐渐被研究人员认识，分子筛液相烷基转移的方法陆续被开发出来。US4774377公开了一种液相烷基转移过程，采用上进下出、下进上出或者水平放置的反应器，其催化剂可以采用X、Y型、L型、USY、Ω沸石和丝光沸石，推荐采用丝光沸石。专利US3551510公开了一种通过分离气相烷基化过程的产物，获得产物乙苯，同时把分离出的多乙苯和苯单独用一个自上而下的烷基转移反应器进行反应的工艺，在液体空速1.0小时-1、温度250℃，压力3.4MPa条件下，采用丝光沸石作为烷基转移催化剂使用。这些专利中采用丝光沸石反应温度较高，同时物料空速也比较低。CA2022982描述了具体的液相烷基转移的工艺过程，采用Y型沸石作为烷基转移催化剂使用。US4169111详细介绍了采用单独的自下而上烷基转移过程，推荐采用Na2O含量在0.2％、水蒸汽超稳化处理的Y分子筛作为烷基转移催化剂使用。推荐在温度232～343℃，压力2.8～6.9MPa，总物料质量空速在2～10小时-1，苯与二乙苯摩尔比在2～5条件下反应。可以看出该专利中采用水蒸汽超稳化处理的Y分子筛做烷基转移催化剂后，物料空速有所提高，但是反应温度仍然较高。日本专利JP1135728公开了一种液相条件下二乙基苯和苯烷基转移催化剂的制备方法，采用铁元素改性的Y沸石，但是在反应前该催化剂要用含H2和H2S的气体进行预处理，催化剂使用前的预处理过程比较复杂。CN1323739A描述了一种Y型分子筛用于多乙苯和苯液相烷基转移过程，所制备的分子筛通过至少一步在氨气气氛下于室温～650℃处理0.5～4小时，优选150～600℃处理1～3小时的步骤而获得。CN1359752A描述了一种用于由多烷基苯和苯生产单烷基苯用的催化剂，由SiO2/Al2O3摩尔比为8～20的HY沸石和惰性组分构成，其中Y沸石重量范围为40～90％，其余为惰性组分和0.01～5％(重量)的选自P、碱金属和碱土金属元素的一种或一种以上的助剂元素。该催化剂用于多乙基苯和苯液相烷基转移过程生产乙苯，多乙基苯的转化率大于60％，生成乙苯的选择性大于99％，乙苯中二甲苯含量＜120ppm。CN1373006A描述了一种用于由多乙基苯和苯生产乙苯的催化剂，由SiO2/Al2O3摩尔比为8～20的Y沸石和惰性组份构成，其中Y沸石重量范围为40～90％，其余为惰性组份。该催化剂的酸特点是中强酸中心(330～600℃氨脱附对应酸中心)和弱酸中心(150～330℃氨脱附对应酸中心)的比例为65∶35～35∶65。该催化剂用于多乙基苯和苯液相烷基转移过程生产乙苯，多乙基苯的转化率大于70％，生成乙苯的选择性大于等于98％。上述专利的共同点都提到了Y型分子筛的硅铝比范围都在低硅铝比区为5到20之间，都提到了对二乙苯的活性较好，但是没有提到三乙苯的活性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中存在催化剂抗水能力差，稳定性差，三乙基苯转化率低的问题，提供一种新的多乙基苯与苯液相烷基转移的方法。该方法具有催化剂抗水能力好，稳定性好，三乙苯转化率比二乙苯转化率高的特点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种多乙基苯与苯液相烷基转移的方法，包括在液相烷基转移条件下，使多乙基苯和苯与催化剂接触生成乙苯的步骤；所述催化剂以重量份数计，包括以下组份：a)30～90份的Y型分子筛原粉干基；b)10～70份的粘结剂；其中，所述Y型分子筛的硅铝摩尔比在20～60之间，但不包括20。上述技术方案中，所述Y型分子筛的硅铝摩尔比在25～50之间；优选在30～40之间。上述技术方案中，所述液相烷基转移条件包括：反应温度170～260℃，反应压力2.0～4.5MPa，液相重量空速1～10小时-1，苯/多乙基苯重量比1～10。上述技术方案中，多乙基苯包括二乙基苯和三乙基苯。上述技术方案中，三乙基苯转化率大于二乙基苯转化率。上述技术方案中，所述粘结剂选自氧化铝、二氧化硅、粘土或硅藻土中的至少一种。上述技术方案中，所述多乙基苯为纯乙烯法、稀乙烯法或酒精法制备乙苯中产生的多乙基苯。本专利技术方法中所述的催化剂的硅铝比范围在20～60之间，但不包括20；优选的是30～40之间。获得该高硅铝比的方法包括本领域所熟知的四氯化硅法、水热处理和酸洗处理，以及氟硅酸铵法、乙二胺四乙酸(EDTA)络合剂等脱铝处理的方法。一般地，所述水热处理条件包括：温度400～900℃，时间1～8小时，液固比0.1～10。所述酸洗处理条件包括：温度0～120℃，时间1～8小时，液固比0.5～100，酸溶液浓度0.1～5％，酸选自草酸、柠檬酸、乙酸、酒石酸等有机酸。所述氟硅酸铵法脱铝处理条件包括：温度0～100℃，时间1～8小时，液固比0.1～10。所述EDTA络合剂脱铝处理条件包括：温度0～100℃，时间0.1～8小时，液固比0.05～100，酸溶液浓度0.01～5％。所述四氯化硅法脱铝处理条件包括：温度150～600℃，时间1～8小时，四氯化硅与分子筛重量比比0.01～20。其中，优选的方法为四氯化硅处理的方法。在多乙基苯和苯的液相烷基转移反应中，反应原料苯和多乙苯中都会携带少量的水，很少量的水就会造成烷基转移催化剂的失活，虽然这种催化剂的失活是可逆的，但是催化剂的活性受到了极大的影响。不同物化性质的催化剂的抗微量水的多少体现了催化剂的抗水能力。本专利技术由于采用了含高硅铝比Y型分子筛的催化剂，在催化剂的表面和孔口有富硅的表面，具有比低硅铝比的催化剂更好的抗水性能。同时，本专利技术方法所采用的高硅铝比Y型分子筛，其微孔孔道体系内具有发达的连通结构，具有更加发达的二次孔。这些次级孔结构提高了物料的传质能力，使反应物和产物易于进出孔道。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多乙基苯与苯液相烷基转移的方法，包括在液相烷基转移条件下，使多乙基苯和苯与催化剂接触生成乙苯的步骤；所述催化剂以重量份数计，包括以下组份：a)30～90份的Y型分子筛原粉干基；b)10～70份的粘结剂；其中，所述Y型分子筛的硅铝摩尔比在20～60之间，但不包括20。

【技术特征摘要】
1.一种多乙基苯与苯液相烷基转移的方法，包括在液相烷基转移条件下，使多乙基苯和苯与催化剂接触生成乙苯的步骤；所述催化剂以重量份数计，包括以下组份：a)30～90份的Y型分子筛原粉干基；b)10～70份的粘结剂；其中，所述Y型分子筛的硅铝摩尔比在20～60之间，但不包括20。2.根据权利要求1所述多乙基苯与苯液相烷基转移的方法，其特征在于，所述Y型分子筛的硅铝摩尔比在25～50之间。3.根据权利要求2所述多乙基苯与苯液相烷基转移的方法，其特征在于，所述Y型分子筛的硅铝摩尔比在30～40之间。4.根据权利要求1所述多乙基苯与苯液相烷基转移的方法，其特征在于，所述液相烷基转移...

【专利技术属性】
技术研发人员：宦明耀，杨为民，孙洪敏，张斌，沈震浩，薛明伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11