液相烷基转移生产乙苯的方法技术

本发明专利技术涉及一种液相烷基转移生产乙苯的方法，主要解决现有技术中存在催化剂利用率较低，催化剂强度差，活性、稳定性差的问题。本发明专利技术通过采用以多乙基苯和苯为反应原料，在反应温度100～260℃，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的条件下，反应原料与催化剂接触发生液相烷基转移反应生成乙苯；其中，所述催化剂为SiO2/Al2O3摩尔比为5～200的无粘结剂Beta型分子筛的技术方案较好的解决了该问题，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】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，主要解决现有技术中存在催化剂利用率较低，催化剂强度差，活性、稳定性差的问题。本专利技术通过采用以多乙基苯和苯为反应原料，在反应温度100～260℃，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的条件下，反应原料与催化剂接触发生液相烷基转移反应生成乙苯；其中，所述催化剂为SiO2/Al2O3摩尔比为5～200的无粘结剂Beta型分子筛的技术方案较好的解决了该问题，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。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
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1?烧基化催化剂的寿命，也可以提1?乙苯的广率。 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°C。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、Q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 I. 0小时 '温度250°C，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，所述的催化剂都为有粘结 剂的分子筛，造成催化剂利用率较低。 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Na 20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°C，压力2. 8?6. 9MPa，总物料质量空速在2?10小时'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H 2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°C处理0. 5?4小时，优选150?600°C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/ Al 2O3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、碱金属和碱土金属兀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SiO2Al 2O3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°C氨脱附对应酸中心）和弱酸中心（150?330°C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%。 US4891458、CN1096025A分别描述了采用P沸石作为液相烷基化和液相烷基 转移催化剂使用的工艺过程。CN101146752A描述了采用磷元素改性的P沸石作为液相 烷基转移催化剂使用。CN1096025A描述了采用沸石作为液相烷基转移催化剂使用。 CN1373004A描述了一种SiO 2Al2O3摩尔比范围在25?60,经过卤素元素改性的P沸石作 为多乙苯和苯液相烷基转移催化剂使用。CN1207960A描述了一种用稀土或碱土金属改性 的@沸石作为液相烷基转移催化剂使用。上述专利提到的催化剂都采用含一定比例粘结 剂的催化剂，粘结剂的存在降低了催化剂的传质能力，导致催化剂利用率低下，强度差。同 时由于液相法反应传质是反应的关键控制步骤，催化剂的失活主要在于催化剂孔口的污染 和催化剂孔道沉积重组分有关。反应物快速的反应并快速的离开催化剂微孔道是催化剂稳 定性提1?的关键。
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利用率较低，催化剂强度 差，活性、稳定性差的问题，提供一种新的。该方法具有反应 活性高，催化剂稳定性好、强度好的特点。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种液相烷基转移生产乙苯 的方法，以多乙基苯和苯为反应原料，在反应温度100?260°C，反应压力2. 0?4. 5MPa，液 相重量空速1?10小时 ' 苯/多乙基苯重量比1?10的条件下，反应原料与催化剂接触 发生液相烷基转移反应生成乙苯；其中，所述催化剂为SiO2Al 2O3摩尔比为5?200的无粘 结剂Beta型分子筛。 上述技术方案中，优选地，所述无粘结剂Beta型分子筛中，分子筛的含量大于95 Sfi %O 上述技术方案中，优选地，所述无粘结剂Beta型分子筛SiO2Al2O 3摩尔比为 20?60。 上述技术方案中，优选地，所述无粘结剂Beta型分子筛经水蒸汽处理。更优选得， 水蒸汽处理在含有KTlOO重量％的水蒸汽气氛下进行，处理温度为400?800°C，处理时间 为0. 5?24小时，水蒸气的重量空速为1?10小时' 上述技术方案中，优选地，反应温度为150?240°C。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液相烷基转移生产乙苯的方法，以多乙基苯和苯为反应原料，在反应温度100～260℃，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的条件下，反应原料与催化剂接触发生液相烷基转移反应生成乙苯；其中，所述催化剂为SiO2/Al2O3摩尔比为5～200的无粘结剂Beta型分子筛。

【技术特征摘要】

【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