煤基原料生产对二甲苯的方法技术

本发明专利技术涉及一种煤基原料生产对二甲苯的方法。该方法以廉价的煤基粗苯和煤基粗甲醇为原料，采用外比表面积大、弱酸及中强酸为主的烷基化催化剂和抗结焦烷基化反应介质，通过酸洗、加氢预处理、烷基化反应、精馏、结晶分离、异构化反应、烷基转移反应和物料循环等过程，高选择性的生产对二甲苯；可选择地，所述方法进一步包括甲苯择形歧化反应。烷基化反应在固定床、流化床或移动床反应器中进行，所使用催化剂为两种金属氧化物修饰的片状MCM‑56、纳米针状ZSM‑5、片状MCM‑49或纳米Beta分子筛，或其复合物；异构化、烷基转移和择形歧化反应也均使用新型专用催化剂，均在固定床反应器中进行。本发明专利技术所提供的方法能有效降低对二甲苯的生产成本，并彻底实现其非石油路线生产。

Method for producing p-Xylene by coal based raw material

The present invention relates to a method for producing para xylene from coal based raw material. The method of using cheap coal and coal based methanol crude benzene as raw material, with large surface area, strong acid and weak acid alkylation catalyst in the alkylation reaction medium and anti coking, through pickling, hydrotreating, alkylation, distillation, crystallization, isomerization, transalkylation and the material circulation process, high selectivity for p-xylene production; alternatively, the method further includes shape selective disproportionation of toluene. The alkylation reaction was carried out in a fixed bed, a fluidized bed or moving bed reactor, the catalyst for the two kinds of metal oxide modified MCM flake 56, ZSM 5, nanometer needle flake MCM or 49 nanometer Beta molecular sieve, or its compound; isomerization, transalkylation and disproportionation reactions were the use of new special catalyst were carried out in a fixed bed reactor. The method provided by the invention can effectively reduce the production cost of p-xylene, and completely realize the non petroleum route production.

【技术实现步骤摘要】
煤基原料生产对二甲苯的方法
本专利技术涉及一种以煤基原料生产对二甲苯的方法。所述方法以廉价的煤基粗苯和煤基粗甲醇为原料，采用外比表面积大、弱酸及中强酸为主的新型烷基化催化剂和抗结焦烷基化反应介质，通过酸洗、加氢预处理、烷基化反应、精馏、结晶分离、异构化反应、烷基转移何物料循环等过程，实现高选择性、低成本地生产对二甲苯；可选择地，所述方法进一步包括甲苯择形歧化反应过程。本方法可彻底实现对二甲苯的非石油路线高效生产。
技术介绍
对二甲苯（PX）是需求量最大的芳烃类基础原料，其经氧化后可得到对苯二甲酸，后者可进一步合成重要的高分子材料聚酯纤维和塑料。此外，对二甲苯在医药、农药、染料及溶剂等领域也有极其广泛的用途。据统计，当前我国PX的年需求量达2000万吨以上，约1200万吨需要进口。目前其生产严重依赖石油路线，主要工艺为甲苯歧化和二甲苯异构化分离，它们分别存在原料利用率低和对二甲苯产率低的问题。我国矿藏是"多煤少油"，石油短缺将成为我国工业发展的主要瓶颈之一，国民经济的持续健康发展要求我国必须依托自身的资源优势来发展石化原料的生产技术，国家确立了"以煤代油"战略作为能源与资源的发展方向。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤基原料生产对二甲苯的方法，其特征在于以煤基粗苯和煤基粗甲醇为原料，通过酸洗、加氢预处理、烷基化反应、精馏、结晶分离、异构化反应和烷基转移反应，得到对二甲苯；具体步骤如下：（1）将煤基粗苯进行酸洗和加氢预处理，与煤基粗甲醇一起和/或先后投入到烷基化反应器中，同时加入外比表面积大、弱酸及中强酸为主的烷基化催化剂和反应载气进行烷基化反应；煤基粗甲醇与煤基粗苯的摩尔比为 1:1～1:6，反应压力为常压至5.0 MPa，反应温度为 350～700℃，水与煤基粗苯和煤基粗甲醇的总量的摩尔比为1:2~10:1，总质量空速为 0.2～10.0 h

【技术特征摘要】
1.一种煤基原料生产对二甲苯的方法，其特征在于以煤基粗苯和煤基粗甲醇为原料，通过酸洗、加氢预处理、烷基化反应、精馏、结晶分离、异构化反应和烷基转移反应，得到对二甲苯；具体步骤如下：（1）将煤基粗苯进行酸洗和加氢预处理，与煤基粗甲醇一起和/或先后投入到烷基化反应器中，同时加入外比表面积大、弱酸及中强酸为主的烷基化催化剂和反应载气进行烷基化反应；煤基粗甲醇与煤基粗苯的摩尔比为1:1～1:6，反应压力为常压至5.0MPa，反应温度为350～700℃，水与煤基粗苯和煤基粗甲醇的总量的摩尔比为1:2~10:1，总质量空速为0.2～10.0h-1；载气与煤基粗苯和煤基粗甲醇的总量的摩尔比为1:2～10:1；（２）步骤（1）中的烷基化反应产物与未反应的苯进入精馏系统，依次经气提塔、苯塔和甲苯塔，分离出的轻烃作为装置燃料，分离出的苯和部分甲苯循环进入烷基化反应器作为反应原料，甲苯塔流出的重组份进入PX+MX（对二甲苯+间二甲苯）精馏塔；PX+MX精馏塔分离出的对二甲苯和间二甲苯混合物进入异构化反应器，同时加入异构化反应催化剂，对二甲苯与间二甲苯的摩尔比为1:1～1:4，反应压力为常压至5.0MPa，反应温度为250～500℃，总质量空速为0.1～10.0h-1，采用H2或N2为反应载气，载气与对二甲苯和间二甲苯的总摩尔比为1:2～10:1，反应所得混合二甲苯循环进入PX+MX精馏塔；PX+MX精馏塔流出的重组分原料进入邻二甲苯精馏塔，分离得到邻二甲苯；邻二甲苯精馏塔流出的重组分物料进入三甲苯精馏塔，分离所得三甲苯与甲苯塔分离所得部分甲苯进入烷基转移反应器，甲苯与三甲苯的摩尔比为1:4～4:1，反应压力为常压至6.0MPa，反应温度为350～700℃，总质量空速为0.1～10.0h-1，采用H2或N2为反应载气，载气与甲苯与三甲苯的总摩尔比为1:2～10:1；所得产物和未反应原料一同循环并入步骤（1）中的烷基化反应产物，进入精馏系统；三甲苯精馏塔流出的重组份物料作为装置液体燃料。2.根据权利要求1所述的煤基原料生产对二甲苯的方法，其特征在于步骤（1）原料中的煤基粗甲醇为煤焦炉气所制粗甲醇或煤合成气所制粗甲醇中的至少一种；煤基甲醇原料中甲醇含量为80.0~93.0wt%，其他杂质组分为水、二甲醚、乙醇、丁醇或戊醇等中至少一种。3.根据权利要求1所述的煤基原料生产对二甲苯的任一方法，其特征在于步骤（1）原料中的煤基粗苯为焦化苯、煤焦油重组分轻质化粗苯中的至少一种；煤基粗苯中，除苯外，还含有0.5~15.0wt%甲苯和少量二甲苯及其他杂质，所述其他杂质为环己烷、含氮或含硫物质中至少一种。4.根据权利要求1所述的煤基原料生产对二甲苯的方法，其特征在于步骤（1）中煤基粗苯酸洗采用硫酸洗涤法；煤基粗苯加...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志荣，李明，赵国庆，袁英，李孝慈，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31