一种邻二甲苯高选择性异构化催化剂和混合二甲苯中邻二甲苯的分离方法技术

本发明专利技术提供了一种邻二甲苯高选择性异构化催化剂以及一种和混合二甲苯中邻二甲苯的分离方法，所述异构化催化剂通过包括以下步骤的制备方法得到：(1)硅源、铝源和模板剂在阳离子含氟表面活性剂存在下，采用水热法得到溶胶，溶胶在微波辅助下在晶化斧中晶化，用有机弱酸进行酸处理、洗涤、烘干、焙烧得到分子筛；(2)配制包括锡盐、银盐的浸渍液，将步骤(1)得到的分子筛浸渍于所述浸渍液，干燥，焙烧。所述分离方法包括将混合二甲苯在前述异构化催化剂存在下在异构化反应器进行异构化，异构化后的产物经过多级精馏塔精馏分离，在各级精馏塔顶收集产物得到乙苯、间二甲苯、对二甲苯混合物，从塔釜分离得到邻二甲苯。本发明专利技术能够有效得到高邻二甲苯含量的产品。得到高邻二甲苯含量的产品。

【技术实现步骤摘要】
一种邻二甲苯高选择性异构化催化剂和混合二甲苯中邻二甲苯的分离方法


[0001]本专利技术涉及石油化工领域，具体涉及一种邻二甲苯高选择性异构化催化剂和混合二甲苯中邻二甲苯的分离方法。

技术介绍

[0002]邻二甲苯是制备重要化工中间体邻苯二甲酸酐的原料，邻二甲苯的获得有两种方式，一是通过煤基的混合芳烃原料，进行烷基化反应，再分离得到邻二甲苯。比如CN105693458A，CN105693458A，CN1752057A中记载方法，但是由于煤基中C10
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12的重芳烃含量比较高，邻二甲苯收率收到限制，直接合成法并不经济。还有一种方法是来自于石油化工的原料混合二甲苯，进行异构化反应，提高邻二甲苯含量后，分离得到高含量的邻二甲苯。由于此前很长一段时间，间二甲苯的售价要高于邻二甲苯，因此对于混合二甲苯催化剂，研究较多的是如何高的对二甲苯选择的异构化催化剂和催化反应工艺，比如CN113786865A，CN105254468A，CN110548536A中异构化方法。而由于目前邻二甲酸酐的需求量日益增大，邻二甲苯的售价也是日益增长。目前苯酐的产能主要受限于上游原料邻二甲苯的生产，根据报道，目前我国苯酐产能过剩，而邻二甲苯产能却不足的窘境，造成了资源的极大浪费。目前邻二甲苯和对二甲苯的价格已经相差达到1000元/吨，可与预计未来石化工程会把重心放在利润更高的邻二甲苯生产线上因此，对邻二甲苯的增产和分离具有非常重要的实际意义。
[0003]工业中邻二甲苯的分离经常采用精密精馏法，但是目前分离的工艺条件邻二甲苯收率不高，分离效率低，分离时间长都是制约邻二甲苯产能的要素。此外从苯酐生产厂家反馈的信息，当邻二甲苯中异丙苯的含量较高时，容易发生爆鸣现象，因此，通过异构化提高邻二甲苯的含量时，还需要注意异丙苯含量，一般要求邻二甲苯产品中异丙苯含量不能超过0.3％。
[0004]CN1752057A公开了一种用于生产邻二甲苯的方法，其采用的是含钼分子筛的催化剂，在临氢条件下进行异构化，提高邻二甲苯含量。但是一方面使用贵金属的催化剂，导致成本增加。还有很多异构化催化剂使用含铂物质，铂的含量超过0.3wt％，一样导致成本提高。
[0005]CN1566045A公开了一种从混合二甲苯中分离邻二甲苯的方法，使用了催促剂，催促剂的加入量大，损耗多，成本较高，而且并没有实现针对性的对所需产品，比如邻二甲苯的异构化。并不适合现有的工艺。
[0006]专利技术人在前的专利CN202210210891.8中披露了一种增产邻二甲苯的异构化催化剂，是以硅源、铝源和模板剂在阳离子含氟表面活性剂存在下，采用水热晶化法制得分子筛，再负载锡和银所得，能高选择性地对混合二甲苯进行异构化，高收率得到邻二甲苯，而且异丙苯含量低。但是经过方法试验的中试，发现虽然没有使用铂类贵金属作为催化剂活性成分不需要临氢的反应条件(铂要发挥催化作用是以铂金属单质作为催化活性中心，使
用时需要在临氢条件下保证铂为金属铂单质形式存在才能发挥催化活性作用)，但是在空气中长时间使用，虽然乙苯的转化率仍较高，但是邻二甲苯的选择性却在下降。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中对混合二甲苯的邻二甲苯产物的异构化催化剂选择性不高，催化剂容易失活，寿命不长，异丙苯含量较高的缺陷，本专利技术提出了一种用于提高混合二甲苯中邻二甲苯为产物的高选择性异构化催化剂，经过异构化后，杂质含量少，而且催化剂稳定，经过长时间运行后，催化活性和邻二甲苯的选择性基本没有下降。本专利技术还提供了一种从混合二甲苯中分离得到邻二甲苯的方法，具体是将混合二甲苯经过异构化后，精馏分离提纯，在塔顶获得对二甲苯，在塔釜获得高品质的邻二甲苯。
[0008]本专利技术主要是对在前专利CN202210210891.8的进一步改进，专利技术人预料不到地发现，在异构化催化剂的制备中，采用微波辅助制备分子筛，再用有机弱酸进行酸处理后，负载锡盐和银盐。尽管原因还未名，本专利技术制备得到的异构化催化剂保持了很好的催化活性和高的邻二甲苯选择性，在空气中长时间运行也能保持很好的催化活性和选择性。
[0009]本专利技术技术问题通过以下技术方案得以解决：
[0010]一种邻二甲苯高选择性异构化催化剂，通过包括以下步骤的制备方法得到：
[0011](1)硅源、铝源和模板剂在阳离子含氟表面活性剂存在下，采用水热法得到溶胶，溶胶在微波辅助下在晶化斧中晶化，再用有机弱酸进行酸处理、洗涤、烘干、焙烧得到分子筛；
[0012](2)配制包括锡盐、银盐的浸渍液，将步骤(1)得到的分子筛浸渍于所述浸渍液，干燥，焙烧制得所述异构化催化剂。
[0013]进一步地，步骤(1)所述水热法是将含有铝源的水溶液中加入模板剂和阳离子含氟表面活性剂，加碱(氢氧化钠和/或氢氧化钾)调节pH为10
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11，在30
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60min内缓慢加入硅源，持续搅拌3
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5h形成溶胶。更进一步地，硅源(以Si计)、铝源(以Al计)、模板剂、阳离子含氟表面活性剂的摩尔比为100：2
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5：10
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20：5
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10。
[0014]进一步地，步骤(1)中所述硅源、铝源没有特别的限定，为本领域所熟知，在本专利技术一个具体实施方案中，所述硅源选自水玻璃，硅溶胶、正硅酸酯中的至少一种；所述铝源选自硫酸铝、氯化铝、偏铝酸钠中的至少一种。
[0015]所述模板剂选自链状胺和/或环状胺，所述链状胺选自二乙胺、二丙胺、异丙胺、正丁胺中的至少一种，所述环状胺选自哌嗪、哌啶、环己胺中的至少一种；优选地，所述模板剂选自二乙胺和哌啶按照摩尔比4
‑
9:1的复配。所述阳离子含氟表面活性剂选自化学式为C8F
17
SO2N
+
(CH2)3(CH3)3I
‑
(CF911)、C
11
F
23
O2CONH(CH2)3N
+
(CH3)(CH2CH3)2I
‑
、C7F
15
CONH(CH2)3N
+
(CH3)3I
‑
中的至少一种。以上述链装胺和环状胺复配的胺作为模板剂，配合阳离子含氟表面活性剂，最终制备得到具有合适的比表面积和孔径的分子筛，并且分子筛高度稳定，保证了催化剂的使用寿命和稳定性。常用的分子筛作为载体的异构化催化剂，在长久的异构化反应中分子筛骨架容易塌陷失活，因此稳定性和寿命还有待提升。本专利技术采用含氟的阳离子表面活性剂和模板剂一起作用，在提高了邻二甲苯选择性的同时，还能提高催化剂的稳定性和使用寿命。
[0016]进一步地，所述在微波辅助下晶化，是将所得溶胶转移至晶化斧，在300
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600W功率
下微波、温度150
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200℃、和5
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10rpm的搅拌速度下晶化20
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30h。本专利技术采用微波辅助条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种邻二甲苯高选择性异构化催化剂，其特征在于，所述异构化催化剂通过包括以下步骤的制备方法得到：(1)硅源、铝源和模板剂在阳离子含氟表面活性剂存在下，采用水热法得到溶胶，溶胶在微波辅助下在晶化斧中晶化，再用有机弱酸进行酸处理、洗涤、烘干、焙烧得到分子筛；(2)配制包括锡盐、银盐的浸渍液，将步骤(1)得到的分子筛浸渍于所述浸渍液，干燥，焙烧制得所述异构化催化剂。2.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于，步骤(1)所述水热法是将含有铝源的水溶液中加入模板剂和阳离子含氟表面活性剂，加碱(氢氧化钠和/或氢氧化钾)调节pH为10
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11，在30
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60min内缓慢加入硅源，持续搅拌3
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5h形成溶胶；进一步地，硅源(以Si计)、铝源(以Al计)、模板剂、阳离子含氟表面活性剂的摩尔比为100：2
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5：10
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20：5
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10。3.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于，所述模板剂选自链状胺和/或环状胺，所述链状胺选自二乙胺、二丙胺、异丙胺、正丁胺中的至少一种，所述环状胺选自哌嗪、哌啶、环己胺中的至少一种；优选地，所述模板剂选自二乙胺和哌啶按照摩尔比4
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9:1的复配。4.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于，所述在微波辅助下晶化，是将所得溶胶转移至晶化斧，在300
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600W功率下微波、温度150
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200℃、和5
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10rpm的搅拌速度下晶化20
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30h。5.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于，在微波辅助晶化之前，先进行3
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5h的微波辅助预处理；所述微波辅助预处理是在200
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300W功率下，温度80
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110℃下预处理3
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5h。6.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于，所述有机弱酸选自草酸、乙酸、丙酸中的至少一种，优选为草酸；所述酸处理是加入5
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10％的有机弱酸水溶液浸渍，浸渍时间0.5
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1h。7.一种从混合二甲苯中分离邻二甲苯的方法，包括以下步骤：(S1)将混合二甲苯经过异构化反应器进行异构化，异构化反应是在权利要求1
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6任一项所述异构化催化剂存在下进行；(S2)异构化后的产物经过多级精馏塔精馏分离，在各级精馏塔顶收...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘潇，李云凌，
申请(专利权)人：大庆亿鑫化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：