一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法和系统技术方案

本发明专利技术属于芳烃生产技术领域，涉及一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法和系统。以轻质芳烃和甲醇为原料，在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件下，进行烷基化反应；烷基化反应后的物料重新在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件下继续进行烷基化反应；其中，改性分子筛催化剂由分子筛和负载在所述分子筛内的金属氧化物构成，所述分子筛为HY、Hβ、IM

【技术实现步骤摘要】
一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法和系统


[0001]本专利技术属于芳烃生产
，涉及一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法和系统。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]据专利技术人研究了解，目前工业中最常用的偏三甲苯、均四甲苯等的生产方法主要为C9+重芳烃分离法，例如将重整副产物进行回收利用，但是重整副产物中甲乙苯、均三甲苯、连三甲苯、偏四甲苯等组分含量较多，且其中部分组分沸点非常接近，通过分离法进行分离，产品纯度不高且分离成本极大；再例如以粗苯和粗甲醇为原料，通过酸洗、加氢预处理、烷基化反应、精馏、结晶分离和异构化反应，生产对二甲苯、邻二甲苯和偏三甲苯，降低了对二甲苯、邻二甲苯和偏三甲苯的生产成本，实现了非石油原料路线生产芳烃产品，但方法以生产二甲苯为主，偏三甲苯量较少且无法实现高端精细均四甲苯等产品的生产。

技术实现思路

[0004]为了解决工业分离法存在的偏三甲苯和均四甲苯组分含量低、分离困难等的技术难题，本专利技术的目的是提供一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法和系统，本专利技术通过直接生产偏三甲苯和均四甲苯，以解决上述问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]一方面，一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法，以轻质芳烃和甲醇为原料，在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件下，进行烷基化反应；烷基化反应后的物料重新在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件下继续进行烷基化反应；
[0007]其中，轻质芳烃为苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中的一种或几种；
[0008]改性分子筛催化剂由分子筛和负载在所述分子筛内的金属氧化物构成，所述分子筛为HY、Hβ、IM
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5、NU87、EU
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1、丝光沸石中的一种或几种，所述金属氧化物中的金属为Mg、Cu、La、Zn、Mo中的一种或几种。
[0009]采用化学合成直接获得偏三甲苯和均四甲苯能够避免工业分离法制备三甲苯和均四甲苯的困难。为了合成偏三甲苯和均四甲苯，首先要采用合适的原料，本专利技术采用轻质芳烃和甲醇均为工业生产中最为常规的化工原料。其次，要采用合适的催化剂催化轻质芳烃和甲醇进行烷基化反应产生偏三甲苯和均四甲苯，研究表明，采用本专利技术提供的改性分子筛催化剂能够利用轻质芳烃和甲醇直接烷基化获得偏三甲苯和均四甲苯。再次，为了避免合成过程目标产物含量较少的问题，本专利技术采用烷基化反应后的物料循环进行烷基化反应，研究表明烷基化反应后的物料循环进行烷基化反应与增加烷基化反应的时间并不是等同效果，仅增加烷基化反应的时间难以实现偏三甲苯和均四甲苯收率的增加，而将烷基化
反应后的物料循环进行烷基化反应能够实现偏三甲苯和均四甲苯收率的增加。通过本专利技术上述技术方案，本专利技术能够通过化学反应直接获得偏三甲苯和均四甲苯，从而避免工业分离法偏三甲苯和均四甲苯组分含量低、分离困难等的技术难题。
[0010]另一方面，一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的系统，用于实现上述方法，包括：
[0011]轻质芳烃源，用于向反应器中输送轻质芳烃；
[0012]甲醇源，用于向反应器中输送甲醇；
[0013]反应器，用于轻质芳烃与甲醇进行烷基化反应生产偏三甲苯和均四甲苯；
[0014]产品物料循环管线，用于将反应器中排出的烷基化反应后的物料输送回反应器；
[0015]在线检测装置，安装在产品物料循环管线上，用于对产品物料循环管线内的偏三甲苯和均四甲苯进行监测；
[0016]产品侧采管线，与产品物料循环管线连接，用于根据在线检测装置的检测结果将符合标准的偏三甲苯和均四甲苯采出。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]1.本专利技术采用轻质芳烃烷基化法实现偏三甲苯和均四甲苯产品的生产，可实现目标产物的高含量控制，产品副产少。
[0019]2.本专利技术采用改性分子筛催化剂对轻质芳烃与甲醇的烷基化反应进行催化，通过催化剂的择形催化，实现偏三甲苯和均四甲苯的选择性和收率提高。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0021]图1为本专利技术实施例中烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的系统的结构示意图；
[0022]1、轻质芳烃原料罐；2、甲醇罐；3、轻质芳烃进料泵；4、甲醇进料泵；5、混合器；6、预热器；7、固定床反应器；8、冷却器；9、三相分离器；10、油相回流泵；11、在线色谱；51、回流截止阀；52、第一甲醇截止阀；53、第二甲醇截止阀；71、第一甲醇分段进料截止阀；72、第二甲醇分段进料截止阀；73、第三甲醇分段进料截止阀；74、第一甲醇分段进料流量计；75、第二甲醇分段进料流量计；76、第三甲醇分段进料流量计；111、油相回流阀；112、油相出口阀；
[0023]图2为本专利技术实施例中制备的La/HY催化剂的红外光谱图。
具体实施方式
[0024]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0026]鉴于现有生产偏三甲苯和均四甲苯的工业分离法存在偏三甲苯和均四甲苯组分
含量低、分离困难等问题，本专利技术提出了一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法和系统。
[0027]本专利技术的一种典型实施方式，提供了一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法，以轻质芳烃和甲醇为原料，在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件下，进行烷基化反应；烷基化反应后的物料重新在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件下继续进行烷基化反应；
[0028]其中，轻质芳烃为苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中的一种或几种；
[0029]改性分子筛催化剂由分子筛和负载在所述分子筛内的金属氧化物构成，所述分子筛为HY、Hβ、IM
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5、NU87、EU
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1、丝光沸石中的一种或几种，所述金属氧化物中的金属为Mg、Cu、La、Zn、Mo中的一种或几种。
[0030]在一些实施例中，改性分子筛催化剂的制备方法为：采用饱和浸渍法将金属盐水溶液饱和浸渍到分子筛中，将饱和浸渍的分子筛进行干燥、焙烧获得改性分子筛催化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法，其特征是，以轻质芳烃和甲醇为原料，在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件的下，进行烷基化反应；烷基化反应后的物料重新在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件的下继续进行烷基化反应；其中，轻质芳烃为苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中的一种或几种；改性分子筛催化剂由分子筛和负载在所述分子筛内的金属氧化物构成，所述分子筛为HY、Hβ、IM
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5、NU87、EU
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1、丝光沸石中的一种或几种，所述金属氧化物中的金属为Mg、Cu、La、Zn、Mo中的一种或几种。2.如权利要求1所述的烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法，其特征是，所述分子筛为HY，所述金属氧化物中的金属为La；或，所述分子筛为Hβ，所述金属氧化物中的金属为Zn。3.如权利要求1所述的烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法，其特征是，轻质芳烃为甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中的一种或几种。4.如权利要求1所述的烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法，其特征是，轻质芳烃与甲醇的摩尔比为1:5～5:1；或，原料液体质量总空速0.5～5h
‑1。5.如权利要求1所述的烷基化生产偏三甲苯和均四甲苯的方法，其特征是，烷基化反应后的油相物料和气相物料重新在改性分子筛催化剂的催化作用和250～600℃的条件下继续进行烷基化反应；或，在烷基化反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，曲冠熹，马延春，
申请(专利权)人：济南新材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：