公开一种通过使甲苯与甲烷反应制备乙苯和／或苯乙烯的方法。在一个实施方式中，该方法可包括使甲苯与甲烷反应形成包含乙苯的产物物流，在现有苯乙烯生产装置中对乙苯进一步处理形成苯乙烯。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及制备乙苯和苯乙烯的方法。
技术介绍
苯乙烯是用于制备目前许多塑料的重要单体。苯乙烯通常采用制备乙苯，然后使 其脱氢制备苯乙烯的方式进行制备。乙苯通常采用涉及苯烷基化的一种或多种芳族转化方 法形成。通常使用分子筛型催化剂进行的芳族转化方法在化学加工工业众所周知。这种芳 族转化方法包括芳族化合物例如苯与乙烯烷基化，制备烷基芳族化合物如乙苯。通常，烷基 化反反应器可生产单烷基苯和多烷基苯的混合物，该反应器与烷基转移反应器连接，用于 将多烷基苯转化为单烷基苯。烷基转移方法在一定条件下操作，以使多烷基化的芳族馏分 歧化，这样可制备具有提高的乙苯含量和降低多烷基化组分含量的产物。当同时采用烷基 化和烷基转移方法时，可使用两个各自具有自己的催化剂的独立反应器用于各自的过程。 烷基化和烷基转移转化方法可以在液相、气相进行，或者在同时存在液相和气相的条件下， 或者它们的组合情况下进行。在由乙烯和苯烷基化反应形成乙苯过程中，除了形成所需的乙苯外还可能形成杂 质和不希望的副产物。这些不希望的产物可包括如二甲苯、异丙基苯、正丙基苯和丁基苯的 化合物，以及聚乙基苯和沸点高于或等于185°C的高沸点烷基芳族组分，有时也存称作“重 组分”。如预期的，重要的是减少这些杂质和副产物。尤其是在二甲苯，特别是间二甲苯和 对二甲苯的情况，二甲苯的沸点非常接近乙苯的沸点，并使产物分离和纯化困难。乙烯主要是从烃例如乙烷、丙烷、丁烷或石脑油的热裂解获得。乙烯还可以从各种 精炼方法产生并回收。来自这些来源的乙烯包括各种不需要的产物，包括二烯烃和乙炔，它 们的作用会降低烷基化催化剂的效率，并且可使从乙烯分离时的成本较高。分离方法可包 括例如萃取蒸馏和乙炔选择性加氢生成乙烯。生产相对高纯度乙烯的热裂解和分离技术可 占乙苯生产成本的显著部分。可通过甲苯的加氢脱烷基化获得苯，该方法包括在催化剂存在下加热甲苯与过量 氢的混合物至高温(例如500-600°C )。在这些条件下，甲苯可发生如下化学方程式的脱烷 基化C6H5CH3+H2 — C6H6+CH4。该反应需要输入能量，由上面化学方程式可知，产生甲烷副产 物，通常分离甲烷并可以将其用作该方法的加热燃料。鉴于上述情况，希望能有一种制备乙苯和苯乙烯的方法，该方法不依赖于热裂解 炉和高费用的分离技术作为乙烯来源。还希望该方法不依赖于来自精炼物流的乙烯，该物 流含有杂质，这些杂质会降低效率并且会污染烷基化催化剂。进一步希望避免甲苯转化为 苯的过程，因该过程本身需要费用并有碳原子形成甲烷的损失。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方式是一种制备乙苯的方法，该方法包括使甲苯和甲烷在一个或多个反应器中反应，形成包含乙苯和/或苯乙烯的第一产物物流，然后在现有苯乙烯生 产装置的至少一部分中对第一产物物流的至少一部分组分进行处理。第一产物物流还包含 苯、甲苯或甲烷中的一种或多种。该方法可包括至少一个用于从第一产物物流至少部分分 离组分的分离设备。反应器可包括能消耗热量的反应区，以保持该反应区在使甲苯和甲烷 反应形成乙苯和/或苯乙烯的所需温度范围。可以从第一产物物流分离甲烷，形成降低甲烷含量的第二产物物流。可以将甲烷 再循环返回反应器，或者在该方法中用作加热燃料。还可以从第一产物物流分离甲苯并将 其再循环到反应器。第一产物物流的至少一部分组分可以在苯乙烯生产方法中进一步处 理。苯乙烯生产方法包括烷基化反应器，该反应器通过使苯和乙烯反应形成乙苯；以及脱氢 反应器，该反应器通过乙苯脱氢形成苯乙烯。本专利技术的另一个实施方式是一种制备乙苯和/或苯乙烯的方法，该方法包括使甲 苯和甲烷在一个或多个反应器中反应，形成包含乙苯、苯乙烯、苯、甲苯和甲烷中的一种或 多种的第一产物物流；从第一产物物流除去至少一部分的甲烷，形成降低甲烷含量的第二 产物物流；从第一或第二产物物流分离至少一部分的苯；使至少一部分分离的苯在烷基化 反应器中反应，形成乙苯；使乙苯在一个或多个脱水反应器中脱氢形成苯乙烯。分离、烷基 化和脱氢过程的一个或多个过程的至少一部分是使用现有的苯乙烯生产装置进行的。一个 或多个反应器可具有一个或多个反应区，并能消耗热量以保持一个或多个所述反应区在促 进甲苯和甲烷形成乙苯的反应的所需温度范围之内。本专利技术的另一个实施方式是改进现有苯乙烯生产装置的方法，该方法包括增加使 甲苯与甲烷反应制备包含乙苯和苯乙烯的新产物物流的方法。可以将包含乙苯和苯乙烯的 新产物物流送入现有苯乙烯生产装置，用于进一步处理形成另外的苯乙烯。现有的苯乙烯 生产装置可包括分离设备、烷基化反应器和脱氢反应器，所述分离设备从新产物物流除去 至少一部分的苯和甲苯，烷基化反应器通过使苯与乙烯反应形成乙苯，脱氢反应器通过使 乙苯脱氢形成苯乙烯。附图说明图1是显示制备乙苯和苯乙烯的方法的示意方框流程图。图2是显示根据本专利技术的实施方式制备乙苯和苯乙烯的方法的示意方框流程图。具体实施例方式下面参见附图，首先参见图1，图1示出按照现有技术进行的烷基化/烷基转移方 法的一个实施方式的示意方框流程图。通过管线10将甲苯进料物流送入反应区100，该反 应区生成产物物流，该产物物流包括通过管线12的甲烷和通过管线14的苯。将通过管线 14的苯与通过管线16的乙烯一起送入烷基化反应区120，在该反应区生成乙苯和其他产 物，该其他产物可通过管线18送入分离区140。分离区140可通过管线20除去苯，并将苯 送入烷基转移反应区160。也可以将苯通过管线22部分再循环到烷基化反应区120。分离 区140也可以通过管线26除去聚乙基苯，并将聚乙基苯送入烷基转移反应区160，制备提高 了乙苯含量的产物，可将该产物通过管线30送入分离区140。其他副产物如图所示通过管 线32从分离区140排出，其他副产物可包括甲烷和其他烃，这些副产物能够在该方法中再循环、用作燃料气体，燃烧或者用其它方法进行处理。乙苯可通过管线34从分离区140排 出，并送入脱氢反应区180，以制备苯乙烯产物，该产物可通过管线36排出。该过程的前部300(由虚线标出)包括最初甲苯至苯反应区110和烷基化反应区 120。由该图可知，至前部300的输入物流可包括通过管线10的甲苯和通过管线16的乙烯 以及通过管线15的氧。还可以有来自甲苯反应之外的另外来源的苯输入物流，如反应区 100所示，但是在该实施方式中未示出这些输入物流。输出物流包括通过管线12的甲烷，它 是在反应区110中在甲苯转化为苯的期间产生的，含乙苯的产物物流通过管线18送入该过 程的后部400。后部400包括分离区140、烷基转移反应区160和脱氢区180。现参见图2，该图示出本专利技术一个实施方式的示意方框流程图。将通过管线210提 供的甲苯和通过管线216提供的甲烷的进料物流送入反应区200，在该反应区生成乙苯和 其他可包括苯乙烯的产物。在一些实施方式中，可向反应区200送入氧输入物流215。来自 反应区200的输出物包括含乙苯的产物，将该产物通过管线218送入分离区240。分离区 240可分离存在的苯，并通过管线220将其送入烷基化反应区260。烷基化反应区260可包 括烷基转移区。分离区240还可以通过管线226除去存在的重质分子。烷基化反应区260 可制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备乙苯和／或苯乙烯的方法，该方法包括： 使甲苯和甲烷在一个或多个反应器中反应，形成包含乙苯和／或苯乙烯的第一产物物流； 在现有的苯乙烯生产装置的至少一部分中对第一产物物流的至少一部分组分进一步处理。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JR巴特勒，JE佩拉蒂，
申请(专利权)人：弗纳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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