烷基苯生产方法技术

本发明专利技术涉及一种烷基苯生产方法，主要解决以往技术中存在的能耗较高的问题。本发明专利技术通过采用包括如下步骤：(1)苯和烯烃进入烷基化反应器，烷基化反应液进入苯塔；(2)苯和多烷基苯进入烷基转移反应器，烷基转移反应产物进入苯塔；(3)苯塔塔顶得到含不凝气的气相物流进入脱非芳塔，塔釜物流进入烷基苯塔；(4)脱非芳塔塔顶排放出含烷烃的不凝气，塔釜得到的含苯的物料返回至苯塔；(5)在烷基苯塔塔顶得到烷基苯产品，塔釜物料进入多烷基苯塔；(6)从多烷基苯塔塔顶或侧线得到多烷基苯循环回烷基转移反应器的技术方案，较好地解决了该问题，可应用于苯和烯烃烷基化生产烷基苯的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烷基苯的生产方法，特别是生产乙苯和异丙苯的方法。
技术介绍
烷基苯中的乙苯和异丙苯是重要的有机化工原料，其中，乙苯主要用作制备苯乙烯的原料，异丙苯主要用于生产苯酚和丙酮。工业上传统的制备乙苯和异丙苯方法都采用固体磷酸、三氯化铝或氢氟酸系列催化剂，由于其对设备腐蚀严重，三废多，随着对环保要求的提高，大部分已被新型的分子筛法所取代。目前生产烷基苯已经转向采用高选择性的分子筛催化剂，包括大孔分子筛Y、 beta、MCM系列及中孔的ZSM系列等。大部分的新的乙苯和异丙苯生产装置采用丙烯和苯的分子筛液相烷基化法。该方法具有反应条件温和、烯烃转化率高和产物选择性好的优点，不仅无污染和无腐蚀，且副产物多烷基苯可通过烷基转移转变为乙苯或异丙苯使烷基苯产率高达99 %以上，是近年来世界各大工业集团公司所普遍关注、并竞相开发研究的一项清洁工艺技术。CN1037699公布了一种烷基苯的制造方法，该方法提出在生产异丙苯时，烷基化反应器和烷基转移反应器的流出物先通过脱丙烷塔脱除丙烷后，再依次进入苯塔、异丙苯塔和多异丙苯塔进行分离，得到异丙苯产品。文献W089/10910公布了一种生产异丙苯的工艺流程， 即原料丙烯与新补充的原料苯在加入反应器前先通过换热器预热后进入烷基化反应器进行反应，反应后的物料进入闪蒸装置，大部分循环苯被分离出来，进入脱丙烷塔，而富含异丙苯的蒸气进入苯塔，在此分离出残留的苯。然后用白土处理异丙苯除去烷基化反应中副产的少量重质物。从苯塔塔釜出来的高级芳烃，主要为二异丙苯(DIPB)，DIPB在烷基转移工段再反应生成异丙苯。以上两个方法生产异丙苯时，CN1037699采用了设置脱丙烷塔脱除丙烷，而 W089/10910则是先将反应产物减压闪蒸后，含丙烷和苯的气相物料进入脱丙烷塔脱除丙烷。这两个方法尽管工艺流程有所不同，但是同样都设置了脱丙烷塔，存在着分离塔数量多、能耗较大的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是以往技术在生产烷基苯时存在工艺流程不合理，仅含有少量烷烃的烷基化反应产物先通过一台脱烷基塔进行分离后，再经过苯塔、烷基苯塔等才得到烧基苯广品，由此而造成的能耗闻的问题，提供一种新的烧基苯的生广方法。该方法具有能耗低、流程简单等特点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种，包括以下步骤a)在烷基化催化剂存在下，包括新鲜苯、循环苯和烯烃的混合原料进入至少含有二段催化剂床层的烷基化反应器，经过液相烷基化反应后的反应液进入苯塔；b)在烷基转移催化剂存在下，包括新鲜苯、循环苯和回收的多烷基苯进入烷基转移反应器进行液相烷基转移反应，反应产物进入苯塔；c)烷基化反应液以及烷基转移反应液进入苯塔中部，新鲜苯从苯塔中上部进入， 塔顶气相物料进入塔顶冷凝器冷凝后进入回流罐，不凝气从塔顶回流罐排放进入d)步骤， 侧线抽出的苯作为原料进入烷基化反应器和烷基转移反应器，苯塔塔釜液进入e)步骤；d)从c)步骤来的含有烷烃、非芳和苯的气体从底部进入脱非芳塔，分离后塔顶得到含有烷烃和非芳烃的不凝气物流和含有非芳和苯等组份的液体物流，塔釜得到苯物流， 该股苯物流返回c)步骤中的苯塔顶部；e)从c)步骤来的苯塔塔釜液进入烷基苯塔中部，塔顶得到烷基苯产品，塔釜液进入f)步骤；f)从e)步骤来的烷基苯塔塔釜液进入多烷基苯塔中部，多烷基苯从塔顶或侧线采出送往烷基转移反应器，多烷基苯塔底采出重组份。上述技术方案中，烯烃是指乙烯和丙烯；烷基苯则是乙苯和异丙苯；不凝气是指乙烷或丙烷；新鲜苯若含有一定的水份则进入苯塔脱除水份；原料乙烯或丙烯的摩尔浓度为70 100% ;新鲜苯的质量浓度为99. O 100% ;烷基化反应液中含有乙烷或丙烷、苯、 乙苯或异丙苯组份，其中乙烷或丙烷的摩尔浓度为O. 001 20% ;烷基化反应液不经过其他分离设施而直接进入苯塔分离，苯塔塔顶操作压力为O. O 1. OMPa(g)，优选范围为 O. 1-0. 6MPa(g)，塔顶操作温度为70 200°C，优选范围为80 150°C，塔釜温度为150 300°C，优选范围为200 250°C，理论塔板数为20 100，优选范围为30 60 ;苯塔塔顶回流罐排出的气相物料中乙烷或丙烷的摩尔浓度为1_90%，优选范围为10 70% ;原料苯进入苯塔靠近上部的位置，在苯塔上部但在原料苯入口位置的下方抽出用于烷基化和烷基转移反应的苯原料；苯塔侧线采出的苯物流中苯的质量浓度为70 100%，优选范围为 85 100%，侧线采出位置为从上往下数第2 30层塔盘，优选范围为5 15 ;脱非芳塔的塔顶操作压力为O. O 1. OMPa(g)，优选范围为O.1 O. 6MPa(g)，塔顶操作温度为40 200°C，优选范围为40-100°C，理论塔板数为2 30，优选范围为5 20 ;烷基苯塔塔顶操作压力为-O.1 1. OMPa (g)，优选范围为O. O O. 5MPa (g)，塔顶操作温度为80 250°C, 优选范围为120 250°C，塔釜温度为150 300°C，优选范围为180 250°C，理论塔板数为10 100，优选范围为30 60 ;多烷基苯塔操作压力为-O.1 O. 5MP(g)，优选范围为-O.1 O.1MPa(g)，操作温度为80°C 250°C，优选范围为100°C 200°C，塔釜温度为 150 300°C，优选范围为180 250°C，理论塔板数为10 100，优选范围为30 60。本专利技术中，含有乙烷或丙烷的烷基化液不采用脱烷烃塔脱除烷烃而是直接进入苯塔进行分离，苯塔顶设置分凝器，通过控制冷凝温度，烷烃以不凝气形式从苯塔塔顶回流罐排出，然后进入后续的脱非芳塔，在该塔中实现烷烃和苯的分离，同时也脱除了由原料苯中带入的少量非芳，从该塔塔釜回收的苯返回至苯塔，以降低苯的单耗。脱除了烷烃和非芳后的苯可从苯塔的侧线采出，作为烷基化和烷基转移反应的原料。塔釜得到的含有烷基苯和多烷基苯等组份的物流进入烷基苯塔进行分离，在烷基苯塔的塔顶可得到高纯度的烷基苯产品。从烷基苯塔塔釜得到的含有多烷基苯的物料进入多烷基苯塔，反应生成的二烷基苯和三烷基苯等组份从该塔塔顶或者靠近塔顶的侧线采出作为烷基转移反应的原料，与苯一起反应生成烷基苯，塔釜排出少量重组份。采用上述本专利技术的烷基苯生产工艺，取消了传统烷基苯装置中的脱烷基塔以及相应的塔顶冷凝器、回流罐、回流泵以及再沸器等一系列设备和相应的控制设施，既减少了投资，又降低了能耗，适用于不同浓度烯烃原料的烷基苯工艺流程，取得了较好的技术效果。附图说明图1为传统的异丙苯生产工艺流程不意图。图2为本专利技术的优化的异丙苯生产工艺流程示意图。图1中I为苯和丙烯烷基化以及苯和多异丙苯烷基转移反应单元，II为脱丙烷塔， III苯塔，IV为异丙苯塔，V为多异丙苯塔，VI为苯塔回流罐，VII为脱非芳塔，VIII为脱非芳塔回流罐。I为丙烯原料，2为新鲜苯原料，3为干苯，4为多异丙苯，5为烷基化反应液，6 为烧基转移反应液，7为丙烧,8为污苯，9为异丙苯产品，10为重组份。图1所示的传统的异丙苯生产工艺流程中，丙烯原料I和循环苯原料3进入烷基化反应单元I，新鲜苯原料2进入苯塔III脱水后从侧线抽出干苯原料3送入反应单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烷基苯生产方法，包括以下步骤：a)在烷基化催化剂存在下，包括新鲜苯、循环苯和烯烃的混合原料进入至少含有二段催化剂床层的烷基化反应器，经过液相烷基化反应后的反应液进入苯塔；b)在烷基转移催化剂存在下，包括新鲜苯、循环苯和回收的多烷基苯进入烷基转移反应器进行液相烷基转移反应，反应产物进入苯塔；c)烷基化反应液以及烷基转移反应液进入苯塔中部，新鲜苯从苯塔中上部进入，塔顶气相物料进入塔顶冷凝器冷凝后进入回流罐，不凝气从塔顶回流罐排放进入d)步骤，侧线抽出的苯作为原料进入烷基化反应器和烷基转移反应器，苯塔塔釜液进入e)步骤；d)从c)步骤来的含有烷烃、非芳和苯的气体从底部进入脱非芳塔，分离后塔顶得到含有烷烃和非芳烃的不凝气物流和含有非芳和苯等组份的液体物流，塔釜得到苯物流，该股苯物流返回c)步骤中的苯塔顶部；e)从c)步骤来的苯塔塔釜液进入烷基苯塔中部，塔顶得到烷基苯产品，塔釜液进入f)步骤；f)从e)步骤来的烷基苯塔塔釜液进入多烷基苯塔中部，多烷基苯从塔顶或侧线采出送往烷基转移反应器，多烷基苯塔底采出重组份。

【技术特征摘要】
1.一种烷基苯生产方法，包括以下步骤 a)在烷基化催化剂存在下，包括新鲜苯、循环苯和烯烃的混合原料进入至少含有二段催化剂床层的烷基化反应器，经过液相烷基化反应后的反应液进入苯塔； b)在烷基转移催化剂存在下，包括新鲜苯、循环苯和回收的多烷基苯进入烷基转移反应器进行液相烷基转移反应，反应产物进入苯塔； c)烷基化反应液以及烷基转移反应液进入苯塔中部，新鲜苯从苯塔中上部进入，塔顶气相物料进入塔顶冷凝器冷凝后进入回流罐，不凝气从塔顶回流罐排放进入d)步骤，侧线抽出的苯作为原料进入烷基化反应器和烷基转移反应器，苯塔塔釜液进入e)步骤； d)从c)步骤来的含有烷烃、非芳和苯的气体从底部进入脱非芳塔，分离后塔顶得到含有烷烃和非芳烃的不凝气物流和含有非芳和苯等组份的液体物流，塔釜得到苯物流，该股苯物流返回c)步骤中的苯塔顶部； e)从c)步骤来的苯塔塔釜液进入烷基苯塔中部，塔顶得到烷基苯产品，塔釜液进入f)步骤； f)从e)步骤来的烷基苯塔塔釜液进入多烷基苯塔中部，多烷基苯从塔顶或侧线采出送往烷基转移反应器，多烷基苯塔底采出重组份。2.根据权利要求1所述的烷基苯生产方法，其特征在于烯烃是乙烯、丙烯；烷基苯是乙苯和异丙苯；不凝气是乙烷或丙烷；新鲜苯进入苯塔脱除水份；原料乙烯或丙烯的摩尔浓度为70 100% ;原料苯的质量浓度为99. O 100% ;烷基化反应液中含有乙烷或丙烷、苯、乙苯或异丙苯组份，其中乙烷或丙烷的的摩尔浓度为O. 001 20%。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫胜，宗弘元，张忠群，李木金，
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：