一种乙苯转化为苯和对二甲苯的方法技术

本发明专利技术公开了一种乙苯转化为苯和对二甲苯的方法，该方法包括，在氢气存在下，在催化反应条件下，将乙苯与催化剂相接触，转化成苯和对二甲苯，其特征在于，所述催化剂含有分子筛和加氢组分，所述分子筛具有二维十元环孔道结构和三维孔穴结构，以及总孔体积为0.3-0.7ml/g；以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂中所述分子筛含量为5-50重量%，所述加氢组分含量为50-95重量%。使用本发明专利技术提供的方法，能够实现多产苯和对二甲苯的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该方法包括，在氢气存在下，在催化反应条件下，将乙苯与催化剂相接触，转化成苯和对二甲苯，其特征在于，所述催化剂含有分子筛和加氢组分，所述分子筛具有二维十元环孔道结构和三维孔穴结构，以及总孔体积为0.3-0.7ml/g；以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂中所述分子筛含量为5-50重量%，所述加氢组分含量为50-95重量%。使用本专利技术提供的方法，能够实现多产苯和对二甲苯的目的。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于C8芳烃产苯和对二甲苯的方法，具体地说，本专利技术涉及。
技术介绍
苯和对二甲苯是石油化工中重要的基本有机原料。C8芳烃异构化是工业上增产苯和对二甲苯的重要方法，在芳烃联合装置中具有重要地位。在此方法中，C8芳烃中的间、邻二甲苯异构化为对二甲苯，同时乙苯转化为二甲苯或苯。现有技术中，乙苯转化主要通过三种机理:脱烷基、歧化和异构化。近年来，随时我国经济建设的发展，对苯和对二甲苯的需求迅猛增长，因此提供多产苯和二甲苯的技术，满足市场的需求是当前石化生产领域中十分迫切的问题。从现有技术来看，乙苯脱烷基不受化学平衡的限制，可在高转化率下转化为苯，并能增加C8芳烃中对二甲苯的浓度，有利于对二甲苯的分离。因此，当前对乙苯脱烷基多产苯并异构化产对二甲苯的催化剂需求呈显著上升趋势。对于此类催化剂，需要维持较高的乙苯转化率，转化为苯并增产对二甲苯；同时催化剂要抑制易于发生的二甲苯歧化、二甲苯烷基转移、二甲苯脱甲基、加氢裂解等不利的副反应，有较好的稳定性。现有技术中，此类催化剂中的酸性组元均为ZSM-5分子筛。US2010/0217057A1公开了一种新构型的ZSM-5分子筛，该分子筛的晶体边缘的硅铝比高于中心处的硅铝比。由该分子筛构成的催化剂能够用于乙苯脱乙基反应并能有效减少二甲苯的损失。但该催化剂没有显示有很好的生成苯的效果。CN101966467A公开了一种用于C8芳烃异构化反应工艺的催化剂及其制备方法，该催化剂可实现C8混合芳烃中乙苯的脱烷基反应和间二甲苯、邻二甲苯高选择性异构化为对二甲苯反应。该催化剂由二种经不同方法修饰改性的分子筛成份和粘结剂组成:分子筛成份之一是氧化硅/氧化铝摩尔比20-200的十元环孔结构的氢型硅铝分子筛，可选自ZSM-5、NU-87、ZSM-1l或EU-1，并采用液相硅沉积处理和金属化合物负载修饰，可选自钥、镍、钼、钯、铑、铬、钌或钴。含量以金属计为分子筛的0.05-9重量％;分子筛成份之二是氧化硅/氧化铝摩尔比3-150的十元环或十二元孔结构的氢型硅铝分子筛，可选自Beta、ZSM-5、NU-87、ZSM-35、MCM-22、EU-1或Y分子筛，并经选自锌、铜、铁、镧、铈、钡、镁或钙的金属氧化物进行负载修饰，含量以金属计为分子筛的0.1-12重量％ ;氧化物粘结剂为氧化铝或氧化硅。以该专利技术提供的催化剂进行催化反应，乙苯转化率为81.7%-89.5%，二甲苯异构化率为23.2-24.2%，二甲苯损失率为1.0-2.2%。但该催化剂并没有显示有很好的生成苯的效果。由此可见，迫切需要高效转化乙苯为苯的方法，并同时多产对二甲苯，实现C8芳烃的更好地转化为市场所需的苯和对二甲苯 。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中催化剂没能很好地转化乙苯为苯的问题，提供了一种在乙苯催化转化过程中，乙苯能够有高转化率，苯有高收率同时多产对二甲苯的方法。本专利技术的专利技术人在研究中发现，IM-5分子筛除具有二维十元环孔道结构外，还具有三维孔穴结构，这样为催化反应提供了更好的择形性能，但是并不是所有的IM-5分子筛都在乙苯转化反应中表现出良好的催化反应性能，本专利技术的专利技术人进一步研究，分析IM-5分子筛的BET测定结果发现，当IM-5分子筛的总孔体积为0.3-0.7ml/g时，含有该分子筛的催化剂能够更好地进行乙苯的转化，得到高乙苯转化率，高苯和对二甲苯收率，由此完成本专利技术。本专利技术提供，该方法包括，在氢气存在下，在催化反应条件下，将乙苯与催化剂相接触，转化成苯和对二甲苯，其特征在于，所述催化剂含有分子筛和加氢组分，所述分子筛具有二维十元环孔道结构和三维孔穴结构，以及总孔体积为0.3-0.7ml/g ;以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂中分子筛含量为5-50重量％，加氢组分含量为50-95重量％。采用本专利技术提供的乙苯转化为苯和对二甲苯的方法，进行乙苯催化反应，从试验结果数据可以看出，实施例1中在使用总孔体积为0.530ml/g的氢型IM-5分子筛组成的催化剂时，可以获得90.5%的乙苯转化率，71.6%的苯收率和29.5%的二甲苯异构化率。而对比例I中，当催化剂组成中使用总孔体积只有0.183ml/g的氢型ZSM-5时，只能获得55.8%的乙苯转化率，49.1%的苯收率和23.5%的二甲苯异构化率。由此可见，本专利技术的方法能够使乙苯的催化转化获得高转化率，高的苯收率和多产对二甲苯。本专利技术的其他特 征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例1制备得到的氢型IM-5分子筛的XRD谱图。【具体实施方式】以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。根据本专利技术，提供了，该方法包括，在氢气存在下，在催化反应条件下，将乙苯与催化剂相接触，转化成苯和对二甲苯，其特征在于，所述催化剂含有分子筛和加氢组分，所述分子筛具有二维十元环孔道结构和三维孔穴结构，总孔体积为0.3-0.7ml/g ;以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂中分子筛含量为5-50重量％，加氢组分含量为50-95重量％。根据本专利技术，用于乙苯转化的催化剂，不但选用的分子筛是具有二维十元环孔道结构和三维孔穴结构，而且总孔体积在一定的范围，优选为0.35-0.68ml/g。根据本专利技术，用于乙苯转化的催化剂，优选情况下，以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂中分子筛含量为15-35重量％，加氢组分含量为65-85重量％ ;更优选所述催化剂中分子筛含量为20-30重量％，加氢组分含量为70-80重量％。根据本专利技术，所述分子筛中氧化硅与氧化铝的摩尔比只要满足能够提供乙苯催化转化所需的酸性功能的要求即可，但为了获得更好的乙苯转化效果和多产苯和对二甲苯的目的，优选情况下，所述分子筛中氧化硅与氧化铝的摩尔比为10-250 ;更优选为20-150 ;进一步优选为40-100。根据本专利技术，各种具有二维十元环孔道结构和三维孔穴结构且总孔体积为0.3-0.7ml/g的分子筛均可实现本专利技术的目的，优选情况下，所述分子筛为氢型IM-5分子筛和/或脱铝IM-5分子筛，所述分子筛具有更好的择形性，同时具有更好的热稳定性及水热稳定性，催化性能更优良。根据本专利技术，所述加氢组分可以为现有的各种能够提供加氢催化作用的催化剂，可以是成型催化剂也可以是加氢活性组分本身，优选情况下，所述加氢组分为成型催化剂，该成型催化剂含有载体和活性组分，所述活性组分负载在载体上，所述加氢组分中活性组分的含量，以金属元素计，为所述载体的0.1-2重量％,优选情况下,为0.2-1.5重量％,更优选为0.2-1重量％。根据本专利技术，所述载体为耐热无机氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙苯转化为苯和对二甲苯的方法，该方法包括，在氢气存在下，在催化反应条件下，将乙苯与催化剂相接触，转化成苯和对二甲苯，其特征在于，所述催化剂含有分子筛和加氢组分，所述分子筛具有二维十元环孔道结构和三维孔穴结构，以及总孔体积为0.3?0.7ml/g；以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂中所述分子筛含量为5?50重量%，所述加氢组分含量为50?95重量%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔婧，王永睿，孙敏，慕旭宏，舒兴田，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：