專利名稱：一種由焦化輕苯催化合成制備烷基苯的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及苯烷基化反應，具體地說，涉及一種以焦化輕苯為原料，經催化合成制備烷基苯的方法。
焦化輕苯是鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)的副產品，也是發(fā)展有機化工和精細化工的寶貴資源。但由于組成復雜，含硫量高，在很大程度上限制了它的綜合開發(fā)利用，特別是在催化領域的應用，長期以來，這種煉焦副產物深加工和利用一直未得到大的發(fā)展。在發(fā)達國家，由于石油化工業(yè)高度發(fā)達，焦化輕苯利用占苯的比重較低，除少數大企業(yè)進行催化精制脫硫外，尚未形成技術先進的產業(yè)。我國焦化輕苯占苯產量的40-50％是精細化工中間體和地方有機化工的重要原料，脫除輕苯中的硫化物是合理開發(fā)此資源的關鍵，目前除了大噸位的焦化輕苯處理采用催化加氫外，我國絕大多數中小企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的酸洗法，方法簡單易行，但對設備的腐蝕十分嚴重，且產生難以處理的再生酸，環(huán)境污染大，而且造成噻吩資源的浪費和苯的損失，導致焦化輕苯的單耗高，效益低。
本發(fā)明的目的在于避免上述現有技術的不足之處，而提出一種方法簡單，環(huán)境污染小，產品質量高的烷基苯并同時脫硫的制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到，采用萃取和催化反應聯合的方法，以焦化輕苯為原料。初步精餾后得到焦化苯；萃取回收大部分噻吩后，焦化苯與酸性催化劑接觸，與低碳烯烴和低碳醇進行烷基化反應，反應溫度為350-450℃，常壓-5.0Mpa，空速4.5-18hr-1，生成未轉化的苯、烷基苯和芳烴副產物，并同時脫除噻吩硫化物，生成的硫化氫去吸收單元；精餾分離得到無硫烷基苯產品，芳烴副產品去反烴化，無硫苯(即苯產品)去烴化。
初步精餾和萃取均采用已知技術，萃取溶劑是吡咯烷酮、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、乙叉脲加水(乙叉脲∶水∶原料的重量％為40∶18∶42)，對噻吩含量高于3000mg/L的焦化苯，在合成烷基苯工序前，增加萃取單元，回收寶貴的噻吩資源；對低于500mg/L噻吩的焦化苯，在反應條件下，進行苯的烷基化、異構化、歧化催化反應，生成對二甲苯、乙苯、異丙苯等高附加值產品，同時噻吩被徹底轉化為硫化氫氣體，因此達到脫硫目的。
低碳醇和低碳烯烴低碳醇包括甲醇、乙醇在內的所有C5以下的低級醇；低碳烯烴包括工業(yè)乙烯、丙烯在內的所有C5以下的單烯或二烯。反應過程中，主要作為烷基劑，參與苯的烷基化反應，合成烷基苯，同時加速噻吩的裂解反應，分解生成硫化氫氣體逸出，達到脫硫目的，在一定的壓力下，噻吩幾乎完全被分解生成硫化氫氣體，未轉化的苯及烷基苯產物中不含硫，從而保證了產品的質量。
烷基劑的來源包括(1)廉價的工業(yè)醇類(甲醇、乙醇)；(2)工業(yè)乙烯和丙烯；(3)煉廠的干氣。烷基苯包括乙苯、二甲苯、異丙苯等。
焦化輕苯來自于鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)的副產品，餾程范圍C4-160℃。
酸性催化劑包含多成分的酸性沸石分子篩催化劑，其中含有Bronsted酸中心及Lewis酸中心，其中沸石分子篩包括ZSM-5、Beta、絲光沸石及上述沸石的稀土改性。
精餾液體產品進行精餾，得到苯、甲苯、對二甲苯、乙苯、異丙苯等重要的有機化工原料，用白土對所得產品進一步精制，從而得到符合標準的產品。
本發(fā)明相對現有技術具有如下優(yōu)點工藝流程簡單，省去傳統(tǒng)方法中二次酸洗工序，設備腐蝕小，廢物處理量與環(huán)境污染不再是主要問題，另外脫硫條件溫和，產品附加值高，苯損失少。
附圖的圖面說明如下

圖1為由焦化輕苯催化合成制備烷基苯的工藝流程圖下面結合實施例，對本發(fā)明加以進一步說明
在反應溫度為350-450℃，空速為4.5-12hr-1，反應原料為首鋼焦化廠的焦化苯(噻吩濃度為270mg/L)，以沸石分子篩HZSM-5(Si/Al=45)為催化劑，當反應壓力為1.2-5.0Mpa時，產物中噻吩含量幾乎為0mg/L。
本發(fā)明采用萃取和催化聯合方法，使產品烷基苯附加值高，并同時脫了硫。
權利要求
1.一種由焦化輕苯催化合成制備烷基苯的方法，其特征在于采用萃取和催化反應聯合的方法，以焦化輕苯為原料，初步精餾后生成焦化苯；萃取回收大部分噻吩后，焦化苯與酸性催化劑接觸，與低碳烯烴和低碳醇進行烷基化反應，反應溫度為350-450℃，常壓-5.0Mpa，空速4.5-18hr-1，生成未轉化的苯、烷基苯和芳烴副產物，并同時脫除噻吩硫化物，生成的硫化氫去收單元；精餾分離，得到無硫烷基苯產品。
2.根據權利要求1所述的由焦化輕苯催化合成制備烷基苯的方法，其特征在于焦化輕苯來自于鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)的付產品，餾程范圍C4至160℃。
3.根據權利要求1所述的由焦化輕苯催化合成制備烷基苯的方法，其特征在于低碳醇包括甲醇、乙醇在內的所有C5以下的低級醇，低碳烯烴包括工業(yè)乙烯、丙烯在內的所有C5以下的單烴或二烴。
4.根據權利要求1所述的由焦化輕苯催化合成制備烷基苯的方法，其特征在于所用的酸性催化劑包括含多成分的酸性沸石分子篩催化劑，其中含有Bronsted酸中心及Lewis酸中心，其中沸石分子篩包括ZSM-5、Beta沸石及其該沸石的稀土改性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由焦化輕苯催化合成制備烷基苯的方法,現有技術中采用酸洗法和催化加氫法,缺點是酸腐蝕性大,加氫條件苛刻。本發(fā)明采用萃取法和催化反應的聯合方法,以焦化輕苯為原料,所得產品烷基苯附加值高,本方法優(yōu)點是工藝流程簡單,環(huán)境污染少,廢物處理量小,苯的損失少。
文檔編號C07C15/02GK1322700SQ00135809
公開日2001年11月21日 申請日期2000年12月21日 優(yōu)先權日2000年12月21日
發(fā)明者羅國華, 楊春育, 徐新, 張國英, 靳海波, 晁建平 申請人:北京石油化工學院