專(zhuān)利名稱：一種烷基苯的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從含碳原子數(shù)較少的烴制備烴的方法。更具體地說(shuō)，是一種從低碳烯烴與苯生產(chǎn)烷基苯的方法。
背景技術(shù)：
乙苯是重要的有機(jī)化工原料，主要用于生產(chǎn)苯乙烯。通過(guò)乙苯催化脫氫的方法生產(chǎn)的苯乙烯約占其生產(chǎn)能力的90％。近年來(lái)，苯乙烯的用途不斷擴(kuò)大，需求量日益增長(zhǎng)，到2000年，世界上苯乙烯的總產(chǎn)量已增加到2000萬(wàn)噸/年。異丙苯是生產(chǎn)苯酚、丙酮的原料，采用異丙苯法生產(chǎn)苯酚、丙酮的裝置占90％以上。曾預(yù)測(cè)，它們的需求量將以每年3％～4％的速度增長(zhǎng)。因此，以烯烴和苯為原料的烷基化生產(chǎn)工藝發(fā)展很快。
生產(chǎn)烷基苯的傳統(tǒng)方法有AlCl3法和固體磷酸法，但這些方法存在強(qiáng)腐蝕、高污染等缺點(diǎn)，目前工業(yè)上生產(chǎn)乙苯、異丙苯的方法大多被以分子篩為催化劑的工藝方法所替代，以分子篩為催化劑的工藝方法包括氣相法和液相法。尤其是分子篩液相法以其反應(yīng)條件緩和、選擇性高、雜質(zhì)少、無(wú)污染、無(wú)腐蝕等特點(diǎn)，近年來(lái)已成為各大公司競(jìng)相開(kāi)發(fā)和推廣的環(huán)境友好工藝。
CN1128249A公開(kāi)了一種在沸石催化劑存在下，以烯烴和苯為原料的液相烷基化生產(chǎn)烷基苯的方法。該方法是在一個(gè)含有沸石催化劑的一段循環(huán)反應(yīng)器中，以由新鮮苯、回收苯、新鮮烯烴和烷基化反應(yīng)后的部分流出物組成的混合物為原料，在適宜的反應(yīng)條件下進(jìn)行烷基化反應(yīng)。該工藝僅采用一段催化劑床層的反應(yīng)器，以部分出口物料作為返回反應(yīng)器入口的循環(huán)物料，通過(guò)調(diào)整其流量來(lái)控制反應(yīng)床層溫升和保證烯烴在反應(yīng)物料中溶解。它的不足在于烷基化反應(yīng)器出口物料中含有較高濃度的烷基苯和易結(jié)焦重組分雜質(zhì)，循環(huán)回反應(yīng)器入口使得反應(yīng)器入口物料中烷基苯和重組分濃度過(guò)高，與烯烴反應(yīng)時(shí)一方面會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)向生成多烷基苯的方向進(jìn)行，影響目的產(chǎn)物單烷基苯的選擇性；另一方面會(huì)加速催化劑的積炭失活。
CN1217310A公開(kāi)了一種烷基苯生產(chǎn)工藝，該工藝在烷基化催化劑存在下，原料苯進(jìn)入至少含有兩段烷基化催化劑的反應(yīng)器中，至少進(jìn)入烷基化反應(yīng)器第一段的原料苯與進(jìn)入烷基化反應(yīng)器每一段的原料乙烯反應(yīng)生成烷基苯。反應(yīng)液以外循環(huán)的方式，一部分返回烷基化反應(yīng)器，另一部分與來(lái)自多烷基苯塔的多烷基苯混合后，進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，在分子篩催化劑的作用下生成烷基苯。烷基化反應(yīng)器各段采用中間換熱器分段取熱，來(lái)控制各反應(yīng)段的溫度。該流程的問(wèn)題主要是由于第一段催化劑首先接觸反應(yīng)物料，并吸附了較多的有害雜質(zhì)，而第二段及其之后的催化劑吸附的有害雜質(zhì)相對(duì)較少，造成第一段催化劑失活速度比第二段要快。因?yàn)檠h(huán)物料是返回第一段的入口，當(dāng)該段催化劑先失活時(shí)，將影響第二段的反應(yīng)，造成各段的操作時(shí)間不易相互匹配。
USP5,902,917公開(kāi)了一種烷基芳烴的生產(chǎn)方法，原料先進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)區(qū)，烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物全部進(jìn)入烷基化反應(yīng)區(qū)，與烷基化劑烯烴反應(yīng)。在該方法中，烷基化反應(yīng)流出物全部去分離，而沒(méi)有部分物流循環(huán)，不利于充分利用反應(yīng)熱，并增加了反應(yīng)器的段數(shù)，因此投資和能耗均較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種能量利用率高、催化劑再生周期長(zhǎng)的烷基苯生產(chǎn)方法。
本發(fā)明提供的方法包括(1)、苯與烯烴的烷基化原料苯、原料烯烴、烷基化反應(yīng)循環(huán)物流和任選的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物進(jìn)入由多段反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的烷基化反應(yīng)器，在烷基化催化劑的作用下發(fā)生烷基化反應(yīng)，分離烷基化反應(yīng)流出物得到苯、單烷基苯、多烷基苯和重組分；(2)、烷基化反應(yīng)流出物的部分循環(huán)從烷基化反應(yīng)器的反應(yīng)段之間即最后一個(gè)反應(yīng)段之前的任一反應(yīng)段的出口引出，循環(huán)物流以外循環(huán)的方式單獨(dú)或同時(shí)返回到循環(huán)物流引出段之前的任一反應(yīng)段的入口；(3)、苯與多烷基苯的烷基轉(zhuǎn)移從步驟(1)分離的苯與多烷基苯進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，在烷基轉(zhuǎn)移催化劑的作用下發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)；(4)、烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物的處理烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物可有三種去向一是全部循環(huán)至烷基化反應(yīng)器繼續(xù)進(jìn)行烷基化反應(yīng)，二是一部分循環(huán)至烷基化反應(yīng)器繼續(xù)進(jìn)行烷基化反應(yīng)，另一部分去分離，三是全部去分離；(5)、產(chǎn)物分離烷基化反應(yīng)流出物和任選的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物一起進(jìn)行分餾得到苯、單烷基苯、多烷基苯和重組分，其中回收的苯一部分返回步驟(1)的烷基化反應(yīng)器，另一部分作為烷基轉(zhuǎn)移的原料，多烷基苯也作為烷基轉(zhuǎn)移的原料，單烷基苯即目的產(chǎn)物烷基苯出裝置，重組分作為副產(chǎn)物出裝置。
本發(fā)明提供的方法采用反應(yīng)流出物部分循環(huán)，可直接吸收反應(yīng)熱，提高了反應(yīng)熱的利用率；同時(shí)可以有效地減少反應(yīng)原料中的目的產(chǎn)物及重組分的含量，提高了催化劑的使用效率，有利于延長(zhǎng)催化劑的壽命。


附圖1是本發(fā)明提供的烷基苯生產(chǎn)方法原則流程示意圖，其中烷基化反應(yīng)在多段烷基化反應(yīng)器中進(jìn)行，并有部分流出物循環(huán)。
附圖2是本發(fā)明提供的烷基苯生產(chǎn)方法具體流程示意圖，其中烷基化反應(yīng)在由單段反應(yīng)器和多段反應(yīng)器串聯(lián)組成的多段烷基化反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行，并有部分流出物循環(huán)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的方法是這樣具體實(shí)施的原料苯、原料烯烴、烷基化反應(yīng)循環(huán)物流和任選的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物進(jìn)入由多段反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的烷基化反應(yīng)器，在烷基化催化劑的作用下發(fā)生烷基化反應(yīng)，烷基化反應(yīng)條件為溫度100℃～400℃優(yōu)選150℃～300℃，壓力為1.0MPa～12.0MPa優(yōu)選1.5MPa～6.0MPa，原料苯和原料烯烴的摩爾比(簡(jiǎn)稱苯烯比)1～30優(yōu)選2～25最優(yōu)選3～10，每段床層入口苯烯比為2～80優(yōu)選6～60最優(yōu)選10～40。分離烷基化反應(yīng)流出物得到苯、單烷基苯、多烷基苯和重組分。
從烷基化反應(yīng)器最后一個(gè)反應(yīng)段之前的任一反應(yīng)段的出口即烷基化反應(yīng)器的反應(yīng)段間引出，循環(huán)物流以外循環(huán)的方式單獨(dú)或同時(shí)返回到循環(huán)物流引出段之前的任一反應(yīng)段的入口。循環(huán)物料量與反應(yīng)區(qū)引出段的出料量(不含循環(huán)物料量)的重量比(簡(jiǎn)稱循環(huán)比)為0.001～20優(yōu)選0.05～10最優(yōu)選0.05～6。本發(fā)明也可從烷基化反應(yīng)器最后一個(gè)反應(yīng)段出口至少引出一股反應(yīng)流出物作為循環(huán)物流。
分離的苯與多烷基苯進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，在烷基轉(zhuǎn)移催化劑的作用下發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)條件為溫度為100℃～400℃優(yōu)選150℃～280℃，壓力為1.0MPa～12.0MPa優(yōu)選1.5MPa～6.0MPa，物料中苯基和烷基的摩爾比是1～40優(yōu)選2～20最優(yōu)選3～15。
烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物可有三種去向一是全部循環(huán)至烷基化反應(yīng)器繼續(xù)進(jìn)行烷基化反應(yīng)，二是一部分循環(huán)至烷基化反應(yīng)器繼續(xù)進(jìn)行烷基化反應(yīng)，另一部分去分離，三是全部去分離。換句話說(shuō)，烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物可按0～100％的比例單獨(dú)或同時(shí)引入烷基化反應(yīng)區(qū)任一段的入口，當(dāng)全部烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物引入烷基化反應(yīng)區(qū)時(shí)，將只有烷基化反應(yīng)流出物進(jìn)行分餾；當(dāng)部分烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物引入烷基化反應(yīng)區(qū)時(shí)，將有烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物和烷基化反應(yīng)流出物進(jìn)行分餾。
烷基化反應(yīng)流出物和任選的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物一起進(jìn)行分餾得到苯、單烷基苯、多烷基苯和重組分，其中回收的苯一部分返回烷基化反應(yīng)器，另一部分作為烷基轉(zhuǎn)移的原料，多烷基苯也作為烷基轉(zhuǎn)移的原料，單烷基苯即目的產(chǎn)物烷基苯出裝置，重組分作為副產(chǎn)物出裝置。
所述由多段反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的烷基化反應(yīng)器是由2～20個(gè)最好3～10個(gè)床層串聯(lián)組成，該反應(yīng)器既可以是一個(gè)由多段床層組成的反應(yīng)器，也可是多個(gè)單段反應(yīng)器串聯(lián)組成的多段反應(yīng)區(qū)，還可是至少一個(gè)單段床層反應(yīng)器和至少一個(gè)多段床層反應(yīng)器串聯(lián)組成的多段反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)器內(nèi)的物流流向最好是上流式，也可以是下流式。
原料苯可以是新鮮苯、后續(xù)系統(tǒng)的回收苯或其混合物。原料烯烴是選自C2～C6烯烴之中的一種或一種以上的混合物，也可是含有C2～C6烯烴的物流。原料烯烴可以是新鮮烯烴、后續(xù)系統(tǒng)的回收烯烴或其混合物。原料乙烯以分段方式進(jìn)入烷基化反應(yīng)器每一反應(yīng)段的入口，各段烯烴與反應(yīng)物料、循環(huán)物流既可在反應(yīng)器外混合，也可在反應(yīng)器內(nèi)混合，各反應(yīng)器之間、各催化劑床層之間在必要時(shí)可采用中間取熱器移走反應(yīng)熱。
本發(fā)明中所使用的烷基化催化劑和烷基轉(zhuǎn)移催化劑，可以是含有不同沸石的催化劑，如八面沸石、絲光沸石、L型沸石、ZSM-5沸石、ZSM-11沸石、ZSM-20沸石、β沸石、MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56沸石等，也可以是含有超強(qiáng)酸、雜多酸或負(fù)載型固體酸的催化劑。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所提供的方法進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，但不因此而限制本發(fā)明。為了簡(jiǎn)化圖形，換熱器、回流罐及相應(yīng)管線等均未在圖中標(biāo)出。
附圖1是本發(fā)明提供的烷基苯生產(chǎn)方法原則流程示意圖，其中烷基化反應(yīng)在多段烷基化反應(yīng)器中進(jìn)行，并有部分流出物循環(huán)。
該原則流程敘述如下分別來(lái)自管線26、27的新鮮苯和回收苯混合后，經(jīng)管線2與依次來(lái)自管線3、7、46的烷基化循環(huán)物流、依次來(lái)自管線45、46的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物、依次經(jīng)管線1、35來(lái)的部分烯烴混合后，經(jīng)管線4進(jìn)入烷基化反應(yīng)器5在第一段催化劑床層上進(jìn)行反應(yīng)，第一段的流出物與依次來(lái)自管線1、36的部分烯烴混合后，進(jìn)入第二段床層進(jìn)行反應(yīng)，第二段的流出物一部分作為循環(huán)物料經(jīng)管線3引出分為兩股，其中一股經(jīng)管線6返回至第二段的入口，另一股依次經(jīng)管線7、46返回至第一段的入口，剩余的第二段流出物與依次來(lái)自管線1、37的部分烯烴混合，進(jìn)入第三段床層進(jìn)行反應(yīng)，該段的流出物與依次來(lái)自管線1、38的部分烯烴混合，進(jìn)入第四段床層進(jìn)行反應(yīng)，該段的流出物與依次來(lái)自管線1、39的部分烯烴混合，進(jìn)入第五段床層進(jìn)行反應(yīng)，該段的流出物經(jīng)管線11與來(lái)自管線13的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物混合后，經(jīng)管線12進(jìn)入產(chǎn)品分離裝置40。在反應(yīng)器5的床層之間設(shè)置取熱器(圖中未標(biāo)出)，以控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度。
來(lái)自管線12的烷基化和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入產(chǎn)品分離裝置40，不凝氣經(jīng)管線41出裝置，分離出的苯經(jīng)管線15分為兩部分，一部分經(jīng)管線27與來(lái)自管線26的新鮮苯混合作為烷基化反應(yīng)的苯原料，另一部分經(jīng)管線16、18進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器25，用作烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的苯原料。單烷基苯產(chǎn)物經(jīng)管線21導(dǎo)出，重組分經(jīng)管線24導(dǎo)出，多烷基苯經(jīng)管線17與來(lái)自管線16的苯原料混合后，經(jīng)管線18進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器25，其流出物分為兩部分，其中一部分依次經(jīng)管線45、46、4循環(huán)至烷基化反應(yīng)器5繼續(xù)反應(yīng)，另一部分則經(jīng)管線13與來(lái)自管線11的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物混合后，經(jīng)管線12進(jìn)入產(chǎn)品分離裝置40進(jìn)行分離回收。
附圖2是本發(fā)明提供的烷基苯生產(chǎn)方法具體流程示意圖，其中烷基化反應(yīng)在由單段反應(yīng)器和多段反應(yīng)器串聯(lián)組成的多段烷基化反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行，并有部分流出物循環(huán)。
該具體流程敘述如下分別來(lái)自管線26、27的新鮮苯和回收苯混合后，經(jīng)管線2與來(lái)自管線3的烷基化循環(huán)物流、依次經(jīng)管線1、35來(lái)的部分烯烴混合后，經(jīng)管線4進(jìn)入烷基化反應(yīng)器5進(jìn)行反應(yīng)，該反應(yīng)器的出口產(chǎn)物部分作為循環(huán)物料經(jīng)管線3返回至其入口，剩余部分經(jīng)管線6與依次來(lái)自管線1、36的部分烯烴混合，由管線7進(jìn)入烷基化反應(yīng)器8在第一段催化劑床層上反應(yīng)，其產(chǎn)物再與依次來(lái)自管線1、37的部分烯烴混合，再進(jìn)入第二段催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)。烷基化反應(yīng)器8的出料與依次來(lái)自管線1、38的部分烯烴混合，經(jīng)管線9進(jìn)入烷基化反應(yīng)器10。經(jīng)過(guò)第一段床層并反應(yīng)后，反應(yīng)產(chǎn)物再與來(lái)自管線1、39的部分烯烴混合，在第二段床層上進(jìn)行反應(yīng)，其產(chǎn)物經(jīng)管線11與來(lái)自管線13的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物混合后，經(jīng)管線12進(jìn)入苯塔14。在反應(yīng)器8和反應(yīng)器10之間設(shè)置取熱器(圖中未標(biāo)出)，以控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度。
來(lái)自管線12的烷基化和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入苯塔14，塔頂分離出的苯，一部分依次經(jīng)管線15、27與來(lái)自管線26的新鮮苯混合作為烷基化反應(yīng)的苯原料，另一部分依次經(jīng)管線15、16、18進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器25，用作烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的苯原料。另外，也可從苯塔精餾段側(cè)線抽出回收苯作為反應(yīng)原料。塔頂回流罐排出的烷烴不凝氣和少量苯，經(jīng)脫烷烴塔分離出烷烴不凝氣，其余的苯與回收苯混合返回反應(yīng)系統(tǒng)(圖中未表示出)。由苯塔14塔底流出的含有單烷基苯和多烷基苯的物料經(jīng)管線19進(jìn)入單烷基苯塔20，其中單烷基苯產(chǎn)物從塔20的頂部經(jīng)管線21導(dǎo)出，塔底物料經(jīng)管線22進(jìn)入多烷基苯塔23。重組分經(jīng)管線24導(dǎo)出，塔23頂部的多烷基苯經(jīng)管線17與來(lái)自管線16的苯原料混合后，經(jīng)管線18進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器25，其流出物經(jīng)管線13與來(lái)自管線11的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物混合后，經(jīng)管線12進(jìn)入苯塔14進(jìn)行分離回收。
本發(fā)明提供的烷基化工藝方法適用于苯的各類(lèi)烷基化反應(yīng)，特別適用于以乙烯和丙烯為烷基化劑的烷基化反應(yīng)。
本發(fā)明提供的方法優(yōu)點(diǎn)在于1、采用反應(yīng)區(qū)中間物料部分循環(huán)，以及直接與反應(yīng)原料混合的方式，可直接吸收反應(yīng)熱，提高了反應(yīng)熱的利用率；并能有效地控制反應(yīng)區(qū)的溫升在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，保證了反應(yīng)在適當(dāng)條件下進(jìn)行。
2、能夠更加適應(yīng)低苯烯比工藝條件，同時(shí)有效地減少反應(yīng)器的段數(shù)。通過(guò)調(diào)整循環(huán)物料的流量、進(jìn)料位置和反應(yīng)段數(shù)，達(dá)到降低反應(yīng)系統(tǒng)苯烯比、降低能耗、減少投資的目的。
3、采用反應(yīng)區(qū)中間物料部分循環(huán)，可以有效地減少反應(yīng)進(jìn)料中烷基苯含量，降低多烷基苯的生成，提高目的產(chǎn)物單烷基苯的選擇性，目的產(chǎn)物單烷基苯的總選擇性大于99％。
4、采用反應(yīng)區(qū)中間物料部分循環(huán)，還可以有效地減少反應(yīng)進(jìn)料中重雜質(zhì)含量，延緩催化劑的結(jié)焦失活。
5、烷基化反應(yīng)流出物中除循環(huán)部分外，剩余的部分先經(jīng)分離再去進(jìn)行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，與烷基化反應(yīng)流出物不經(jīng)分離直接去進(jìn)行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)相比，目的產(chǎn)物單烷基苯的選擇性較高，而且烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)物中幾乎不含重雜質(zhì)，延長(zhǎng)催化劑的再生周期。
6、各反應(yīng)段的操作周期易于相互匹配、控制，可靈活地選擇反應(yīng)區(qū)域，不因反應(yīng)段失活速度不同而影響整個(gè)烷基化反應(yīng)系統(tǒng)的操作周期。
7、從烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物引部分或全部物料進(jìn)入烷基化反應(yīng)區(qū)，可減少原料苯流量，降低能耗。
下面的實(shí)施例將對(duì)本方法予以進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此限制本方法。
實(shí)施例中所用的烷基化催化劑和烷基轉(zhuǎn)移催化劑牌號(hào)分別為AEB-2和AEB-1，分別由長(zhǎng)嶺催化劑廠和溫州催化劑廠生產(chǎn)。
實(shí)施例1本實(shí)施例是按附圖2的流程說(shuō)明苯與乙烯反應(yīng)生成乙苯的情況。
苯和乙烯在裝有烷基化催化劑AEB-2的烷基化反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度235℃、反應(yīng)壓力3.6MPa、原料苯烯比為4、循環(huán)比為1.1的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，乙烯轉(zhuǎn)化率為100％，乙苯選擇性為86.5％，乙基化選擇性≥99％。苯和回收的多乙苯在裝有烷基轉(zhuǎn)移催化劑AEB-1的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。其反應(yīng)條件是反應(yīng)溫度220℃、反應(yīng)壓力3.0MPa、苯基與烷基的摩爾比為8。反應(yīng)物中二乙苯的單程轉(zhuǎn)化率為85.6％，乙苯選擇性100％。烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物同烷基化產(chǎn)物一起送入精餾系統(tǒng)分離得到苯、乙苯和多乙苯等。乙苯中的二甲苯含量小于50ppm，生成乙苯的總選擇性大于99.3％。
對(duì)比例本對(duì)比例是按專(zhuān)利CN1128249A的流程，說(shuō)明苯與乙烯反應(yīng)生成乙苯的情況。
苯和乙烯在裝有烷基化催化劑AEB-2的烷基化反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度235℃、反應(yīng)壓力3.5MPa、原料苯烯比為4.13、循環(huán)比為4.23的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，乙烯轉(zhuǎn)化率為100％，乙苯選擇性為85％，乙基化選擇性≥99％。
實(shí)施例2本實(shí)施例是按附圖2的流程說(shuō)明苯與乙烯反應(yīng)生成乙苯的情況。
苯和乙烯在裝有烷基化催化劑AEB-2的烷基化反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度235℃、反應(yīng)壓力3.7MPa、苯烯比為5、循環(huán)比為0.2的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，乙烯轉(zhuǎn)化率為100％，乙苯選擇性為91.1％，乙基化選擇性≥99％。苯和回收的多乙苯在裝有烷基轉(zhuǎn)移催化劑AEB-1的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。其反應(yīng)條件是反應(yīng)溫度220℃、反應(yīng)壓力3.0MPa、苯基與烷基的摩爾比為7。反應(yīng)物中二乙苯的單程轉(zhuǎn)化率為84.2％，乙苯選擇性100％。烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物同烷基化產(chǎn)物一起送入精餾系統(tǒng)分離得到苯、乙苯和多乙苯等。乙苯中的二甲苯含量小于50ppm，生成乙苯的總選擇性大于99.5％。
實(shí)施例3本實(shí)施例是按附圖2的流程說(shuō)明苯與丙烯反應(yīng)生成異丙苯的情況。
苯和丙烯在裝有烷基化催化劑AEB-2的烷基化反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度180℃、反應(yīng)壓力2.8MPa、苯烯比為3、循環(huán)比為1.2的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，丙烯轉(zhuǎn)化率為100％，異丙基化選擇性≥99％。苯和回收的二異丙苯在裝有烷基轉(zhuǎn)移催化劑AEB-1的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。其反應(yīng)條件是溫度210℃、壓力3.0MPa、苯基與烷基的摩爾比為10。反應(yīng)物中異丙苯的單程轉(zhuǎn)化率為81.3％，異丙苯的選擇性大于99％。烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)產(chǎn)物同烷基化產(chǎn)物一起送入精餾系統(tǒng)分離得到苯、異丙苯和二異丙苯等。生成異丙苯的總選擇性大于99％。
權(quán)利要求
1.一種烷基苯的生產(chǎn)方法，原料苯和原料烯烴進(jìn)入由多段反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的烷基化反應(yīng)器，在烷基化催化劑的作用下發(fā)生烷基化反應(yīng)，分離反應(yīng)流出物得到苯、單烷基苯、多烷基苯和重組分，其中部分苯返回烷基化反應(yīng)器，剩余苯與多烷基苯進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，在烷基轉(zhuǎn)移催化劑的作用下發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，其特征在于從烷基化反應(yīng)器的反應(yīng)段間至少引出一股烷基化反應(yīng)流出物作為循環(huán)物流，以外循環(huán)的方式單獨(dú)或同時(shí)返回到循環(huán)物流引出段之前的任一反應(yīng)段的入口，烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)流出物或全部循環(huán)至烷基化反應(yīng)器，或一部分循環(huán)至烷基化反應(yīng)器而另一部分去分離，或全部去分離。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于烷基化反應(yīng)條件為溫度100℃～400℃，壓力1.0MPa～12.0MPa，原料苯和原料烯烴的摩爾比1～30，每段床層入口苯烯比2～80。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于循環(huán)物流量與反應(yīng)區(qū)引出段的出料量的重量比為0.001～20。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)條件為溫度為100℃～400℃，壓力1.0MPa～12.0MPa，物料中苯基和烷基的摩爾比1～40。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述由多段反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的烷基化反應(yīng)器是由2～20個(gè)床層串聯(lián)組成，該反應(yīng)器既可以是一個(gè)由多段床層組成的反應(yīng)器，也可是多個(gè)單段反應(yīng)器串聯(lián)組成的多段反應(yīng)區(qū)，還可是至少一個(gè)單段床層反應(yīng)器和至少一個(gè)多段床層反應(yīng)器串聯(lián)組成的多段反應(yīng)區(qū)。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于所述由多段反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的烷基化反應(yīng)器是由3～10個(gè)床層串聯(lián)組成。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的原料苯是新鮮苯、后續(xù)系統(tǒng)的回收苯或其混合物。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的原料烯烴是選自C2～C6烯烴之中的一種或一種以上的混合物，也可是含有C2～C6烯烴的物流。
全文摘要
一種烷基苯的生產(chǎn)方法，原料苯和烯烴進(jìn)入由多段反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的烷基化反應(yīng)器反應(yīng)，從烷基化反應(yīng)器的反應(yīng)段間至少引出一股反應(yīng)流出物作為循環(huán)物流，以外循環(huán)的方式單獨(dú)或同時(shí)返回到循環(huán)物流引出段之前的任一反應(yīng)段的入口，分離反應(yīng)流出物得到苯、單烷基苯、多烷基苯和重組分，其中苯與多烷基苯進(jìn)入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，在烷基轉(zhuǎn)移催化劑的作用下發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，反應(yīng)流出物可部分或全部循環(huán)至烷基化反應(yīng)器，也可全部去分離。該方法采用反應(yīng)流出物部分循環(huán)，可直接吸收反應(yīng)熱，提高了反應(yīng)熱的利用率；同時(shí)可以有效地減少反應(yīng)原料中的目的產(chǎn)物及重組分的含量，提高了催化劑的使用效率，有利于延長(zhǎng)催化劑的壽命。
文檔編號(hào)C07C15/06GK1428319SQ0114495
公開(kāi)日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者王瑾, 楊克勇, 張鳳美, 李明林, 舒興田, 何鳴元, 王衛(wèi)東 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院