專利名稱：異丙苯的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種苯與丙烯生產(chǎn)異丙苯的方法。
背景技術：
異丙苯是一種重要的有機化工原料，是生產(chǎn)苯酚、丙酮和α -甲基苯乙烯的主要中間化合物。在工業(yè)上異丙苯是通過丙烯和苯在的烷基化反應制備的，其副產(chǎn)物主要為多異丙苯。早在1945年UOP就公布了在酸性催化劑存在下，以丙烯和苯反應制備異丙苯的方法(SPA法)(USP2382318)，SPA法以固體磷酸為烷基化催化劑，由于固體磷酸不能夠催化烷基轉移反應，所以在工藝流程中沒有烷基轉移部分。因此，SPA法只能在高的苯烯摩爾比 (5 7)條件下運行，而且其異丙苯的收率僅為95%左右。上世紀八十年代，Monsanto公司開發(fā)以AlCl3為烷基化催化劑的異丙苯生產(chǎn)工藝，并實現(xiàn)工業(yè)應用。由于AlCl3同樣不能催化烷基轉移反應，因此，以AlCl3法生產(chǎn)異丙苯在異丙苯的收率方面仍然較低，同時也存在嚴重的污染問題和裝置腐蝕問題。在上世紀九十年代，Dow,CDTech、Mobil-Badger、Enichem 和 UOP 等(US4992606、 US5362697.US5453554,US5522984、US5672799、US6162416、US6051521)公司相繼公布了以微孔沸石為催化劑，具有烷基轉移能力的固定床工藝流程。在現(xiàn)有技術中，苯和丙烯首先在烴化反應器中進行烷基化反應，烷基化反應生成的多取代異丙苯經(jīng)過精餾系統(tǒng)分離后，多取代異丙苯再和苯混合后進入一個單床層的烷基轉移反應器進行烷基轉移反應。在苯和多異丙苯的烷基轉移反應中，苯和多異丙苯的摩爾比、原料空速、以及多異丙苯原料的組成都會嚴重影響多異丙苯的轉化率和雜質(zhì)正丙苯的生成量，多異丙苯的烷基轉移反應往往會產(chǎn)生更多的雜質(zhì)正丙苯，這會嚴重降低產(chǎn)品異丙苯的質(zhì)量。因此，通過工藝優(yōu)化，提高多異丙苯轉化率，降低烷基轉移生成的正丙苯，對提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術存在烷基轉移產(chǎn)物中正丙苯含量較高的問題，提供一種新的生產(chǎn)異丙苯的方法。該方法大幅度降低了正丙苯含量，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下一種異丙苯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟a)含多取代異丙苯的物流6進入多取代異丙苯塔3，經(jīng)精餾分離后，塔頂?shù)玫轿锪?13，塔中部得到物流12，塔釜得到含焦油的重組分物流11，物流11進入后續(xù)流程；物流13 中，二異丙苯含量至少大于95重量％ ；物流12中，三異丙苯含量至少大于0. 5重量％ ；b)第一股苯物流7和物流13從頂部進入第一烷基轉移反應器1，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流9 ；c)第二股苯物流8和物流12從頂部進入第二烷基轉移反應器2，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流10 ；d)物流9和物流10進入后續(xù)精制流程，得到產(chǎn)品異丙苯。上述技術方案中，物流7與物流13的重量比優(yōu)選范圍為0. 3 5，更優(yōu)選范圍為 0. 7 3。物流8與物流12的重量比優(yōu)選范圍為0. 3 5，更優(yōu)選范圍為0. 7 3。物流13 中，二異丙苯含量優(yōu)選范圍為96 100重量％。物流12中，三異丙苯含量優(yōu)選范圍為1 50重量％。上述技術方案中，第一烷基轉移反應器和第二烷基轉移反應器都是固定床反應器，其中裝填的催化劑選自Y沸石、Beta沸石、絲光沸石、SHY-U SHY-2或MCM-22。其中 SHY-I可按照CN200410066636. 2中公開的方法制備，SHY-2可按照CN200610(^9979. 0中公開的方法制備。上述技術方案中，第一烷基轉移反應器反應條件為反應溫度130 190°C，反應壓力1. 0 3. OMPa，液相空速為0. 5 10小時Λ第二烷基轉移反應器反應條件為反應溫度150 210°C，反應壓力1. 0 3. OMPa,液相空速為0. 5 10小時Λ多取代異丙苯塔操作條件為操作壓力為-300 OkPa塔頂溫度為120 160°C，塔釜溫度為190 250°C。本發(fā)明方法中，所述壓力是指表壓。所述含多取代異丙苯的物流是指苯和丙烯在烴化反應器中進行烷基化反應后的產(chǎn)物流，其中包括苯、異丙苯、二異丙苯、三異丙苯和正丙苯。所述多取代異丙苯指二異丙苯和三異丙苯，一般其在烴化產(chǎn)物流中的重量百分比為 90 100%。原料苯可以是新鮮苯、后續(xù)工段的回收苯或其混合物。本發(fā)明方法將多取代異丙苯經(jīng)過適當?shù)木s切割，分離成組分較輕和較重的兩個物流，控制組分較輕的物流中二異丙苯含量至少大于95重量％，控制組分較重的物流中三異丙苯含量至少大于0. 5重量％。這兩股物流分別進行烷基轉移反應，大幅度降低了正丙苯的含量，異丙苯中正丙苯含量最低僅為320ppm，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，取得了較好的技術效


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。圖2為現(xiàn)有技術工藝流程示意圖。圖1和圖2中，1為第一烷基轉移反應器，2為第二烷基轉移反應器，3為多取代異丙苯塔，4為第一烷基轉移反應器催化劑床層，5為第二烷基轉移反應器催化劑床層，6為含多取代異丙苯的原料物流，7為第一股原料苯，8為第二股原料苯，9為第一烷基轉移反應器出料，10為第二烷基轉移反應器出料，11為多取代異丙苯塔釜液出料，12為多取代異丙苯塔中部出料，13為多取代異丙苯塔塔頂出料。圖1中，含多取代異丙苯的物流6進入多取代異丙苯塔3，經(jīng)精餾分離后，塔頂?shù)玫轿锪?3，塔中部得到物流12，塔釜得到含焦油的重組分物流11，物流11進入后續(xù)流程。第一股苯物流7和物流13從頂部進入第一烷基轉移反應器1，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流9。第二股苯物流8和物流12從頂部進入第二烷基轉移反應器2，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流10。物流9和物流10進入后續(xù)精制流程，得到產(chǎn)品異丙苯。圖2中，含多取代異丙苯的物流6進入多取代異丙苯塔3，經(jīng)精餾分離后，塔頂?shù)玫轿锪?3，塔釜得到含焦油的重組分物流11，物流11進入后續(xù)流程。苯物流8和物流13從頂部進入烷基轉移反應器，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流10。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
具體實施例方式實施例1按圖1的工藝流程，第一烷基轉移反應器裝載有20克Beta沸石的成型催化劑，第二烷基轉移反應器裝載有50克MCM-22沸石的成型催化劑。第一烷基轉移反應器反應條件為反應溫度150°C，反應壓力1.2MPa，第一股苯流量(物流7) 40克/小時，多取代異丙苯 (物流13)通入量20克/小時，物流13中二異丙苯含量98%。第二烷基轉移反應器反應條件為反應溫度180°C，反應壓力1.5MPa，第二股苯流量(物流8) 80克/小時，多取代異丙苯(物流12)流量80克/小時，物流12中三異丙苯含量10%。連續(xù)反應5天。多取代異丙苯塔操作條件為塔頂溫度132°C，塔釜溫度215°C，操作壓力_80MPa。反應結果第一烷基轉移反應器多異丙苯轉化率65%，異丙苯中正丙苯含量 450ppm。第二烷基轉移反應器多異丙苯轉化率55%，異丙苯中正丙苯含量520ppm。實施例2按圖1的工藝流程，第一烷基轉移反應器裝載有30克Beta沸石的成型催化劑，第二烷基轉移反應器裝載有40克MCM-22沸石的成型催化劑。第一烷基轉移反應器反應條件為反應溫度143°C，反應壓力1.2MPa，第一股苯流量(物流7) 60克/小時，多取代異丙苯 (物流13)通入量20克/小時，物流13中二異丙苯含量99%。第二烷基轉移反應器反應條件為反應溫度175°C，反應壓力1.5MPa，第二股苯流量(物流8) 60克/小時，多取代異丙苯(物流12)流量40克/小時，物流12中三異丙苯含量8%。連續(xù)反應5天。多取代異丙苯塔操作條件為塔頂溫度128 °C，塔釜溫度209 °C，操作壓力-135MPa。反應結果第一烷基轉移反應器多異丙苯轉化率48%，異丙苯中正丙苯含量 320ppm。第二烷基轉移反應器多異丙苯轉化率55 %，異丙苯中正丙苯含量430ppm。實施例3按圖1的工藝流程，第一烷基轉移反應器裝載有50克Beta沸石的成型催化劑，第二烷基轉移反應器裝載有40克SHY-I沸石的成型催化劑。第一烷基轉移反應器反應條件為 .反應溫度150 V，反應壓力1.2MPa，第一股苯流量(物流7) 100克/小時，多取代異丙苯 (物流13)通入量60克/小時，物流13中二異丙苯含量98%。第二烷基轉移反應器反應條件為反應溫度180°C，反應壓力1.5MPa，第二股苯流量(物流8) 80克/小時，多取代異丙苯(物流12)流量80克/小時，物流12中三異丙苯含量5%。連續(xù)反應5天。多取代異丙苯塔操作條件為塔頂溫度132°C，塔釜溫度213°C，操作壓力_95MPa。反應結果第一烷基轉移反應器多異丙苯轉化率62%，異丙苯中正丙苯含量 430ppm。第二烷基轉移反應器多異丙苯轉化率45 %，異丙苯中正丙苯含量480ppm。實施例4按圖1的工藝流程，第一烷基轉移反應器裝載有50克Beta沸石的成型催化劑，第二烷基轉移反應器裝載有50克SHY-I的成型催化劑。第一烷基反應器反應條件為反應溫度145°C，反應壓力1.3MPa，第一股苯流量(物流7) 120克/小時，多取代異丙苯(物流13) 通入量90克/小時，物流13中二異丙苯含量99%。第二烷基轉移反應器反應條件為反應溫度178°C，反應壓力1. 5MPa,第二股苯流量(物流8) 120克/小時，多取代異丙苯(物流12)流量100克/小時，物流12中三異丙苯含量12%。連續(xù)反應5天。多取代異丙苯塔操作條件為塔頂溫度125°C，塔釜溫度215°C，操作壓力_80MPa。反應結果第一烷基轉移反應器多異丙苯轉化率45%，異丙苯中正丙苯含量 410ppm。第二烷基轉移反應器多異丙苯轉化率50 %，異丙苯中正丙苯含量480ppm。比較例1按圖2的工藝流程，烷基轉移部分只有一個反應器，多取代異丙苯塔僅從塔頂引出物流，該物流全部進入烷基轉移反應器。烷基轉移反應區(qū)裝載有50克Beta沸石的成型催化劑，反應溫度153°C，反應壓力1. IMPa,苯流量100克/小時，多取代異丙苯流量80克 /小時，多取代異丙苯中二異丙苯含量96%，連續(xù)反應5天。反應結果多異丙苯轉化率只有35%，異丙苯中正丙苯含量560ppm。比較例2同比較例1，只是烷基轉移反應區(qū)裝載有60克MCM-22沸石的成型催化劑，反應溫度185°C，反應壓力1. 5MPa,苯流量80克/小時，多取代異丙苯流量80克/小時，多取代異丙苯中二異丙苯含量96%，連續(xù)反應5天。反應結果多異丙苯轉化率55%，異丙苯中正丙苯含量820ppm。比較例3同比較例1，只是烷基轉移反應區(qū)裝載有60克MCM-22沸石的成型催化劑，反應溫度172°C，反應壓力1. 5MPa,苯流量100克/小時，多取代異丙苯流量80克/小時，多取代異丙苯中二異丙苯含量96%，連續(xù)反應5天。反應結果多異丙苯轉化率40%，異丙苯中正丙苯含量630ppm。
權利要求
1.一種異丙苯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟a)含多取代異丙苯的物流(6)進入多取代異丙苯塔(3)，經(jīng)精餾分離后，塔頂?shù)玫轿锪?(13)，塔中部得到物流(12)，塔釜得到含焦油的重組分物流(11)，物流(11)進入后續(xù)流程； 物流(13)中，二異丙苯含量至少大于95重量物流(12)中，三異丙苯含量至少大于0.5重量％ ；b)第一股苯物流(7)和物流(1 從頂部進入第一烷基轉移反應器(1)，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流(9)；c)第二股苯物流(8)和物流(1 從頂部進入第二烷基轉移反應器O)，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流(10)；d)物流(9)和物流(10)進入后續(xù)精制流程，得到產(chǎn)品異丙苯。
2.根據(jù)權利要求1所述異丙苯的生產(chǎn)方法，其特征在于物流(7)與物流(13)的重量比為0. 3 5 ；物流(8)與物流(12)的重量比為0. 3 5。
3.根據(jù)權利要求2所述異丙苯的生產(chǎn)方法，其特征在于物流(7)與物流(13)的重量比為0. 7 3 ；物流(8)與物流(12)的重量比為0. 7 3。
4.根據(jù)權利要求1所述異丙苯的生產(chǎn)方法，其特征在于物流(13)中，二異丙苯含量為 96 100重量％ ；物流(12)中，三異丙苯含量為1 50重量％。
5.根據(jù)權利要求1所述異丙苯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述催化劑選自Y沸石、Beta 沸石、絲光沸石、SHY-I、SHY-2或MCM-22。
6.根據(jù)權利要求1所述異丙苯的生產(chǎn)方法，其特征在于第一烷基轉移反應器中，反應溫度為130 190°C，反應壓力為1.0 3. OMPa，液相空速為0. 5 10小時Λ
7.根據(jù)權利要求1所述異丙苯的生產(chǎn)方法，其特征在于第二烷基轉移反應器中，反應溫度為150 210°C，反應壓力為1.0 3. OMPa，液相空速為0.5 10小時Λ
8.根據(jù)權利要求1所述生產(chǎn)異丙苯的方法，其特征在于多取代異丙苯塔操作壓力為-300 OkPa，塔頂溫度為120 160°C，塔釜溫度為190 250°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及異丙苯的生產(chǎn)方法，主要解決以往技術中存在正丙苯含量高的問題。本發(fā)明通過采用包括步驟a)含多取代異丙苯的物流進入多取代異丙苯塔，經(jīng)精餾分離后，塔頂?shù)玫轿锪?3，塔中部得到物流12，塔釜得到含焦油的重組分物流；物流13中，二異丙苯含量至少大于95重量％；物流12中，三異丙苯含量至少大于0.5重量％；b)第一股苯物流和物流13從頂部進入第一烷基轉移反應器，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流9；c)第二股苯物流和物流12從頂部進入第二烷基轉移反應器，與催化劑接觸進行烷基轉移反應，底部得到含異丙苯的物流10；d)物流9和物流10進入后續(xù)精制流程，得到產(chǎn)品異丙苯的技術方案，較好地解決了該問題，可用于異丙苯的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號C07C2/66GK102464563SQ20101055195
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權日2010年11月17日
發(fā)明者周斌, 姚暉, 季樹芳, 方華, 顧瑞芳, 高煥新, 魏一倫 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院