技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及石油化工
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種從c9混合芳烴中高效分離均三甲苯的方法。
背景技術(shù):
::我國重整c9混合芳烴來源豐富,主要來自煉廠重整裝置二甲苯塔底油和乙烯裝置的裂解產(chǎn)物,含有大量的偏三甲苯、均三甲苯和連三甲苯等,具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。均三甲苯生產(chǎn)方法包括合成法和分離法,其中烷基化-分離法是比較好的分離法之一,具有工藝簡單、產(chǎn)品純度高、易操作等優(yōu)點。但已工業(yè)化的烷基化工藝中所用液體酸催化劑均有腐蝕性,且對環(huán)境危害性大,限制了該工藝的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。技術(shù)實現(xiàn)要素::本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種所得均三甲苯純度達(dá)到99%的從c9混合芳烴中高效分離均三甲苯的方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn):一種從c9混合芳烴中高效分離均三甲苯的方法,包括如下步驟:(1)一次烷基化:向反應(yīng)釜中加入富集均三甲苯餾分和負(fù)載型催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生一次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為一次精餾原液;(2)一次精餾:將一次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分;(3)二次烷基化:向反應(yīng)釜中加入經(jīng)一次精餾所得均三甲苯餾分,并加入負(fù)載型催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生二次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為二次精餾原液;(4)二次精餾:將二次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分;所述負(fù)載型催化劑由磷酸鎢、分子篩載體經(jīng)浸漬法制得,其具體制備方法為:攪拌下向磷酸鎢中滴加乙醇直至完全溶解,再加入分子篩載體,充分混合后靜置15min,并于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波回流處理5min,然后加入與分子篩載體等質(zhì)量的去離子水,混合均勻后再次微波處理5min,所得混合物自然冷卻至室溫,過濾,所得濾渣于100-105℃下保溫研磨直至完全烘干,即得負(fù)載型催化劑。所述步驟(1)中富集均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:0.5-1,富集均三甲苯餾分與負(fù)載型催化劑的質(zhì)量比為1:0.05-0.1。所述步驟(2)中均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:0.3-0.5,均三甲苯餾分與負(fù)載型催化劑的質(zhì)量比為1:0.03-0.05。所述磷酸鎢與分子篩載體的質(zhì)量比為1:5-10。所述分子篩載體由分子篩原粉與粘合劑混合制得,其具體制備方法為:將分子篩原粉與粘合劑按照5:1的質(zhì)量比混合,升溫至80-85℃保溫研磨30min,再加水?dāng)嚢柚瞥晒毯窟_(dá)到25-35%的溶液,所得混合液送入噴霧干燥機(jī)中干燥,制得20-40目的球形顆粒,并于100-110℃下烘干,即得分子篩載體。所述粘合劑由如下重量份數(shù)的原料制成:火山灰5-10份、陽離子聚丙烯酰胺3-5份、多聚谷氨酸1-3份、鯨蠟醇0.5-1份、聚二烯丙基二甲基氯化銨0.3-0.5份、聚四氟乙烯超細(xì)粉0.1-0.2份、納米氧化鋅0.05-0.1份,其制備方法為:將陽離子聚丙烯酰胺、多聚谷氨酸和聚二烯丙基二甲基氯化銨混合后滴加35-40℃水直至完全溶解,再加入鯨蠟醇和聚四氟乙烯超細(xì)粉,升溫至回流狀態(tài)保溫攪拌15min,然后加入火山灰和納米氧化鋅,充分混合后于0-5℃環(huán)境中密封靜置30min,最后升溫至55-60℃保溫混合15min,即得粘合劑。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用烷基化反應(yīng)和精餾法實現(xiàn)c9混合芳烴中其余組分與均三甲苯高效分離,使最終所得均三甲苯的純度達(dá)到99%以上,收率達(dá)到97%以上,避免了普通分離方法存在的損失率高、純度低的問題;并且所用催化劑相比已有的液體酸催化劑降低了對設(shè)備的腐蝕性和對環(huán)境的污染,從而促使均三甲苯的工業(yè)化分離。具體實施方式:為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實施例1(1)一次烷基化:向反應(yīng)釜中加入富集均三甲苯餾分和負(fù)載型催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生一次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為一次精餾原液;(2)一次精餾:將一次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分;(3)二次烷基化:向反應(yīng)釜中加入經(jīng)一次精餾所得均三甲苯餾分,并加入負(fù)載型催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生二次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為二次精餾原液;(4)二次精餾:將二次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分。其中,步驟(1)中富集均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:0.8,富集均三甲苯餾分與負(fù)載型催化劑的質(zhì)量比為1:0.08。步驟(2)中均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:0.5,均三甲苯餾分與負(fù)載型催化劑的質(zhì)量比為1:0.05。負(fù)載型催化劑的制備:攪拌下向1g磷酸鎢中滴加乙醇直至完全溶解,再加入5g分子篩載體,充分混合后靜置15min,并于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波回流處理5min,然后加入與分子篩載體等質(zhì)量的去離子水,混合均勻后再次微波處理5min,所得混合物自然冷卻至室溫,過濾,所得濾渣于100-105℃下保溫研磨直至完全烘干,即得負(fù)載型催化劑。分子篩載體的制備:將分子篩原粉與粘合劑按照5:1的質(zhì)量比混合,升溫至80-85℃保溫研磨30min,再加水?dāng)嚢柚瞥晒毯窟_(dá)到25-35%的溶液,所得混合液送入噴霧干燥機(jī)中干燥,制得20-40目的球形顆粒,并于100-110℃下烘干,即得分子篩載體。粘合劑的制備:將3g陽離子聚丙烯酰胺、3g多聚谷氨酸和0.3g聚二烯丙基二甲基氯化銨混合后滴加35-40℃水直至完全溶解,再加入0.5g鯨蠟醇和0.1g聚四氟乙烯超細(xì)粉,升溫至回流狀態(tài)保溫攪拌15min,然后加入10g火山灰和0.05g納米氧化鋅,充分混合后于0-5℃環(huán)境中密封靜置30min,最后升溫至55-60℃保溫混合15min,即得粘合劑。實施例2(1)一次烷基化:向反應(yīng)釜中加入富集均三甲苯餾分和負(fù)載型催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生一次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為一次精餾原液;(2)一次精餾:將一次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分;(3)二次烷基化:向反應(yīng)釜中加入經(jīng)一次精餾所得均三甲苯餾分,并加入負(fù)載型催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生二次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為二次精餾原液;(4)二次精餾:將二次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分。其中,步驟(1)中富集均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:1,富集均三甲苯餾分與負(fù)載型催化劑的質(zhì)量比為1:0.05。步驟(2)中均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:0.5,均三甲苯餾分與負(fù)載型催化劑的質(zhì)量比為1:0.03。負(fù)載型催化劑的制備:攪拌下向1g磷酸鎢中滴加乙醇直至完全溶解,再加入8g分子篩載體,充分混合后靜置15min,并于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波回流處理5min,然后加入與分子篩載體等質(zhì)量的去離子水,混合均勻后再次微波處理5min,所得混合物自然冷卻至室溫,過濾,所得濾渣于100-105℃下保溫研磨直至完全烘干,即得負(fù)載型催化劑。分子篩載體的制備:將分子篩原粉與粘合劑按照5:1的質(zhì)量比混合,升溫至80-85℃保溫研磨30min,再加水?dāng)嚢柚瞥晒毯窟_(dá)到25-35%的溶液,所得混合液送入噴霧干燥機(jī)中干燥,制得20-40目的球形顆粒,并于100-110℃下烘干,即得分子篩載體。粘合劑的制備:將5g陽離子聚丙烯酰胺、1g多聚谷氨酸和0.3g聚二烯丙基二甲基氯化銨混合后滴加35-40℃水直至完全溶解,再加入0.5g鯨蠟醇和0.1g聚四氟乙烯超細(xì)粉,升溫至回流狀態(tài)保溫攪拌15min,然后加入10g火山灰和0.1g納米氧化鋅,充分混合后于0-5℃環(huán)境中密封靜置30min,最后升溫至55-60℃保溫混合15min,即得粘合劑。對照例1(1)一次烷基化:向反應(yīng)釜中加入富集均三甲苯餾分和負(fù)載型催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生一次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為一次精餾原液;(2)一次精餾:將一次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分;(3)二次烷基化:向反應(yīng)釜中加入經(jīng)一次精餾所得均三甲苯餾分,并加入負(fù)載型催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生二次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為二次精餾原液;(4)二次精餾:將二次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分。其中,步驟(1)中富集均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:1,富集均三甲苯餾分與負(fù)載型催化劑的質(zhì)量比為1:0.05。步驟(2)中均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:0.5,均三甲苯餾分與負(fù)載型催化劑的質(zhì)量比為1:0.03。負(fù)載型催化劑的制備:攪拌下向1g磷酸鎢中滴加乙醇直至完全溶解,再加入8g分子篩載體,充分混合后靜置15min,并于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波回流處理5min,然后加入與分子篩載體等質(zhì)量的去離子水,混合均勻后再次微波處理5min,所得混合物自然冷卻至室溫,過濾,所得濾渣于100-105℃下保溫研磨直至完全烘干,即得負(fù)載型催化劑。分子篩載體的制備:將分子篩原粉與煅燒高嶺土按照5:1的質(zhì)量比混合,升溫至80-85℃保溫研磨30min,再加水?dāng)嚢柚瞥晒毯窟_(dá)到25-35%的溶液,所得混合液送入噴霧干燥機(jī)中干燥,制得20-40目的球形顆粒,并于100-110℃下烘干,即得分子篩載體。對照例2(1)一次烷基化:向反應(yīng)釜中加入富集均三甲苯餾分和催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生一次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為一次精餾原液;(2)一次精餾:將一次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分;(3)二次烷基化:向反應(yīng)釜中加入經(jīng)一次精餾所得均三甲苯餾分,并加入催化劑,攪拌下通入丙烯,于140-150℃下發(fā)生二次烷基化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液水洗,并靜置分層,取油相作為二次精餾原液;(4)二次精餾:將二次精餾原液送入精餾塔中,收集塔頂均三甲苯餾分。其中,步驟(1)中富集均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:1,富集均三甲苯餾分與催化劑的質(zhì)量比為1:0.05。步驟(2)中均三甲苯餾分與丙烯的摩爾比為1:1,均三甲苯餾分與催化劑的質(zhì)量比為1:0.03。催化劑的制備:將煅燒高嶺土與鹽酸反應(yīng)浸出氧化鋁、氧化鐵和氧化鈦,得到酸改性高嶺土,再向酸改性高嶺土中加入磷鎢酸的乙醇溶液,攪拌1h,自然晾干后于100℃干燥,即得催化劑。實施例3分別利用實施例1、實施例2、對照例1、對照例2所述方法對同批等量c9混合芳烴進(jìn)行均三甲苯分離,測定最終分離所得均三甲苯的純度和收率,結(jié)果如表1所示。表1本發(fā)明均三甲苯分離效果項目實施例1實施例2對照例1對照例2純度/%99.0899.1198.8698.53收率/%97.2797.3296.0593.14以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁12