CN1230405C - 一种乙苯的生产方法 - Google Patents
一种乙苯的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1230405C CN1230405C CN 03158375 CN03158375A CN1230405C CN 1230405 C CN1230405 C CN 1230405C CN 03158375 CN03158375 CN 03158375 CN 03158375 A CN03158375 A CN 03158375A CN 1230405 C CN1230405 C CN 1230405C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- phase
- transalkylation
- liquid phase
- phase alkylation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种乙苯的生产方法，该方法以苯和乙烯为原料，生产过程中同时存在液相和气相烷基化反应，液相和气相烷基转移反应。液相烷基化反应区的反应流出物，全部进入串接在其后部的液相烷基转移反应区内，进行烷基转移反应。气相烷基化和烷基转移反应区所用的气相苯，部分来自闪蒸分离区，该反应区的反应流出物，部分循环至液相烷基化反应区。新鲜苯送入反应流出物分离区。该方法能量利用率高，更利于通过降低苯基/乙基比的手段增产节能，气、液相烷基化和烷基转移反应器可根据负荷灵活操作。适用于乙苯生产装置改造和新建。
Description
技术领域
本发明涉及一种乙苯的生产方法，更具体讲，是针对现有乙苯生产法(液相法和气相法)的改进。
背景技术
乙苯是一种重要的化工原料，主要用于生产苯乙烯单体。近年随着苯乙烯用量的不断增加，乙苯的生产方法受到更多的关注。传统的工业化生产乙苯的方法是以乙烯和苯为原料，在催化剂存在下，进行烷基化反应，形成乙苯并伴随有多乙苯(如二乙苯、三乙苯等)副产物。这些副产物经分离，与苯在催化剂存在下，进行烷基转移反应，以提高乙苯产率。实现上述反应可以采用液相法或气相法。液相法的工艺特点是：反应压力较高、反应温度较低、杂质少、催化剂装填量大、苯烯比较低；气相法的工艺特点是：反应压力较低、反应温度较高、二甲苯杂质多、催化剂装填量小、苯烯比很难降低。两种工艺各有利弊。此外，现有乙苯的生产工艺中尚有诸多不尽如意之处，无论是烷基化反应或者是烷基转移反应，均需要一定的温度，因此，在整个生产过程中，各种物料的流向、设备的连接方式等都影响反应热的利用率；再如，在乙苯生产工艺中，苯的用量很大，无论是烷基化反应，还是烷基转移反应，对乙烯或多乙苯而言，都必须保证有足够过量的苯，否则无法提高乙苯产率，因此，在生产工艺中苯的充分利用，苯的循环量等均对生产成本产生影响。上述两种生产工艺，在工业化实施过程中尚有许多需要改进之处。
发明内容
本发明的目的在于针对现有乙苯生产方法中的不足之处，提供一种乙苯的生产方法，该方法能量利用率提高、产品质量相对提高且操作灵活。
实现本发明目的的技术方案：一种乙苯的生产方法：
①在液相烷基化反应区、液相烷基转移反应区、闪蒸分离区、气相烷基化和烷基转移反应区和反应流出物分离区内进行烷基化和烷基转移、反应流出物分离、循环和回收，该方法中同时存在液相烷基化反应、气相烷基化反应、液相烷基转移反应和气相烷基转移反应；
②液相烷基转移反应区串接在液相烷基化反应区的后部，进入液相烷基转移反应区的物料是液相烷基化的全部反应流出物；
③液相烷基转移的反应流出物，经闪蒸分离区分离出气相苯，送入气相烷基化和烷基转移反应区；
④气相烷基化和烷基转移反应区的反应流出物，部分循环至液相烷基化反应区；
⑤新鲜苯送入反应流出物分离区。
上述方法中，所述气相烷基化和烷基转移反应区的反应流出物部分循环至液相烷基化反应区，其循环量与反应流出物的重量百分比为1～99％。优选50～80％。
上述方法中，从所述反应流出物分离区分离出的苯，循环至液相烷基化反应区，其循环量与分离出苯的重量百分比为1～99％。
上述方法中，所述气相烷基化和烷基转移反应区，是由气相烷基化反应器兼有气相烷基转移功能的一种反应器构成，或者是由气相烷基转移反应器和气相烷基化反应器两种反应器构成。
上述方法中，所述液相烷基化反应条件为：温度130～350℃，压力1.5～8.0MPa，苯基和乙烯基的摩尔比1～25，每段床层入口的苯和乙烯的摩尔比3～70。优选反应条件为：温度160～290℃，压力1.8～5.0MPa，苯基和乙烯基的摩尔比2～8，每段床层入口的苯烯比8～35。烷基化反应流出物中含有苯、乙苯、多乙苯和重组分。
上述方法中，所述液相烷基转移反应条件为：温度130～350℃，压力1.5MPa～8.0MPa，苯基和乙基的摩尔比1～35。优选反应条件为：温度180～280℃，压力1.8～5.0MPa，苯基和乙基的摩尔比2～10。
上述方法中，所述气相烷基化和气相烷基转移反应条件均为：温度360～460℃，压力0.1MPa～2.0MPa，苯基和乙基的摩尔比1～35。优选反应条件为：温度370～450℃，压力0.4～16MPa，苯基和乙基的摩尔比2～15。
上述方法中，所述液相或气相烷基化催化剂、气相或液相烷基转移催化剂是含有不同沸石的催化剂，或者是含有超强酸、杂多酸或负载型固体酸的催化剂。优选含不同沸石的催化剂，例如：八面沸石、丝光沸石、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。
在上述方法中，液相烷基化反应区主要是由多段液相烷基化反应器构成；液相烷基转移反应区主要是由单段或多段液相烷基转移反应器构成；闪蒸分离区主要由闪蒸罐和只有精馏段的全回流塔构成；反应流出物分离区主要由苯塔、脱轻组分塔、乙苯塔、多乙苯塔等构成。
上述方法中，所述的液相烷基化反应器可以是绝热反应器，也可以是非绝热反应器。每台反应器根据实际需要可以是单段的，也可以是多段的。反应器内物流流动方向最好是上流，也可以是下流。
采用本发明的技术方案后，可以获得如下效果：
①由于在反应区采用气、液两种烷基化反应器和烷基转移反应器，故可以根据负荷和催化剂再生周期的变化，调整来自分离区的循环苯进入液相烷基化和气相烷基化、气相烷基转移反应区的比例以及调整气相烷基化和烷基转移反应区流出物循环到液相烷基化反应区的比例，更有利于进行以节能和增产为目的的优化操作。另外，所得产品乙苯中，二甲苯含量介于气相法乙苯和液相法乙苯之间，比气相法生产的乙苯杂质少。原料苯中的非芳烃，可以在气相烷基化和烷基转移反应区的反应器中裂解，经分离区的脱轻组分塔排除，降低了乙苯生产过程中的非芳烃循环量和乙苯产品中的非芳烃含量，有利于提高下游苯乙烯生产过程中甲苯副产品的质量，也降低了能耗。
②液相烷基化反应流出物全部进入液相烷基转移反应区，在反应器内使液相烷基化反应产物组成趋向反应平衡组成，单烷基化产物的选择性通常可达90％(重量)以上，更有利于降低总的苯基/乙基比，实现节能降耗。
③液相烷基转移反应流出物经闪蒸分离区可以得到气相苯，不需要用高压蒸汽对液相苯进行汽化，节约了高压蒸汽用量。
④气相烷基化和烷基转移反应流出物部分循环到液相烷基化反应区，提高了整个反应过程的苯/烯比，更有利于增产节能。
⑤新鲜苯进入反应流出物分离区充分利用其中的热量。
附图说明
图1为本发明乙苯的生产方法原则流程示意图，为简化图形，塔、反应器、换热器、回流罐、泵等图中未表示，图中数字含义：
1、液相烷基化反应区；2、液相烷基转移反应区；3、闪蒸分离区；4、气相烷基化和烷基转移反应区；5、反应流出物分离区；其余数字均代表输送不同物料的管线。
以下结合图1提供的原则流程说明本发明乙苯的生产方法，但不局限于此。
流程叙述如下：
来自管线6的乙烯一部分经管线7进入液相烷基化反应区1，同来自管线10、12的部分循环苯以及管线17、19的部分气相烷基化和烷基转移反应区4的反应流出物，在催化剂的作用下发生烷基化反应，反应流出物全部经管线13进入液相烷基转移反应区2，在催化剂的作用下发生烷基转移反应，反应流出物经管线14进入闪蒸分离区3。在闪蒸分离区3分离出的气相苯，经管线15送入气相烷基化和烷基转移反应区4。在气相烷基化和烷基转移反应区4中，从管线15来的气相苯、从管线11来的循环苯、从管线6、8来的乙烯，在催化剂的作用下发生气相烷基化反应，反应流出物一部分经管线17、19循环到液相烷基化反应区1，一部分经管线17、18送入反应流出物分离区5。在反应流出物分离区5中分离出的多乙苯经管线20进入气相烷基化和烷基转移反应区4，分离出的循环苯一部分经管线10、11送入气相烷基化和烷基转移反应区4，一部分经管线10、12送入液相烷基化反应区1，分离出的残油经管线23送出界外，分离出的乙苯经管线22送出界外，分离出的轻组分经管线21送出界外。从反应流出物分离区5来的含轻组分的气相苯，经管线24送入气相烷基化和烷基转移反应区4，同来自管线20的多乙苯发生气相烷基转移反应，其反应流出物一部分经管线17、18送入反应流出物分离区5，一部分经管线17、19送入液相烷基化反应区1。新鲜液相苯经管线9进入反应流出物分离区5预热并入循环苯。
具体实施方式
以下结合图1所提供的原则流程并利用PRO/II(VERSION5.6)进行20万吨/年乙苯装置的设计实例，对本发明作进一步描述：
关键设计数据如下：
液相烷基化反应：
催化剂：EBZ-500
催化剂装填量：7.3吨
反应温度：190℃～245℃
反应压力：3.3MPa～3.8MPa
原料苯基/乙烯比：4∶1
反应器总床层数：4
催化剂再生周期：3年
液相烷基转移反应：
催化剂：EBZ-100
催化剂装填量：3吨
反应温度：235℃
反应压力：3.0MPa
催化剂再生周期：2年
气相苯分离：
部分冷凝分离出的气相苯量16吨/小时；
气相苯中乙苯含量小于1.0％
气相烷基化和烷基转移反应：
催化剂：ZSM-5
催化剂装填量：0.85吨
反应温度：410℃
反应压力：1.2MPa
苯基与乙基重量比：6.29
催化剂再生周期5个月。
气相烷基化和烷基转移反应区流出物循环到液相烷基化反应区的比例为80％。从反应物分离区来的循环苯进入液相烷基化反应区的比例为50％。
设计操作时数为7200小时/年。上述条件下整个系统的乙烯转化率为100％，总的乙苯选择性99.6％，产品乙苯中的二甲苯含量328ppm。
本发明的方法适合现有乙苯生产装置的扩建，也适用于新建装置。
Claims (8)
1、一种乙苯的生产方法，其特征在于：
①在液相烷基化反应区、液相烷基转移反应区、闪蒸分离区、气相烷基化和烷基转移反应区和反应流出物分离区内进行烷基化和烷基转移、反应流出物分离、循环和回收，该方法中同时存在液相烷基化反应、气相烷基化反应、液相烷基转移反应和气相烷基转移反应；
②液相烷基转移反应区串接在液相烷基化反应区的后部，进入液相烷基转移反应区的物料是液相烷基化的全部反应流出物；
③液相烷基转移的反应流出物，经闪蒸分离区分离出气相苯，送入气相烷基化和烷基转移反应区；
④气相烷基化和烷基转移反应区的反应流出物，部分循环至液相烷基化反应区；
⑤新鲜苯送入反应流出物分离区。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述气相烷基化和烷基转移反应区的反应流出物，部分循环至液相烷基化反应区，其循环量与反应流出物的重量百分比为1～99％。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：从所述反应流出物分离区分离出的苯，循环至液相烷基化反应区，其循环量与分离出的苯重量百分比为1～99％。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述气相烷基化和烷基转移反应区，由气相烷基化反应器兼有气相烷基转移功能的一种反应器构成，或者是由气相烷基转移反应器和气相烷基化反应器两种反应器构成。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液相烷基化反应条件为：温度130～350℃，压力1.5～8.0MPa，苯基和乙烯基的摩尔比1～25，每段床层入口的苯和乙烯的摩尔比3～70。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液相烷基转移反应条件为：温度130～350℃，压力1.5MPa～8.0MPa，苯基和乙基的摩尔比1～35。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述气相烷基化和气相烷基转移反应条件均为：温度360～460℃，压力0.1MPa～2.0MPa，苯基和乙基的摩尔比1～35。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液相或气相烷基化催化剂、气相或液相烷基转移催化剂是八面沸石、丝光沸石、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或MCM-56沸石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03158375 CN1230405C (zh) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | 一种乙苯的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03158375 CN1230405C (zh) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | 一种乙苯的生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1528724A CN1528724A (zh) | 2004-09-15 |
| CN1230405C true CN1230405C (zh) | 2005-12-07 |
Family
ID=34287277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 03158375 Expired - Fee Related CN1230405C (zh) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | 一种乙苯的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1230405C (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107513001B (zh) * | 2016-06-17 | 2020-09-01 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种提高稀乙烯制乙苯装置产能的方法 |
| CN107827692B (zh) * | 2017-04-28 | 2021-06-29 | 常州瑞华化工工程技术股份有限公司 | 一种用高浓度乙烯气生产乙苯的方法 |
| CN112694386A (zh) * | 2019-10-22 | 2021-04-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种以煤基乙炔为原料制备乙苯的方法 |
| CN113480395B (zh) * | 2021-07-02 | 2022-07-08 | 大连理工大学 | 一种富乙烯气制乙苯的闪蒸分离工艺与装置 |
-
2003
- 2003-09-26 CN CN 03158375 patent/CN1230405C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1528724A (zh) | 2004-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1211324C (zh) | 烷基芳族化合物的制备 | |
| CN1164541C (zh) | 甲苯选择性歧化和甲苯与碳九及其以上芳烃歧化与烷基转移方法 | |
| RU2744214C1 (ru) | Устройство и способ получения пара-ксилола и совместного получения низших олефинов из метанола и/или диметилового эфира и толуола | |
| CN109369319B (zh) | 一种以c4-c8烯烃为原料最大化生产丙烯的方法 | |
| CN102190553B (zh) | 生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法 | |
| CN103030515B (zh) | 烷基苯生产方法 | |
| CN103664488B (zh) | 脱除含氧化合物杂质的芳烃甲醇烷基化方法 | |
| CN1566046A (zh) | 甲苯选择性歧化和碳九及其以上芳烃脱烷基方法 | |
| CN1805914A (zh) | 从稀的乙烯物流生产丙烯和乙基苯的方法 | |
| CN1263715C (zh) | 制备烷基和烯基取代的芳族化合物的综合工艺 | |
| CN1230405C (zh) | 一种乙苯的生产方法 | |
| CN1141277C (zh) | 用于生产对二甲苯的方法 | |
| CN1178881C (zh) | 一种烷基苯的生产方法 | |
| CN1029309C (zh) | 一种芳烃烷基化的新工艺 | |
| CN103030519B (zh) | 烷基苯的生产方法 | |
| CN102372586B (zh) | 芳烃甲基化制对二甲苯的流化催化方法 | |
| CN1227196C (zh) | 一种由不纯的低碳烯烃与苯生产烷基苯的方法 | |
| CN1285548C (zh) | 烷基苯的生产方法 | |
| CN1234668C (zh) | 一种低能耗的生产烷基苯的工艺方法 | |
| CN100335449C (zh) | 用于芳烃生产的方法 | |
| CN1727316A (zh) | 一种改进的烷基苯生产方法 | |
| CN102464565B (zh) | 由苯和丙烯生产异丙苯的方法 | |
| CN102464566B (zh) | 苯和丙烯生产异丙苯的方法 | |
| CN1155533A (zh) | 合成均四甲苯的方法 | |
| CN1884444A (zh) | C4烃类和/或催化汽油芳构化移动床反应器耦合方法和系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20051207 Termination date: 20140926 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |