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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及苯烷基化反應(yīng)，具體地說，涉及一種以焦化輕苯為原料，經(jīng)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(chǎn)品，也是發(fā)展有機(jī)化工和精細(xì)化工的寶貴資源。但由于組成復(fù)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(lǐng)域的應(yīng)用，長期以來，這種煉焦副產(chǎn)物深加工和利用一直未得到大的發(fā)展。在發(fā)達(dá)國家，由于石油化工業(yè)高度發(fā)達(dá)，焦化輕苯利用占苯的比重較低，除少數(shù)大企業(yè)進(jìn)行催化精制脫硫外，尚未形成技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)。我國焦化輕苯占苯產(chǎn)量的40-50％是精細(xì)化工中間體和地方有機(jī)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(guān)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(shù)中小企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的酸洗法，方法簡單易行，但對(duì)設(shè)備的腐蝕十分嚴(yán)重，且產(chǎn)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(fèi)和苯的損失，導(dǎo)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(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提出一種方法簡單，環(huán)境污染小，產(chǎn)品質(zhì)量高的烷基苯并同時(shí)脫硫的制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到，采用萃取和催化反應(yīng)聯(lián)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(jìn)行烷基化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為350-450℃，常壓-5.0Mpa，空速4.5-18hr-1，生成未轉(zhuǎn)化的苯、烷基苯和芳烴副產(chǎn)物，并同時(shí)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(chǎn)品，芳烴副產(chǎn)品去反烴化，無硫苯(即苯產(chǎn)品)去烴化。
初步精餾和萃取均采用已知技術(shù)，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(duì)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(duì)低于500mg/L噻吩的焦化苯，在反應(yīng)條件下，進(jìn)行苯的烷基化、異構(gòu)化、歧化催化反應(yīng)，生成對(duì)二甲苯、乙苯、異丙苯等高附加值產(chǎn)品，同時(shí)噻吩被徹底轉(zhuǎn)化為硫化氫氣體，因此達(dá)到脫硫目的。
低碳醇和低碳烯烴低碳醇包括甲醇、乙醇在內(nèi)的所有C5以下的低級(jí)醇；低碳烯烴包括工業(yè)乙烯、丙烯在內(nèi)的所有C5以下的單烯或二烯。反應(yīng)過程中，主要作為烷基劑，參與苯的烷基化反應(yīng)，合成烷基苯，同時(shí)加速噻吩的裂解反應(yīng)，分解生成硫化氫氣體逸出，達(dá)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(zhuǎn)化的苯及烷基苯產(chǎn)物中不含硫，從而保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
烷基劑的來源包括(1)廉價(jià)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(chǎn)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(chǎn)品進(jìn)行精餾，得到苯、甲苯、對(duì)二甲苯、乙苯、異丙苯等重要的有機(jī)化工原料，用白土對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)一步精制，從而得到符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)工藝流程簡單，省去傳統(tǒng)方法中二次酸洗工序，設(shè)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(chǎn)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(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明加以進(jìn)一步說明
在反應(yīng)溫度為350-450℃，空速為4.5-12hr-1，反應(yīng)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(dāng)反應(yīng)壓力為1.2-5.0Mpa時(shí)，產(chǎn)物中噻吩含量幾乎為0mg/L。
本發(fā)明采用萃取和催化聯(lián)合方法，使產(chǎn)品烷基苯附加值高，并同時(shí)脫了硫。
權(quán)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(yīng)聯(lián)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(jìn)行烷基化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為350-450℃，常壓-5.0Mpa，空速4.5-18hr-1，生成未轉(zhuǎn)化的苯、烷基苯和芳烴副產(chǎn)物，并同時(shí)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(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)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(chǎn)品，餾程范圍C4至160℃。
3.根據(jù)權(quán)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(nèi)的所有C5以下的低級(jí)醇，低碳烯烴包括工業(yè)乙烯、丙烯在內(nèi)的所有C5以下的單烴或二烴。
4.根據(jù)權(quán)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(xiàn)有技術(shù)中采用酸洗法和催化加氫法,缺點(diǎn)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(yīng)的聯(lián)合方法,以焦化輕苯為原料,所得產(chǎn)品烷基苯附加值高,本方法優(yōu)點(diǎn)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(hào)C07C15/02GK1322700SQ00135809
公開日2001年11月21日 申請(qǐng)日期2000年12月21日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:北京石油化工學(xué)院