《一种生产烷基芳烃的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种生产烷基芳烃的方法.pdf（5页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103086835 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103086835 A *CN103086835A* (21)申请号 201110341009.5 (22)申请日 2011.11.02 C07C 15/02(2006.01) C07C 2/66(2006.01) B01J 29/48(2006.01) (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街 22 号 申请人 中石化洛阳工程有限公司 (72)发明人 王明党 孟凡东 郑红霞 翟海涛 (74)专利代理机构 郑州中民专利代理有限公司 41110 代理人 。
2、郭中民 (54) 发明名称 一种生产烷基芳烃的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种生产烷基芳烃的方法， 丁 烷和芳烃在催化剂存在下， 在反应温度 150 400， 反应压力 0.1 4.0MPa， 反应空速 0.01 8.0 小时 -1 条件下进行催化反应， 反应产物经过 分离得烷基芳烃， 该方法可将丁烷与芳烃直接转 化烷基芳烃， 降低了合成烷基芳烃的成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103086835 A CN 103086835 A *CN1。
3、03086835A* 1/1 页 2 1. 一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 丁烷和芳烃在催化剂存在下， 在反应温度 150 400， 反应压力 0.1 4.0MPa， 反应空速 0.01 8.0 小时 -1 条件下进行催化反应， 反应产物经过分离得烷基芳烃。 2. 依照权利要求 1 所示的所述的一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 所述的丁烷 至少为正丁烷、 异丁烷中的一种。 3. 依照权利要求 1 所述的一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 所述的芳烃是苯或 甲苯。 4. 依照权利要求 1 所述的一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 所述的催化剂由 1595重量的改性择。
4、形分子筛和585重量的粘结剂组成， 以催化剂总重量计， 催化 剂的形状为条型、 球形、 圆柱形、 三叶草或者四叶草形状。 5. 依照权利要求 1 所述的一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 所述反应是在固定 床、 移动床或者提升管反应器中进行。 6. 依照权利要求 1 所述的一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 所述反应是在固定 床反应器中进行。 7. 依照权利要求 1 和 4 所述的一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 所述改性择形 分子筛改性元素为磷、 锌、 钼至少两种元素， 其中磷为 0.5 3.0、 锌为 0.3-5.0、 钼为 0.3-2.0。 8. 依照权利要求 1 和。
5、 4 所述的一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 所述的择形分 子筛为 MFI 型 ZSM-5 分子筛， 硅铝比为 10 150。 9. 依照权利要求 1 和 4 所述的一种生产烷基芳烃的方法， 其特征在于 ： 所述的粘结剂 为拟薄水铝石、 高岭土、 无定型硅铝中的至少一种。 10. 一种生产烷基芳烃的方法所用催化剂制备方法， 特征在于 ： 将择形分子筛进行改 性处理再与粘结剂混合成型， 或先将择形分子筛与粘结剂混合成型， 再对成型催化剂进行 改性处理。 11. 依照权利要求 10 所述的一种生产烷基芳烃的方法所用催化剂制备方法， 特征在 于 ： 先将改性元素物质配成溶液， 再将分子筛介质。
6、浸渍在该溶液中 1.0 3.0 小时， 然后在 100 130的条件下进行 10.0 24.0 小时的烘干处理， 再在 550焙烧 4.0 6.0 小 时。 12. 依照权利要求 10 所述的一种生产烷基芳烃的方法所用催化剂制备方法， 特征在 于 ： 当改性元素为多种时， 改性元素物质可分别配成溶液， 分别进行浸渍， 也可是配成混合 液， 一次完成浸渍。 权 利 要 求 书 CN 103086835 A 2 1/3 页 3 一种生产烷基芳烃的方法 技术领域 0001 本发明属于石油化工领域， 特别是涉及一种利用碳四烷烃与苯、 甲苯生产烷基芳 烃的方法。 背景技术 0002 丁烷是碳四烃的主要组。
7、分之一， 是正丁烷、 异丁烷的通称， 其主要来自于油田气、 石油二次加工及管式炉蒸汽裂解等工艺过程。丁烷除了用于燃料外， 其在石油化工方面的 主要应用有 ： 正丁烷用于生产顺酐的原料、 管式炉蒸汽裂解制乙烯、 丙烯的原料 ； 异丁烷经 高温催化脱氢生产异丁烯、 在浓硫酸、 氢氟酸作用下与丁烯催化转化为汽油等。 0003 烷基芳烃是重要的化工原料， 在现有的烷基芳烃的合成工艺中， 一般采用低碳烯 烃为原料与芳烃经催化反应来制取， 如乙苯的合成原料为乙烯或乙醇与苯进行反应、 丙苯 的合成原料为丙烯与苯进行反应等。 0004 CN1785941A 公开了一种以苯和丙烯为原料的烷基化反应方法， 该方法。
8、是使苯与丙 烯的混合物在离子液体的催化作用下发生烷基化反应， 该过程包括两个阶段 ： 首先在较低 温度下使反应原料与催化剂接触发生反应， 然后提高该反应产物的温度继续完成反应， 该 方法可以在比较温和的条件下同时获得高的丙烯转化率和异丙苯选择性。 0005 CN101641309A 公开了用于由诸如甲苯的芳族化合物与诸如乙烯的烯烃制备诸如 丙苯的烷基苯的方法。这种方法包括使甲苯与约 100PPM 到约 350PPM 的水和碱金属催化剂 结合、 在约180到约220下活化催化剂、 添加乙烯并在约130到约150下进行合成反 应。 0006 CN1611473A公开了一种由炼厂丙烯合成异丙苯的方法。
9、。 本发明的由苯和丙烯经烷 基化反应合成异丙苯的方法， 包括下列步骤 ： 首先， 炼厂丙烯原料进入加氢反应器进行选择 加氢反应， 脱除其中的炔烃和二烯烃 ； 然后， 经净化预处理后的炼厂丙烯原料进入烷基化反 应器， 在催化剂作用下与苯发生烷基化反应， 生成异丙苯。 0007 CN101301622A公开了一种用于芳烃与低碳烷烃烷基化反应的催化剂及应用。 此工 艺提出芳烃与乙烷、 丙烷在催化剂作用下进行烷基化反应生产烷基芳烃。但该专利没有提 到丁烷的参与。 0008 本发明提出一种丁烷的应用方法， 即以丁烷为原料与芳烃经催化反应生产烷基芳 烃的方法。 发明内容 0009 本发明的目的是针对现有技。
10、术中丁烷组分没有得到较好利用的问题， 提出一种丁 烷的应用方法， 即以丁烷为原料与芳烃经催化反应生产烷基芳烃的方法。 0010 丁烷和芳烃在催化剂存在下， 在反应温度 150 400， 反应压力 0.1 4.0MPa， 反应空速 0.01 8.0 小时 -1 条件下进行催化反应， 反应产物经过分离得烷基芳烃。 0011 所述的丁烷是正丁烷、 异丁烷的单体或两种单体的混合物。 说 明 书 CN 103086835 A 3 2/3 页 4 0012 所述的芳烃是苯或甲苯。 0013 所述的催化剂为 15 95 重量的改性择形分子筛和 5 85 重量的粘结剂组 成， 以催化剂总重量计， 催化剂的形状。
11、为条型、 球形、 圆柱形、 三叶草或者四叶草等形状。 0014 所述反应是在固定床、 移动床或者提升管反应器中进行， 优选固定床反应器。 0015 所述改性择形分子筛改性元素为磷、 锌、 钼至少两种元素。 其中磷为0.53.0、 锌为 0.3-5.0、 钼为 0.3-2.0。 0016 所述的择形分子筛为 MFI 型 ZSM-5 分子筛， 其硅铝比为 10 150。 0017 所述的粘结剂为拟薄水铝石、 高岭土、 无定型硅铝中的至少一种。 0018 本发明改性择形分子筛催化剂的制备方法， 是将择形分子筛进行改性处理再与粘 结剂混合成型， 或先将择形分子筛与粘结剂混合成型， 再对成型催化剂进行改。
12、性处理。 具体 方法是将改性物质配成溶液， 再将需要改性的介质浸渍在该溶液中1.03.0小时， 然后在 100130的条件下进行10.024.0小时的烘干处理， 再在550焙烧4.06.0小时 后即可。当改性元素为多种时， 改性元素浸渍过程中， 改性元素物质可以是分别配成溶液， 分别进行浸渍， 也可以是配成混合液， 一次完成浸渍处理。 0019 与现有技术相比， 本发明的特点为 ： 0020 1) 采用本发明方法， 由于可以将丁烷直接与芳烃转化烷基芳烃， 为丁烷的直接化 工利用提高了新途径。 0021 2) 本发明方法可以将丁烷直接与芳烃转化烷基芳烃， 降低了合成烷基芳烃的成 本。 0022 。
13、下面通过具体实施例， 进一步来阐明本发明催化剂的效果， 但实施例并不限制本 发明的范围。 具体实施方式 0023 先按照催化剂为 15 95 重量的改性择形分子筛和 5 85 重量的粘结剂组 成， 以催化剂总重量计， 催化剂的形状为条型、 球形、 圆柱形， 三叶草和四叶草等形状制备催 化剂。 0024 实施例 1 4 为催化剂制备例。 0025 实施例 1 0026 将磷酸铵、 钼酸铵配成溶液， 再将硅铝比为60的ZSM-5分子筛浸渍在该溶液中2.0 小时， 然后在100的条件下进行烘干， 再于550的条件下进行焙烧， 即得改性后ZSM-5分 子筛。 然后将70含磷的ZSM-5型分子筛、 30。
14、的拟薄水铝石加烯硝酸水溶液均质， 再在挤 条机挤条， 将条型催化剂在 110左右的烘箱中经 4 小时烘干， 再置于 550的温度下焙烧 4 小时， 即为催化剂 A。 0027 实施例 2 0028 将磷酸铵、 钼酸铵配成溶液， 再将硅铝比为30的ZSM-5分子筛浸渍在该溶液中2.0 小时， 然后在100的条件下进行烘干， 再于550的条件下进行焙烧， 即得改性后ZSM-5分 子筛。 然后将80含磷的ZSM-5型分子筛、 20的拟薄水铝石加烯硝酸水溶液均质， 再在挤 条机挤条， 将条型催化剂在 110左右的烘箱中经 4 小时烘干， 再置于 550的温度下焙烧 4 小时即为催化剂 B。 说 明 书。
15、 CN 103086835 A 4 3/3 页 5 0029 实施例 3 0030 将磷酸铵、 硝酸锌及钼酸铵配成溶液， 再将硅铝比为 30 的 ZSM-5 分子筛浸渍在该 溶液中2.0小时， 然后在100的条件下进行烘干， 再于550的条件下进行焙烧， 即得改性 后ZSM-5分子筛。 然后将75含磷、 锌的ZSM-5型分子筛、 25的拟薄水铝石加烯硝酸水溶 液均质， 再在挤条机挤条， 将条型催化剂在110左右的烘箱中经4小时烘干， 再置于550 的温度下焙烧 4 小时， 即为催化剂 C。 0031 实施例 4 0032 催化剂 D 采用硅铝比为 75 的 ZSM-5 分子筛， 组成为 ： 8。
16、5含磷及锌的 ZSM-5 型分 子筛、 15的拟薄水铝。催化剂 D 的制备方法与催化剂 C 相同。 0033 实施例 5 10 为组成不同的催化剂平价效果。将实施例 1 4 所制备的催化剂， 将其装入固定床反应器中， 将丁烷和芳烃送入反应器， 在反应温度 150 400， 反应压力 0.1 4.0MPa， 反应空速 0.01 8.0 小时 -1 条件下进行反应， 说明催化剂的效果。 0034 实施例 5 0035 将实施例 1 中制备的催化剂 A 装入固定床反应器， 以苯及混合 C4烃为原料， 混合 C4烃组成为正丁烷 10.0和 90.0异丁烷， 以混合 C4烃总量计。反应温度为 310， 。
17、进料 重量空速 0.2h-1， 苯与丁烷的摩尔比 0.7， 反应压力 0.2MPa 进行反应， 可得烷基苯 30。 0036 实施例 6 0037 将实施例 2 中制备的催化剂 B 装入固定床反应器， 以苯及混合 C4烃为原料， 混合 C4烃组成为正丁烷 2.0和 98.0异丁烷， 以混合 C4烃总量计。反应温度为 330， 进料重 量空速 0.4h-1， 苯与丁烷的摩尔比 0.6， 反应压力 0.5MPa 进行反应， 可得烷基苯 33。 0038 实施例 7 0039 将实施例 3 中制备的催化剂 C 装入固定床反应器， 以苯及混合 C4烃为原料， 混合 C4烃组成为正丁烷 98.0和 2.。
18、0异丁烷， 以混合 C4烃总量计， 反应温度为 250， 进料重 量空速 0.15h-1， 苯与丁烷的摩尔比 0.6， 反应压力 0.7MPa。进行反应， 可得烷基苯 29。 0040 实施例 8 0041 将实施例 4 中制备的催化剂 D 装入固定床反应器， 以苯及混合 C4烃为原料， 混合 C4烃组成为正丁烷50.0和50.0异丁烷， 以混合C4烃总量计， 反应温度为380， 进料重 量空速 0.6h-1， 苯与丁烷的摩尔比 0.9， 反应压力 0.4MPa 进行反应， 可得烷基苯 34。 0042 实施例 9 0043 将实施例1中制备的催化剂A装入固定床反应器， 以甲苯及混合C4烃为原。
19、料， 混合 C4烃组成为正丁烷26.0和74.0异丁烷， 以混合C4烃总量计， 反应温度为400， 进料重 量空速 0.9h-1， 苯与丁烷的摩尔比 0.9， 反应压力 0.9MPa 进行反应， 可得烷基苯 31。 0044 实施例 10 0045 将实施例 4 中制备的催化剂 D 装入固定床反应器， 以甲苯及混合 C4烃为原料， 混 合 C4烃组成为正丁烷 9.0和 91.0异丁烷， 以混合 C4烃总量计， 在反应温度为 415， 进 料重量空速 1.0h-1， 苯与丁烷的摩尔比 0.6， 反应压力 1.0MPa 进行反应， 可得烷基苯 39。 0046 由实施例510的结果可以看出， 丁烷和芳烃送入反应器， 在催化剂此致下， 在反 应温度 150 400， 反应压力 0.1 4.0MPa， 反应空速 0.01 8.0 小时 -1 条件下进行反 应， 可转化为烷基苯。 说 明 书 CN 103086835 A 5 。