[发明专利]一种生产高纯度苯的甲苯歧化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产高纯度苯的甲苯歧化工艺。

背景技术

甲苯歧化(包括甲苯择形歧化)是芳烃生产中的重要单元，是工业上生产苯和二 甲苯的主要方法。通常的甲苯歧化工艺都采用含甲苯原料直接进入反应器反应的工艺。 甲苯原料先进工艺中的原料缓冲罐，与循环甲苯混合后再与氢气混合，经加热后到反 应器内与催化剂接触进行反应；反应后的物料经冷却后分离气相和液相。液相进后续 精馏系统，分离非芳、苯、甲苯、二甲苯等产物，未反应的甲苯循环回反应。气相除 部分排出系统外，大部分循环回反应。

现有甲苯歧化反应工艺都使用沸石催化剂在临氢条件下反应。由于原料中含有的 非芳等杂质在临氢条件下易发生裂解反应，使产品苯纯度降低导致苯产品不合格，同 时原料中的非芳、茚满等杂质的存在会在催化剂的活性中心上积炭使催化剂的活性下 降，导致催化剂的稳定性降低；高温高压条件下，原料中的水会使催化剂中的分子筛 发生骨架脱铝，造成催化剂活性中心数量减少、催化剂酸性损失及微孔堵塞，导致活 性下降，严重时可导致催化剂失活；原料中的苯、二甲苯等杂质会影响反应单程收率 和产物分布。因此必须对反应进料中的杂质含量进行严格控制，通常要求进料非芳含 量在0.5％以下。

歧化反应进料中的甲苯含量越高，甲苯的单程转化率越高，因此，如何有效减少 原料中的非甲苯成分对整个工艺运行非常重要。在US 6803463中，通过加氢裂解预反 应处理含非芳重量浓度10-20％的甲苯原料，将含C6～C7非芳烃成分原料通过分子筛 裂解成小分子非芳，再通过后续精馏分离去除。但该方法无法去除除上述非芳外的其 它杂质，同时需采用多种不同的催化剂，甲苯转化率大大降低，副反应剧烈，氢耗高。

现有的甲苯歧化反应工艺对原料中杂质含量都有限制要求，一般不采用含较多杂 质的原料直接用于甲苯歧化工艺，特别是甲苯选择性歧化反应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中存在的加工处理甲苯时苯产品 纯度低、歧化工艺对反应物料组成限制严格、甲苯歧化工艺反应活性不稳定、副反应 多的技术问题，提供一种新的生产高纯度苯的甲苯歧化工艺。该工艺具有能使用杂质 含量高的原料进行甲苯歧化反应，可得到高纯度苯产品的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种生产高纯度苯的甲苯歧 化工艺，包括：a)含以重量百分比计大于90％甲苯的原料先进入精馏系统脱除杂质， 使原料甲苯浓度(以重量百分比计)提高到97％以上，水含量小于300ppm；b)提纯 后的原料再通过固定床反应器，在临氢条件下与催化剂接触进行反应，反应温度为 300～500℃，反应压力为0.5～5.0MPa，原料重量空速为0.1～15.0小时^-1，氢/甲苯摩 尔比为0.2～10.0∶1，得到苯和二甲苯。

上述技术方案中，反应温度优选范围为320℃-470℃，反应压力优选范围为0.5-3.5 MPa，原料重量空速优选范围为1.0-7.0小时^-1，氢/烃摩尔比优选范围为0.3～6.0∶1。

上述技术方案中，新鲜反应原料除含甲苯外，还可以含非芳、苯、乙苯、二甲苯、 碳九及其以上芳烃中的至少一种和水；先将占总原料量10-100％的新鲜反应原料进入 精馏系统，脱除杂质后的原料中甲苯浓度(以重量百分比计)提高到98％以上，水含 量小于200ppm。

上述技术方案中，所述的催化剂含ZSM-5沸石。

上述技术方案中，所述的反应是甲苯歧化和甲苯选择性歧化。

上述技术方案利用精馏系统的分离特性，有效提高了进料中的甲苯浓度，脱除了 非芳、茚满等杂质，控制了水含量，从而起到了拓宽原料范围、抑制副反应、保持甲 苯歧化反应活性稳定，提高苯产品质量和延长催化剂寿命的作用。

具体实施方式

【实施例1】