[发明专利]生产对二甲苯的反应-再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产对二甲苯的反应-再生装置，尤其适用于由甲醇和甲苯制备对二甲苯的装置。

背景技术

二甲苯是重要的基本原料，尤其是对二甲苯。对二甲苯是合成聚酯(PET)的基本原料，目前对二甲苯生产主要采用甲苯、C₉芳烃及混合二甲苯为原料，通过歧化、异构化、吸附分离或深冷分离制备获得。由于其产物中的对二甲苯含量受热力学控制，对二甲苯在C₈混合芳烃中只占约24％，工艺过程中物料循环量很大，操作费用较高。近年来，国内外很多专利公开了制备对二甲苯的很多新路线，其中，由甲醇和甲苯通过甲基化反应制备对二甲苯的技术受到高度重视。由于二甲苯中三个异构体的沸点相差很小，通过常规的蒸馏技术很难获得高纯度的对二甲苯。因此需要在制备二甲苯的过程中尽量的提高对二甲苯的选择性。

自从二十世纪七十年代ZSM-5合成成功后，由于该催化剂对烷基化、异构化、苯环甲基化等诸多反应均具有独特的催化性能，引起广泛重视。ZSM-5沸石由10元环构成的孔道体系，具有中等大小的孔口和孔径，可以允许分子直径为0.63纳米的对二甲苯迅速扩散，同时可有效阻碍分子直径为0.69纳米的邻二甲苯、间二甲苯扩散。这一事实意味着对甲苯苯环甲基化反应进行形状选择的可能性，即可获得二甲苯产物中远远高于热力学平衡浓度的对二甲苯含量。

CN1326430公开了一种烷基化芳烃反应物生产烷基化芳烃产物的方法，特别是用于甲醇甲苯甲基化反应，其特征主要是采用了将甲苯、甲醇在不同的位置引入反应器的方法制备二甲苯。CN1355779公开了一种直接选择性合成对二甲苯的方法，通过将包括甲苯、苯及其混合物的芳烃化合物与由CO、CO₂、H₂及其混合物组成的甲基化试剂反应，该方法使至少5％的芳烃化合物转化为二甲苯混合物，其中对二甲苯占二甲苯混合物的至少30％。

CN1231653公开了一种选择性制造对二甲苯的方法，在一种多孔晶体材料制成的催化剂上，该催化剂包括ZSM-5或ZSM-11沸石和改性用的氧化物，将甲醇与甲苯反应制备对二甲苯。CN1775715公开了一种制备二甲苯产品的方法，使用一种含磷改性的ZSM-5沸石才催化剂，将甲苯、甲醇、氢气引入反应器，但该方法中的甲苯转化率偏低，最高仅有23％。CN1759081公开了一种制备对二甲苯的方法，采用氧化物改性的ZSM-5沸石催化剂，在流动反应器中，在高线速下操作，反应物与催化剂接触时间小于1秒，可以提高对二甲苯选择性，但该方法的甲苯转化率偏低，最高仅有22％。

现有技术均存在二甲苯收率较低的问题，本发明有针对性的解决了该问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的对二甲苯收率较低问题，提供一种新的生产对二甲苯的反应-再生装置。该装置用于对二甲苯的生产中，具有对二甲苯收率较高的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种生产对二甲苯的反应-再生装置，主要包括混合接触区4、主反应区11、再生器12、分布板1、分布管3、汽提器23，混合接触区4底部设有分布板1，顶部设有分布管3，混合接触区4下部与汽提器23相连，汽提器23下部通过待生斜管21与再生器12底部的提升段20相连，再生器12出口端位于再生器沉降器16内，再生器沉降器16顶部开有烟气出口19，下部设有脱气区15，脱气区下部开有催化剂出口通过再生斜管6与主反应区11相连，主反应区11上部与沉降器7相连，沉降器7顶部设有产品气出口9；其中，再生器为提升管。

上述技术方案中，所述混合接触区4和主反应区11均为流化床，催化剂为ZSM-5；所述分布板1开孔率为0.55)0.75，分布管3为树枝型，分布管3上的气体出口方向偏向下；所述提升管12出口设置粗旋17；所述沉降器7、沉降器16内分别设有旋风分离器8、18；所述甲醇先经过设置于主反应区11内部的取热盘管5后再进入分布管3。