[发明专利]用于芳族烷基化的系统和方法

说明书

公开了方法和相关系统，其用于通过将流出物料流与第一液体烃冷却料流和第二液体烃冷却料流接触，来冷凝来自于烷基化反应器的小部分的流出物料流。所述流出物料流包括来自于所述反应器的催化剂细粒，并且至少一部分的所述催化剂细粒被所述冷凝的小部分的流出物料流携带。

发明人：Todd E.Detjen,John S.Kennedy,和Catherine M.Dorsi

交叉参考的相关申请

本申请要求2017年11月30日提交的USSN 62/592720的优先权和权益，并且其在此以其全部引入作为参考。

技术领域

本发明公开内容涉及通过苯和/或甲苯的选择性甲基化，来生产对二甲苯的方法。

背景技术

对二甲苯(PX)是用于制造对苯二甲酸的一种重要的起始材料，对苯二甲酸本身是生产合成聚酯纤维、膜和树脂中的一种有价值的中间体。这些聚酯材料具有许多实际的公知的用途，例如用于织物、地毯和服装。

用于制造PX的一种已知的路线是通过苯和/或甲苯的甲基化。例如美国专利No.6504072公开了一种选择性生产PX的方法，其包括将甲苯与甲醇在烷基化条件下，在催化剂存在下进行反应，所述催化剂包含多孔结晶材料，其当在温度120℃和2,2-二甲基丁烷压力60托(8kPa)测量时，对于2,2-二甲基丁烷的扩散参数是大约0.1-15sec^-1，其中所述多孔结晶材料已经经历了用蒸汽在至少950℃温度的事先处理来将所述材料的扩散参数调节为大约0.1-15sec^-1。所述反应可以在固定床、移动床或者流化催化剂床中进行。

另外，美国专利No.6642426公开了一种用包含甲醇的烷基化剂烷基化芳族烃反应物，特别是甲苯，来产生烷基化的芳族产物的方法，其包括：将芳族烃反应物在第一位置引入反应器系统中，其中所述反应器系统包括流化床反应区，其包含500-700℃的温度和运行床密度(an operating bed density)是大约300-600kg/m³，来用于生产烷基化的芳族产物；在与所述芳族烃反应物流动方向隔开的位置上，将所述烷基化反应物的多个料流直接引入所述流化床反应区中，至少一种所述料流是在所述第一位置下游的第二位置引入的；和从所述反应器系统回收由所述芳族反应物和烷基化剂反应所产生的烷基化芳族产物。

甲苯和/或苯和甲醇的反应，特别是使用'072专利中所述的高度蒸汽处理的催化剂对于PX的产生是高度选择性的。但是，除了PX之外，所述反应产物还包含水，作为苯环的氢基团被甲醇的甲基取代所必然形成的副产物。其它副反应产生了少量的含氧的有机物质，其许多是有机酸例如甲酸、乙酸和烷基酚(例如甲基-、二甲基-和乙基-酚)。因此来自于甲苯和/或苯甲基化反应的流出物包括产物二甲苯，未反应的甲苯和/或苯，轻质气体产物，重质芳族物质和含水的气相。在所述反应在流化床中进行的情况中，例如'426专利所公开的情况中，所述流出物还将包含催化剂细粒，其是没有被反应器的催化剂分离系统回收的。这些催化剂细粒大部分处于水相中，水相由于有机酸的存在而具有低的pH。这样的环境有利于所述催化剂细粒的部分溶解，这使得它们是“发粘的”和难以与水/油混合物分离。这种固体分离问题由于这样的事实而需要强调，即，所述固体处于低浓度，这需要在固体回收步骤(例如过滤)中处理大体积的液体。

所以需要一种有效的方法来从流化床甲基化方法的反应流出物中回收催化剂细粒，其避免了处理具有非常稀的催化剂固体浓度的低pH水相。

发明内容