[发明专利]一种生产烷基芳烃的方法

说明书

技术领域

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

丁烷是碳四烃的主要组分之一，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。

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。

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。

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。

CN1611473A公开了一种由炼厂丙烯合成异丙苯的方法。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。

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。

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

本发明的目的是针对现有技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。

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。

所述的丁烷是正丁烷、异丁烷的单体或两种单体的混合物。

所述的芳烃是苯或甲苯。

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，催化剂的形状为条型、球形、圆柱形、三叶草或者四叶草等形状。

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。

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％。

所述的择形分子筛为MFI型ZSM-5分子筛，其硅铝比为10～150。

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。

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1.0～3.0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。

与现有技术相比，本发明的特点为：

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。

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。

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

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。

实施例1～4为催化剂制备例。

实施例1