[发明专利]对二甲苯的联合生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对二甲苯的联合生产方法，更具体的说是通过将催化加氢单元、歧化与烷基转移单元、对二甲苯结晶分离单元和碳八芳烃异构化单元的联合，生产得到高纯度的苯产品和对二甲苯产品的方法。

背景技术

对二甲苯是石化工业主要的基本有机原料之一，在化纤、合成树脂、农药、医药、塑料等众多化工生产领域有着广泛的用途。典型的对二甲苯（PX）生产装置通常包括石脑油催化重整、二甲苯分馏、芳烃抽提、甲苯歧化及烷基转移、吸附分离、异构化共六个单元。芳烃抽提需要一套复杂的溶剂抽提装置，而且抽提溶剂在抽提操作过程中需要源源不断地补充进去，该抽提过程费用占据了芳烃成本的极大比例。目前已工业化的歧化与烷基转移单元虽可以回收处理少量的碳十及以上组分，中国专利CN1340489A指出歧化与烷基转移进料中，碳十及以上组分烃为0~20%，但是大部分的重组分烃无法回收利用。

中国专利CN101348405B提出利用无粘结剂沸石载体负载贵金属的高效双功能催化剂用于烃类原料转化为轻质芳烃和轻质烷烃，通过该过程，原料中的重质芳烃经过脱烷基反应和非芳烃加氢裂解反应，生成高附加值的BTX轻质芳烃。

美国专利US3,729,409提出与芳烃混合的非芳烃在催化剂的存在下通过加氢裂解反应而转化成低碳烷烃，通过汽-液分离器可从非芳烃中分离出芳烃。另外，美国专利US3,849,290和US3,950,241还提出了一种通过使与芳烃混合的直链烃组分在ZSM-5型沸石的存在下经加氢裂解反应转化成气态组分以增加液态组分中的芳烃含量以制备高质量的挥发性油组分的方法。

美国专利US5,865,986和US6,001,241进一步揭示了一种石脑油馏分升级方法，通过在部分反应中沸石基催化剂，以增加芳烃的产出。

韩国SK专利CN127892C通过类似方法，将重整产品和裂解汽油等升级制备成液化石油气和轻质芳烃。

C8芳烃各组分的沸点接近，其中沸点最高的邻二甲苯可以通过精馏法分离出来，需上百个理论板和较大的回流比，沸点最低的乙苯也可以通过精馏法分离，但要困难得多。C8芳烃各组分的熔点有较大的差距，其中对二甲苯熔点最高，可采用结晶法将其中的对二甲苯分离出来，如原料中对二甲苯浓度不高，为达到工业生产可接受的收率，一般采用两段结晶。

USP3177255、USP3467724首先在-80~-60℃的低温下将大部分的对二甲苯结晶出来使产率达到理论最大值，此时晶体纯度在65~85%之间，熔化后再进行第二次结晶；第二次结晶温度一般在-20~0℃，可得到99%以上纯度的对二甲苯，母液中对二甲苯含量较高，可返回第一次结晶段循环利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是传统芳烃联合装置流程长、投资大、反应原料要求苛刻、重组分回收利用率低、能耗高的问题。本发明提供一种对二甲苯的联合生产方法，该方法具有分离工艺简单，无需溶剂抽提过程，能耗低，重质芳烃和非芳烃得到高附加值利用的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种对二甲苯的联合生产方法，依次包括以下步骤：

a)     来自重整装置的碳六以上产物和氢气混合进入催化加氢单元，发生非芳烃裂解、重芳烃脱烷基、烷基转移反应，生成含有苯、甲苯、碳八芳烃、碳九芳烃、碳十芳烃的混合物Ⅰ；

b)    所述混合物Ⅰ进入苯塔分离，在苯塔的塔顶得到苯产品，苯塔的塔釜液进入甲苯塔分离；

c)     甲苯塔塔顶得到的甲苯，进入歧化与烷基转移反应器反应，塔釜得到的甲苯塔釜液进入二甲苯塔分离；

d)    二甲苯塔塔顶得到的二甲苯进入结晶分离单元，塔釜得到碳九及以上组分进入重芳烃塔分离；

e)     在重芳烃塔底得到的碳十以上组分返回a）步骤的催化加氢单元，塔顶得到的含碳十芳烃和碳九芳烃的混合物Ⅱ；与进入歧化与烷基转移单元；

f)      所述的混合物Ⅱ与来自c）步骤来的甲苯，与氢气一起进入歧化与烷基转移单元，发生歧化和烷基转移反应，反应生成的氢气进入a）步骤的催化加氢单元，反应生成苯和碳八芳烃的混合物Ⅲ进入b）步骤的苯塔分离；

g)     来自d）步骤来的二甲苯送入二甲苯结晶分离单元，所述的结晶分离采用降膜结晶分离或者悬浮结晶分离；得到对二甲苯产品和含对二甲苯量的碳八芳烃；其中，降膜结晶分离的结晶温度为-30~5℃；悬浮结晶分离的结晶温度为-15~5℃，洗涤液/晶体重量比为0.05~0.5；