[发明专利]用于分离生产对二甲苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于分离生产对二甲苯的方法。

背景技术

对二甲苯是重要的石油化工基础原料。由对二甲苯经氧化后可得到对苯二甲酸，而对苯二甲酸可进一步合成重要的合成聚酯纤维和塑料原料。对二甲苯在医药、农药、染料及溶剂等领域也有极其广泛的用途。但在各种来源的芳烃原料中，对二甲苯含量均较低，在裂解汽油中仅占4.2％，重整油中为7.5％，C8混合芳烃中为22～26％。因此，最大限度地获得高附加值对二甲苯一直是石油化工技术中一个重要的研究方向。同时由于混合二甲苯(对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯)，各组份密度接近且沸点差较小，对二甲苯与间二甲苯的沸点差只有0.75℃，难以用传统精馏的办法分离，使得对二甲苯的分离也存在重大技术困难。

根据混合二甲苯物理化学性质的不同，目前主要采用吸附分离、沸石膜分离、络合萃取法、结晶分离等技术对混合二甲苯进行分离获得对二甲苯。

结晶法利用C8芳烃各组分的熔点有较大差距：对二甲苯13.3℃，邻二甲苯-25.2℃，间二甲苯-47.9℃，乙苯-94.95℃，可将熔点最高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。US3177255A、US3467724A描述了两段结晶分离的方法。然而，在三种二甲苯异构体的物理系统中，有两个重要的低共熔物：对二甲苯/间二甲苯二元低共熔物和对二甲苯/邻二甲苯二元低共熔物。随着对二甲苯从混合物结晶，残余的混合物接近这些二元低共熔物中的一种，却决于混合物的起始组成。因此，在商业级的工艺中，对二甲苯结晶使得接近但未达到二元低共熔物以避免会降低得到的对二甲苯的纯度的其它二甲苯异构体的共结晶。由于这些二元低共熔物，每通过一个结晶工艺过程可回收的对二甲苯产物的收率最高只有70％左右，有可能损失掉通过歧化烷基化及异构化工段获得的PX收率的增长。此外，结晶非常昂贵，因为不同的二甲苯异构体都存在极低的温度结晶。

吸附分离是利用混合二甲苯在吸附剂上的扩散速率不同进行的分离，工业上多采用模拟移动床吸附分离技术，采用八面沸石作为吸附剂。利用分子筛内1nm左右的微孔通道对C8各异构体进行吸附，而微孔对于对二甲苯的吸附能力比对其他异构体的吸附性能都强，脱附剂一般采用对二乙苯或甲苯，在模拟移动床中，液态进料与固体吸附剂的逆向流动不是通过固体的物理移动实现，而是通过周期性地改变液体沿固定吸附剂床层注入与引出的位置来模拟逆向流动。US2985589A描述了利用逆流模拟移动床分离对二甲苯的方法；US3686342A、US3734974A、CN98810104.1描述了吸附分离使用的吸附剂为钡型或钡钾型的X或Y沸石；US3558732A、US3686342A分别使用甲苯和对二乙苯作为吸附分离的脱附剂。然而，模拟移动床吸附技术具有其限制性并且操作昂贵，因为其需要大量的多种烃解吸剂物质的内部循环。此外，由于吸附剂的垄断控制，吸附塔内件结构复杂，制造难度大，安装要求高，国内没有成熟的研究成果可以替代，PX生产成本比较高。

发明内容

为了解决现有技术中在生产对二甲苯时，二甲苯分离单元和异构化单元芳烃处理循环量大、反应原料要求苛刻、产率低、能耗高以及成本高的技术问题，本发明的目的在于提供一种新的对二甲苯分离生产方法。本发明所述的方法以混合二甲苯为原料来分离生产对二甲苯，具有流程简单，装置能耗低，对二甲苯生产效率和产率高的优点。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于分离生产对二甲苯的方法，包括：将混合二甲苯原料反应生成1，4-二甲基环己烷的步骤；以及将所述的1，4-二甲基环己烷脱氢生产对二甲苯的步骤。

更具体地说，本发明所述的方法包括以下步骤：

(3)将混合二甲苯原料在临氢条件下进行选择性异构化-加氢反应，反应后生成含1，4-二甲基环己烷的物流；

(4)反应生成的含1，4-二甲基环己烷的物流经过精馏分离后，所述的1，4-二甲基环己烷通过脱氢反应生产对二甲苯，未反应的混合二甲苯作为步骤(1)所述的混合二甲苯原料。

其中，在步骤(1)所述的选择性异构化-加氢反应中所用的催化剂为含过渡金属元素组分的复合催化剂为包括含有催化加氢活性组分的内核载体，所述内核载体上形成有择形或异构化能力的分子筛壳层；所述分子筛壳层为柱状的交错共生结构，而且所述的交错共生结构垂直于所述内核载体的外表面。