[发明专利]一种生产均四甲苯的方法

说明书

本申请公开了一种生产均四甲苯的方法，所述方法包括：将二甲苯与烷基化剂气化混合、烷基化反应、精制、冷冻结晶过滤和压榨。本申请的生产均四甲苯的方法具有如下优点：催化剂活性高与寿命长，产品选择性高，生产安全性高，烷基化副产物少，成品质量稳定，原辅料消耗低，设备使用寿命长，适合大规模工业化生产。

技术领域

本申请涉及但不限于有机化工领域，特别涉及但不限于一种生产均四甲苯的方法。

背景技术

均四甲苯是重要的精细化工原料，均四甲苯经氧化得到均苯四甲酸二酐，均苯四甲酸二酐与二胺类化合物聚合可制成耐高温、绝缘性能好的聚酰亚胺工程塑料，聚酰亚胺工程塑料是微电子、航天及军工等高科技工业的重要材料。均四甲苯也可作为耐高温增塑剂、医药、染料的中间体等。还有副产的高级芳烃溶剂广泛应用于农药、轻工、机械等行业，是农药、医药及染料等工业的重要原料。

均四甲苯的生产路线分两类，一类是分离提纯法，以石油和煤加工过程中的副产物，主要是C9-C10重芳烃和煤焦油为原料进行分离提纯；另一类是化学合成法，包括异构化法、烷基化法、歧化反应法等。

中国专利申请CN105130729A提供了一种多联产均四甲苯的甲醇制轻烃工艺，该工艺以甲醇或含水甲醇为原料并与循环气混合，通入合成反应系统进行催化反应，生成包含C1-C11轻烃的反应产物，将反应产物中的油相进一步分离制取汽油调和组分和均四甲苯；以循环气作为反应生成热的载热体。因为主产物是作为汽油的轻烃，所以均四甲苯收率偏低，而且进一步提高均四甲苯的纯度需要的能耗大。

中国专利CN103864562A提供了一种甲醇制均四甲苯的方法。甲醇采用多段进料的方式进入甲醇烃化反应器内在较高反应压力条件下反应，转化为富含均四甲苯的混合烃类组分。该工艺将甲醇烃化、轻烃芳构化、芳烃烷基化、重芳烃裂解技术进行复合，但是工艺复杂，生产操作困难，催化剂寿命短，产品质量不稳定。

中国专利申请CN1155533提供了一种合成均四甲苯的方法，其原料采用的是重整C9芳烃和甲醇。精制过程采用常压精馏，能耗大而且产品纯度不高。

中国专利CN1510017A提供了一种同时制备均三甲苯和均四甲苯的方法，该方法仅仅从偏三甲苯开始通过异构化和歧化反应获得均三甲苯和均四甲苯，该方法采用连续操作，采用结晶金属硅酸盐的酸式催化剂。

目前制备均四甲苯的原料主要来源于石脑油裂解、催化重整芳烃和煤焦油。但是由于石油资源短缺，国内原油大多依赖进口；加上煤化工下游煤焦油参差不齐和质量不稳定等因素，所以制备均四甲苯的原料受限。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

近年来我国二甲苯的产能相比需求量出现了严重过剩的局面。因此从二甲苯出发通过催化烷基化合成均四甲苯为改善这种局面提供了一条切实可行的途径，而且具有十分重要应用前景。

本申请提供了一种生产均四甲苯的方法，该方法以二甲苯为原料，均四甲苯的产量和纯度都较高。

具体地，本申请提供了一种生产均四甲苯的方法，所述方法包括：将二甲苯与烷基化剂气化混合、烷基化反应、精制、冷冻结晶过滤和压榨。

在一些实施方式中，所述烷基化剂与二甲苯的摩尔比可以为(0.05-2):1。

在一些实施方式中，所述烷基化剂可以选自甲醇和甲醚中的一种或两种。

可选地，在由甲醇和甲醚组成的烷基化剂中，甲醇与甲醚的摩尔比为2.5-5.5:1。

在一些实施方式中，，所述烷基化反应采用的催化剂可以选自ZSM-5分子筛和HZSM-5分子筛中的任意一种或两种。