[发明专利]生产苯的方法和系统

说明书

本发明提出了一种制备苯的方法(100)，其中形成第一原料混合物，其含有烷基化芳族化合物和氢，并且其中第一原料混合物中包含的烷基化芳族化合物与第一原料混合物中包含的氢通过加氢脱烷基化(33)部分转化为苯，从而得到第一产物混合物，其中第一产物混合物含有苯、未转化的烷基化芳族化合物、在烷基化芳族化合物转化为苯中形成的具有1‑3个碳原子的烷烃、和未转化的氢，并且其中至少一部分具有1‑3个碳原子的烷烃和氢，并且其中至少一部分具有1‑3个碳原子的烷烃和氢与第一产物混合物分离，从而获得轻质气体馏分。提出，第一原料混合物中所含的氢至少部分地通过使用低温分离(18)来提供，对其供应至少一部分第二产物混合物，其中第二产物混合物至少部分地通过第二原料混合物的蒸汽裂化而形成，并且轻质气体馏分也至少部分地供应至低温分离(18)。相应的设备也形成本发明的主题。

技术领域

本发明涉及用于制备苯的方法和设备。

背景技术

苯可以通过将例如甲苯，二甲苯和具有9个碳原子的烷基化芳族化合物的化合物加氢脱烷基化而制备。所述起始化合物通常以所谓的BTX馏分的形式获得，其可以例如使用在蒸汽裂化期间发生的所谓的热解汽油而形成。替代来源是来自催化重整的重整产物和来自煤炭碳化的水合汽油。

来自蒸汽裂化的热解汽油通常主要或仅包含具有5至10个碳原子的烃，其主要是芳族化合物。所含的脂肪族化合物主要是不饱和的并且包含高比例的乙炔和二烯。因此热解汽油不稳定并且由于所述组分的聚合倾向而不能储存。因此，它可以在几个步骤中进一步处理。例如，最初可以进行选择性水合以将乙炔、二烯和苯乙烯转化为烯烃。在分离较高分子组分之后，然后可以供应相应处理的热解汽油用于分离，其中通常尤其形成一馏分，其主要或仅包含具有6至8个碳原子的烃。这就是所谓的“中心馏分”(英文：Heart Cut)。

中心馏分可以进行加氢脱硫，其中烯烃转化为链烷烃和环烷烃，以及有机结合的硫转化为硫化氢，硫化氢可以在下游汽提器中除去。然后可以对相应处理的中心馏分进行芳族萃取，其中将BTX馏分与脂肪族化合物分离。

在加氢脱烷基化的情况下，烷基残基从苯环上除去，通常在每种情况下使用一个氢分子并形成相应的烷烃。催化和热加氢脱烷基化方法是已知的。这些方法的共同之处在于，在每种情况下必须提供氢以进行加氢脱烷基化。

为了供应用于大规模工艺过程的氢，通常使用重整方法，例如精炼厂中的催化重整或蒸汽重整。在后一种情况下，向一个或多个催化反应器中供应烃与蒸汽，并尤其在那里将其转化为一氧化碳和氢气，即转化为合成气。为了增加氢含量，通常使用氢-煤气变换，其中一氧化碳与水进一步转化为氢气和二氧化碳。然后可以分离氢气。

关于加氢脱烷基化和氢回收的细节，参考相关的专业文献，例如，Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry，自2000年6月15日起在线，DOI 10.1002/14356007.a03_475中的文章“benzene”，特别是第5.3.1节，“Hydrodealkylation”和Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，2000年6月15日在线版，DOI：10.1002/14356007.a13_297中的文章“Hydrogen”。

由DE 28 14 367 A1已知一种生产苯的工艺，其中富含烷基芳族化合物的烃进料含有约2-20重量％的链烷烃(异构和正链)和环烷烃或这些烃的混合物，将所述烃进料进行如下处理：在第一催化区中，在450至570℃的温度下，在10至50巴的压力下，以每cm³催化剂和每小时0.1至10cm³液体进料的流速，2-10的氢/烃摩尔比，在基于丝光沸石的催化剂存在下进行氢处理，该催化剂含有少于0.6％(重量)的钠，其孔开口约为并含有周期表第VIII和IB族的金属的阳离子；然后第一催化区的流出物的至少一部分进入第二区，在第二区进行加氢脱烷基化，在620至720℃的热下或在500至650℃的温度、在10至50巴的压力下，以0.1至10的流速和2至10氢/烃摩尔比，在第二催化床上催化，所述催化剂包含非选择性载体。