CN102101818B - 一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法 - Google Patents

一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102101818B
CN102101818B CN2009102427405A CN200910242740A CN102101818B CN 102101818 B CN102101818 B CN 102101818B CN 2009102427405 A CN2009102427405 A CN 2009102427405A CN 200910242740 A CN200910242740 A CN 200910242740A CN 102101818 B CN102101818 B CN 102101818B
Authority
CN
China
Prior art keywords
benzene
dimethylbenzene
hmcm
molecular sieve
methanol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009102427405A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102101818A (zh
Inventor
徐亚荣
刘键
徐新良
展江宏
张力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Natural Gas Co Ltd filed Critical China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority to CN2009102427405A priority Critical patent/CN102101818B/zh
Publication of CN102101818A publication Critical patent/CN102101818A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102101818B publication Critical patent/CN102101818B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法；以苯和甲醇为原料，在固定床反应器中，在改性的HMCM-56分子筛催化剂作用下，苯与甲醇烷基化合成二甲苯；操作条件是：原料苯和甲醇摩尔比1∶1；常压；温度400～460℃，空速为3.3hr-1，采用改性的HMCM-56分子筛催化剂：以HMCM-56分子筛为载体，负载金属Mo或Ni，其质量含量分别以MoO3或NiO计，其负载质量为3～15％；本发明采用了改性的HMCM-56分子筛催化剂，甲苯和二甲苯的选择性≥89％；苯的单程转化率≥45％。

Description

一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法
技术领域
本发明涉及一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法。
背景技术。
对二甲苯是聚酯纤维的基础原料，也是重要的化工原料。随着聚酯纤维的迅速发展，对二甲苯的需求量日益增长。甲醇是一种廉价易得的优良试剂，本技术采用改进HMCM-56系列催化剂，催化苯与甲醇的烷基化反应，直接合成原料所需的二甲苯产品，实现芳烃资源的优化，为芳烃联合装置扩大芳烃原料来源，弥补二甲苯资源不足，提高苯的就地转化，以减轻对环境造成影响。
ZSM-5分子筛是Mobil公司于20世纪70年代开发的高硅二维直通道结构沸石。ZSM-5分子筛作为固体酸催化剂由于其独特的孔道结构和理化性质，在烷基化、异构化、催化裂化等反应中具有良好的酸催化作用和择形催化作用。在炼油、石油化工和合成燃料等领域应用广泛。
目前，采用ZSM-5催化剂的研究大多数集中在甲苯甲醇烷基化反应上。但对于苯甲醇烷基化反应的研究甚少。因此，苯甲醇烷基化催化反应的研究，扩大芳烃原料，仍是今后的研究内容。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以苯和甲醇为原料，在固定床反应器中，在改性的HMCM-56分子筛催化剂作用下，苯与甲醇烷基化产生二甲苯的反应，采用改性的HMCM-56分子筛催化剂是以HMCM-56分子筛为载体，负载金属Mo或Ni，改变HMCM-56分子筛催化剂孔径，减少催化剂中B酸的强度，从而改善催化剂的催化活性；苯的单程转化率达45％，甲苯和二甲苯的选择性大于89％。
本发明所述的一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法；以苯和甲醇为原料，在固定床反应器中，在改性的HMCM-56分子筛催化剂作用下，苯与甲醇烷基化合成二甲苯；
操作条件是：原料苯和甲醇摩尔比1∶1；常压；温度400～460℃，空速为3.3hr-1，采用改性的HMCM-56分子筛催化剂：以HMCM-56分子筛为载体，负载金属Mo或Ni，其含量分别以MoO3或NiO计，其负载量为3～15％。
进料由一个气路和一个液路组成。一个气路通N2，N2用来试压和检漏；一个液路通液体原料，通过高压液相微量计量泵导入反应体系。苯与甲醇原料进入汽化器使之汽化并充分混合然后进入反应器反应，反应器采用不锈钢材质，反应器内径为10mm，长600mm，反应器上、下部装填石英砂，作为预热段，中部装填催化剂，流出反应器的反应产物经冷却器冷凝，进入汽液分离器。冷凝下来的液相产物经取样器后即可得液相产物，而不凝的气相产物则经过背压阀和湿式流量计后放空或者进入气相色谱对其组成进行在线分析。
基本操作：
按摩尔比配成的苯和甲醇的混合溶液为原料，采用连续流动固定床反应器评价催化剂的烷基化反应活性。在反应器内装填催化剂；检验系统的密封性，确保系统不泄漏；向反应系统通氮气，在氮气保护下开始程序升温；温度升到设定值后，稳定30分钟左右。
本发明提供的一种以苯和甲醇为原料高选择性制取二甲苯的工艺路线及合成方法。采用了改性的HMCM-56分子筛催化剂，甲苯和二甲苯的选择性≥89％；苯的单程转化率≥45％。
附图说明
图1微反评价装置的工艺路线图。
其中：1气路、2液路、3高压液相微量计量泵、4汽化器、5反应器、6汽液分离器、7取样器、8背压阀、9湿式流量计、10气相色谱
具体实施方式
由气路1与汽化器4连接；液路通过高压液相微量计量泵3与汽化器4连接；汽化器4与反应器5连接，反应器采用不锈钢材质，反应器内径为10mm，长600mm，反应器上、下部装填石英砂，作为预热段，中部装填催化剂，反应器通过冷却器与汽液分离器6连接；汽液分离器下部出口连接取样器7，汽液分离器上部出口通过背压阀8和湿式流量计9连接放空或者连接气相色谱10与在线分析连接。
基本操作：
按摩尔比配成的苯和甲醇的混合溶液为原料，采用连续流动固定床反应器评价催化剂的烷基化反应活性。在反应器内装填催化剂；检验系统的密封性，确保系统不泄漏；向反应系统通氮气，在氮气保护下开始程序升温；温度升到设定值后，稳定30分钟左右。
实施例1
在上述微反评价装置中，反应器采用不锈钢管，上、下部填装石英砂，作为预热段，中部恒温区填装催化剂，催化剂的填量为2.5761g，反应条件为：原料苯和甲醇摩尔比1∶1；空速为3.3hr-1；反应温度为400℃、采用HMCM-56分子筛催化剂；负载金属Mo，其含量以MoO3计量质量分数为3％。油相中反应物的苯单程转化率约50.53％，甲苯和二甲苯的选择性约89.71％。
实施例2
在上述微反评价装置中，催化剂的填量为2.7311g，反应条件为：原料苯和甲醇摩尔比1∶1；空速为3.3hr-1；反应温度为460℃、采用HMCM-56分子筛催化剂；负载金属Mo其含量以MoO3计量质量分数为15％。油相中反应物的苯单程转化率约45.02％，甲苯和二甲苯的选择性约91.34％。
实施例3
在上述微反评价装置中，催化剂的填量为2.6835g，反应条件为：反应条件为：原料苯和甲醇摩尔比1∶1；空速为3.3hr-1；反应温度为420℃、采用HMCM-56分子筛催化剂；负载金属Ni其含量以NiO计量质量分数为3％。油相中反应物的苯单程转化率约50.53％，甲苯和二甲苯的选择性约89.09％。
实施例4
在上述微反评价装置中，催化剂的填量为2.5317g，反应条件为：反应条件为：原料苯和甲醇摩尔比1∶1；空速为3.3hr-1；反应温度为440℃、采用HMCM-56分子筛催化剂；负载金属Ni其含量以NiO计量质量分数为15％。油相中反应物的苯单程转化率约47.02％，甲苯和二甲苯的选择性约90.83％。

Claims (2)

1.一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法，其特征在于：以苯和甲醇为原料，在固定床反应器中，在改性的HMCM-56分子筛催化剂作用下，苯与甲醇烷基化合成二甲苯；
操作条件是：原料苯和甲醇摩尔比1：1；常压；温度400～46O℃，空速为3.3hr-1，采用改性的HMCM-56分子筛催化剂：以HMCM-56分子筛为载体，负载金属Mo或Ni，其质量含量分别以MoO3或NiO计，其负载质量百分含量为3~15%。
2.根据权利要求1所述的苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法，其特征在于：苯与甲醇原料进入汽化器使之汽化并充分混合，然后进入反应器反应，反应器采用不锈钢材质，微反评价装置反应器内径为10mm，长600mm，反应器上、下部装填石英砂，作为预热段，中部装填催化剂，流出反应器的反应产物经冷却器冷凝，进入汽液分离器；冷凝下来的液相产物经取样器后收取，而不凝的气相产物则经过背压阀和湿式流量计后放空或者进入气相色谱对其组成进行在线分析。
CN2009102427405A 2009-12-16 2009-12-16 一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法 Active CN102101818B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102427405A CN102101818B (zh) 2009-12-16 2009-12-16 一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102427405A CN102101818B (zh) 2009-12-16 2009-12-16 一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102101818A CN102101818A (zh) 2011-06-22
CN102101818B true CN102101818B (zh) 2013-07-03

Family

ID=44154908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102427405A Active CN102101818B (zh) 2009-12-16 2009-12-16 一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102101818B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102746099A (zh) * 2012-07-06 2012-10-24 宁夏宝塔石化集团有限公司 一种由苯、甲苯与甲醇烷基化制二甲苯的方法及装置
CN102746080A (zh) * 2012-07-06 2012-10-24 宁夏宝塔石化集团有限公司 一种由苯和甲醇烷基化制二甲苯、三甲苯的方法
CN103588610B (zh) * 2013-11-13 2015-03-25 上海华谊（集团）公司 芳烃烷基化制备对二甲苯的方法
CN103588611B (zh) * 2013-11-13 2015-03-25 上海华谊（集团）公司 制备对二甲苯的方法
CN105315120B (zh) * 2014-06-03 2017-06-30 中国石油化工股份有限公司 一种苯与甲醇烷基化反应的方法
CN104326855B (zh) * 2014-09-12 2016-10-26 陕西煤化工技术工程中心有限公司 一种苯和甲醇烷基化制甲苯二甲苯的方法
CN105728018B (zh) * 2014-12-11 2018-10-16 中国石油天然气股份有限公司 用于苯、甲醇烷基化的zsm-5沸石催化剂、其制法及应用
CN105439790B (zh) * 2015-11-12 2018-11-02 山西沸石科技有限公司 一种由苯和甲醇制备异构级二甲苯的方法
CN109251119B (zh) * 2017-07-14 2021-11-02 中国石油天然气股份有限公司 一种利用超重力反应器生产烷基苯的方法
CN113121297B (zh) * 2020-01-15 2023-04-25 中国石油天然气股份有限公司 一种利用甲醇生产芳烃的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124973A (zh) * 1993-04-26 1996-06-19 美孚石油公司 合成多层材料mcm-56，它的合成方法及它的用途
CN1915512A (zh) * 2005-08-15 2007-02-21 中国石油化工股份有限公司 用于甲苯甲醇烷基化的催化剂

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124973A (zh) * 1993-04-26 1996-06-19 美孚石油公司 合成多层材料mcm-56，它的合成方法及它的用途
CN1915512A (zh) * 2005-08-15 2007-02-21 中国石油化工股份有限公司 用于甲苯甲醇烷基化的催化剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN102101818A (zh) 2011-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102101818B (zh) 一种苯和甲醇烷基化合成二甲苯的方法
Joshi et al. Hydrodeoxygenation of pyrolysis oil in a microreactor
Torres Galvis et al. Catalysts for production of lower olefins from synthesis gas: a review
Liu et al. Hydrodeoxygenation of 2-methoxyphenol over Ru, Pd, and Mo2C catalysts supported on carbon
CN101550051B (zh) 一种提高甲醇芳构化制取芳烃选择性的工艺及其催化剂的制备方法
Liu et al. Study on the effect of metal types in (Me)-Al-MCM-41 on the mesoporous structure and catalytic behavior during the vapor-catalyzed co-pyrolysis of pubescens and LDPE
Shao et al. Controlled regeneration of ZSM-5 catalysts in the combined oxygen and steam atmosphere used for catalytic pyrolysis of biomass-derivates
KR20200007921A (ko) 중유를 석유 화학 생성물로 전환하는 시스템 및 방법
CN105733646A (zh) 一种高级脂肪酸酯加氢制烃的方法
CN101081799A (zh) 一种由含氧化合物制取小分子烯烃的方法
Deng et al. Hydrodesulfurization of diesel in a slurry reactor
JPH10170497A (ja) 固体触媒の評価装置およびそれを用いた固体触媒の評価方法
CN102146009A (zh) 不饱和c4加氢方法
Guo et al. Harvesting alkyl phenols from lignin monomers via selective hydrodeoxygenation under ambient pressure on Pd/α-MoC catalysts
CN102008974A (zh) 用于煤沥青轻质化工艺的二段床反应催化剂的制备方法及其使用方法
CN102466661A (zh) 甲醇制烯烃流化床催化剂的评价装置
CN106103660B (zh) 低压下声学辅助加氢加工的方法和系统
Jing et al. Experimental study on Diels-Alder addition of conjugated dienes directly from cracking C5 fraction by continuous micro-channel reactors
CN102139194B (zh) 一种苯加氢制环己烯催化剂评价装置
CN100338184C (zh) 一种催化裂解的方法
CN101343568A (zh) 一种石油裂解干气生产汽油的方法
CA2629101A1 (en) Method and apparatus for hydroprocessing low-volatile hydrocarbon materials into volatile liquids
Wang et al. Optimizing lattice oxygen mobility and acidity of heteropoly acid catalysts for oxidation of isobutane to methacrylic acid
CN103801359B (zh) 一种甲醇制汽油副产重汽油的加氢改质催化剂及其制备方法
CN104646054A (zh) 负载甲烷磺酸的固体酸催化剂、其制备方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant