CN102826957A - 一种苯醇烷基化反应原料甲醇脱碱性氮的方法 - Google Patents
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Abstract
一种苯醇烷基化反应原料甲醇脱碱性氮的方法，其特征是将原料甲醇由泵输送，从吸附塔的顶部进入装有吸附剂的吸附塔，原料中的碱性氮与吸附剂反应脱除，脱氮后的甲醇由吸附塔底部排出，送入烷基化反应器。本发明具有很好的吸附效果，对甲醇中的氮进行吸附，能够使甲醇中的氮含量由8ppm降到30ppb以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油化工原料预处理技术，具体涉及一种苯醇烷基化反应原料甲醇脱碱性氮的方法。
技术背景
苯醇烷基化反应所用甲醇原料由天然气、煤或石脑油制得的。三种甲醇生产工艺得到的甲醇产品都会呈现酸性或碱性。甲醇合格品的碱质量分数≤0.0015％(即NH3≤15ppm)，一等品的碱质量分数≤0.0008％(即NH3≤8ppm)，优等品的碱质量分数≤0.0002％(即NH3≤2ppm)。
烷基化反应所用的催化剂是酸性催化剂。催化剂的中心是酸性的，碱性氮化物呈碱性，会中和催化剂的酸性，使催化剂活性中心减少，进而造成催化剂的失活。按照烷基化反应工艺的要求，进入反应器的原料氮化物含量不能超过30ppb，因此，苯醇烷基化反应所用原料甲醇即使选用优等品，其碱性氮含量≤2ppm还是远远超过了烷基化反应进料氮化物含量要求，必须要对含碱性氮的原料甲醇进行脱氮。
吸附法脱除油品中的碱性氮化物是一种比较好的处理方法。中国专利“一种吸附脱氮剂的脱附再生方法”(申请号：CN200810115399)公开了一种技术方案：“吸附脱氮剂的脱附再生方法，使用极性溶剂甲基异丁基酮、乙酸乙酯、甲醇、甲基叔丁基醚、乙苯中的一种或多种，通过设置有吸附氮化物后的饱和吸附脱氮剂的固定床，对所述脱氮剂进行脱附再生，之后于100～200℃，利用气体对吸附脱氮剂床层进行烘干”。
发明内容
本发明的目的是提供一种苯醇烷基化反应原料甲醇脱氮的方法。本发明的目的按照下述方案实现：
一种苯醇烷基化反应原料甲醇脱碱性氮的方法，是将原料甲醇由泵输送，从吸附塔的顶部进入装有吸附剂的吸附塔，原料中的碱性氮与吸附剂反应脱除，脱氮后的甲醇由吸附塔底部排出，送入烷基化反应器；
所述固定床吸附塔作为脱氮设备，床层高度为吸附塔塔高的1/2～4/5；
所述吸附塔中使用的吸附剂是固体酸性吸附剂；
所述固体酸性吸附剂是改性沸石、活性炭、硅胶、大孔吸附树脂或其组合。
所用吸附塔径高比为1：1.5～10；
所述吸附塔操作温度为10～100℃；
所述吸附塔操作压力为0.1～2.5MPa；
所述苯或甲苯进料重量空速0.1～10h-1；
经脱氮后原料中的总氮含量可降至30ppb以下。
吸附法脱氮吸附剂种类多，且范围广，工艺操作条件要求也不高，应用起来比较方便灵活，是一种简单而又高效的脱氮方法。由于吸附剂(沸石、活性炭、硅胶、大孔弱酸性阳离子交换树脂等)对碱性氮具有较强的吸附能力，而对甲醇具有极其微弱的吸附作用。可选用上述固体吸附剂对含碱性氮的甲醇原料进行吸附脱氮。
沸石是一种优良的吸附剂。工业上常用作吸附剂和催化剂。将沸石用无机酸处理改性，改性后的沸石大幅度提高了吸附容量，增加了酸中心数目，提高了吸附性能。
活性炭是一种非常细小的碳粒，内部孔隙结构发达、比表面积大，吸附能力强，对氨的吸附效果很好。
硅胶是一种高活性的吸附材料，本身为弱酸性，对碱性物质的吸附能力比较强，将硅胶用于甲醇脱除碱性氮具有很好的脱氮效果。
大孔弱酸性阳离子交换树脂内部具有很多分子水平的孔道，吸附树脂具有吸附容量大、容易再生等优点。目前吸附树脂已广泛应用在污水处理、医药产品提取等领域。以上所述的吸附剂都具有很好的吸附效果，将吸附剂装填入吸附塔，对甲醇中的氮进行吸附，能够使甲醇中的氮含量由8ppm降到30ppb以下。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图，图中，各标号的意义如下：
1 栅格板
2 陶瓷球
3 粗石英砂
4 细石英砂
5 吸附剂
6 陶瓷球
7 液体分布器
8 换热器
具体实施方式
1、吸附塔由塔顶向下分别为液体分布器、惰性填料(如不同直径的石英砂、瓷球等一种或多种)、吸附剂、惰性填料及不锈钢丝网。吸附剂填装高度约为吸附塔高的1/2～4/5。
2、将原料甲醇在常温下由泵输送入吸附塔，由吸附塔顶部进料，总重量空速为0.1～10h-1。甲醇与吸附剂接触后，氮与吸附剂反应并被吸附在吸附剂上，脱氮后的甲醇由吸附塔底部排出，进入烷基化反应器。
实施例1
吸附塔中装入改性沸石作为吸附剂。原料甲醇在50～100℃下进入吸附塔，总重量空速为0.5～10h-1，操作压力0.5～2MPa，甲醇与吸附剂接触后发生吸附反应，吸附脱氮后，从吸附塔底部排出，送入烷基化反应器，其总氮含量降至10～30ppb。
实施例2
吸附塔中装入粉末活性炭作为吸附剂。原料甲醇在20～50℃下进入吸附塔，总重量空速为0.1～1h-1，操作压力0.5～2MPa，甲醇与吸附剂接触后发生吸附反应，吸附脱氮后，从吸附塔底部排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至10～30ppb。
实施例3
吸附塔中装入硅胶作为吸附剂。原料甲醇在60～90℃下进入吸附塔，总重量空速为0.1～10h-1，操作压力0.1～2MPa，甲醇与吸附剂接触后发生吸附反应，吸附脱氮后，从吸附塔底部排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至10～30ppb。
实施例4
吸附塔中装入D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂作为吸附剂，原料甲醇在20～60℃进料，总重量空速为0.5～5h-1，在压力0.1～1MPa下经离子交换树脂吸附碱性氮后，从吸附塔底排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至10～30ppb。
实施例5
吸附塔中分层装入D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂和硅胶各一半作为吸附剂，原料甲醇在20～60℃进料，总重量空速为0.5～5h-1，在压力0.1～1MPa下经离子交换树脂吸附碱性氮后，从吸附塔底排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至10～30ppb。
实施例6
吸附塔中分层装入D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂和改性沸石各一半作为吸附剂，原料甲醇在20～60℃进料，总重量空速为0.5～5h-1，在压力0.1～1MPa下经离子交换树脂吸附碱性氮后，从吸附塔底排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至10～30ppb。
实施例7
吸附塔中分层装入D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂、硅胶、改性沸石各三分之一作为吸附剂，原料甲醇在20～60℃进料，总重量空速为0.5～5h-1，在压力0.1～1MPa下经离子交换树脂吸附碱性氮后，从吸附塔底排出，送入烷基化反应器，总氮含量降至10～30ppb。
Claims (9)
1.一种苯醇烷基化反应原料甲醇脱碱性氮的方法，其特征是将原料甲醇由泵输送，从吸附塔的顶部进入装有吸附剂的吸附塔，原料中的碱性氮与吸附剂反应脱除，脱氮后的甲醇由吸附塔底部排出，送入烷基化反应器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于用固定床吸附塔作为脱氮设备，床层高度为吸附塔塔高的1/2～4/5。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸附塔中使用的吸附剂是固体酸性吸附剂。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述固体酸性吸附剂是改性沸石、活性炭、硅胶、大孔吸附树脂或其组合。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所用吸附塔径高比为1：1.5～10。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸附塔操作温度为10～100℃。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸附塔操作压力为0.1～2.5MPa。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于苯或甲苯进料重量空速0.1～10h-1。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于经脱氮后原料中的总氮含量可降至30ppb以下。
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