CN103664484B - 苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法 - Google Patents

苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103664484B
CN103664484B CN201210325031.5A CN201210325031A CN103664484B CN 103664484 B CN103664484 B CN 103664484B CN 201210325031 A CN201210325031 A CN 201210325031A CN 103664484 B CN103664484 B CN 103664484B
Authority
CN
China
Prior art keywords
benzene
beds
gas phase
ethene
ethylbenzene
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
CN201210325031.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103664484A (zh
Inventor
邵百祥
刘军
杨为民
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 Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
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 Chemical Corp, Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201210325031.5A priority Critical patent/CN103664484B/zh
Publication of CN103664484A publication Critical patent/CN103664484A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103664484B publication Critical patent/CN103664484B/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

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法，主要解决以往文献中多段绝热固定床反应器中两相邻催化剂床层间距均一造成段间物料混合不均匀、从而影响催化剂反应选择性的问题。本发明通过在苯与乙烯气相烃化制乙苯的反应中采用反应器中从上到下相邻两个催化剂床层之间的间距逐步增加的技术方案，较好地解决了该问题，可用于苯与乙烯气相烷基化制乙苯的工业生产中。

Description

苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法
技术领域
本发明涉及一种苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法。
背景技术
乙苯是重要的化工原料，主要用于生产高分子单体苯乙烯。乙苯的生产可以采用各种不同的方法，普遍采用的工业化方法，是以乙烯和苯为原料，在催化剂作用下，通过乙烯与苯的烷基化反应制备而得，所用的催化剂主要有AlCl3和沸石分子筛。其中沸石分子筛催化下的高温气相或液相烷基化方法因对环境友好取得很大的成功。多年来，人们不断对上述方法及所使用的催化剂进行改进。
在苯和乙烯烷基化制乙苯的反应过程中，烷基化的反应速率主要由乙烯浓度控制。乙烯浓度越高，反应速度越快，催化剂床层的绝热温升就越大，副反应增加，结焦速度加快，催化剂寿命缩短。为了降低进入催化剂床层的乙烯浓度，采用了段间进料的冷激式多段绝热固定床反应器。因此，段间混合效果直接决定乙烯浓度的分布，影响烷基化反应器的性能。
多段绝热固定床反应器在化工领域应用广泛，其中反应物料是分段从反应器的顶部和段间侧面进入反应器的，既是反应物，也是用于冷却上段催化剂床层下来热物料的冷量来源。催化剂床层内局部的反应物浓度、温度过高，会造成反应速度过快，放出的热量过多，对催化剂不利；在反应物浓度过低的地方，反应速度低，不能充分发挥催化剂的性能，降低了催化剂的效率。因此，冷激物料与上层热物料在段间的混合效果对整个反应器的反应性能影响显著。
中国专利CN200945431Y、CN2218599Y、CN2759585Y公开了三种不同形式的段间混合装置，其中CN200945431Y、CN2218599Y关注的是段间冷激液的进料形式对混合效果的影响，分别提出了两种由总管与支管组成的流体分布器。CN2759585Y则是公开了一种冷激物料与上层热物料间的混合器，混合器由倒锥形体、支管、侧向环隙和筛板等组成。
现有文献或反应器设计中，苯与乙烯气相烷基化制乙苯的多段绝热固定床反应器，其两相邻催化剂床层间距是均一的。但由于在不同的混合段，有着不同物料进料流量、温度，对从上到下所有的两相邻催化剂床层间距设置相同均化空间高度，很有可能会造成下段床层的冷激物流并没有与上层物流混合均匀就进入下段催化剂床层，从而影响催化剂的反应选择性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术在设计苯与乙烯气相烷基化制乙苯的多段绝热固定床反应器过程中，存在催化剂相邻床层间间距均一，造成段间物料混合不均匀，从而影响催化剂选择性的问题，提供一种新的苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法。该方法具有多段绝热固定床反应器中段间物料混合均匀，使催化剂选择性得以提高的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法，以苯与乙烯为原料，苯与乙烯的摩尔比为2～18：1，乙烯重量空速为1.2～3.1h-1，在反应温度为350～450℃，反应压力为常压～2.0MPaG条件下，原料与多段绝热固定床反应器中的气相烷基化催化剂接触，反应生成乙苯，其中多段绝热固定床反应器包括入口、出口、壳体和催化剂床层，催化剂床层由2至n个组成，催化剂床层从上到下相邻两个催化剂床层之间的间距依次分别为h1、h2、…、hi、…、hn，其中，h1<h2<…<hi<…<hn。
上述技术方案中，变均化空间高度多段绝热固定床反应器两相邻催化剂床层之间的间距hi-1、hi存在以下关系：优选方案为hi＝(1.01～2.0)hi-1，更优先方案为：hi＝(1.1～1.6)hi-1。所述多段绝热固定床反应器包括2~10个催化剂床层，优选方案为包括2~8个催化剂床层。各段催化剂床层间优选方案为设置有流体分布器。
对于苯与乙烯气相烃化制乙苯的多段绝热固定床反应器，在不同的相邻催化剂床层之间的混合段，有着不同物料流量、温度及组成。反应物料从多段绝热固定床反应器的顶部入口进入，往下段催化剂床层流动，随着相邻催化剂床层之间的反应原料的进入，混合段物料的流量会越来越大，因此均化空间高度也应该不同。假如对从上到下所有的段间设置相同均化空间高度，很有可能会造成下段床层的冷激物流并没有与上层物流混合均匀就进入催化剂床层，影响反应的选择性。
本发明中由于在多段绝热固定床反应器段间混合中采用变均化空间高度混合，克服了以往苯与乙烯气相烃化制乙苯的多段绝热反应器设计中采用等高度混合的方法，存在段间混合高度不足或过高的问题，使段间反应进料与上一段催化剂床层的反应产物混合更充分、分布更均匀，提高了反应器的选择性，减缓了催化剂的结焦，延长了催化剂的再生周期。经试验证明采用本发明的技术方案用于苯与乙烯气相烷基化制乙苯反应工艺中，进入下一段催化剂床层之前的流体混合均方差为3%，催化剂的选择性可提高0.5个百分点，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明用于苯与乙烯气相烃化制乙苯的多段绝热固定床反应器示意图。
图1中，1为进入多段绝热反应器顶部的反应物料，2为进入第一混合空间的反应物料，3为进入第二混合空间的反应物料，4为进入第n混合空间的反应物料，5为反应器的出料，1a为多段绝热反应器壳体，2a为多段绝热反应器催化剂床层，3a为段间混合空间，4a为段间流体分布器，5a为第n段催化剂床层，6a为第n段间混合空间，7a为第n+1段催化剂床层，8a为多段绝热反应器的入口，9a为多段绝热反应器的出口。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
采用如图1的多段绝热固定床反应器，应用于苯与乙烯气相烷基化制乙苯反应工艺中。进入反应器顶部物料流量为66193.3千克/小时，第一混合空间反应进料为7949.8千克/小时，第二混合空间反应进料为8912.5千克/小时，第三混合空间反应进料为9903.9千克/小时，第四混合空间反应进料为10916.1千克/小时，第五混合空间反应进料为12871.9千克/小时。上述物料在多段绝热固定床反应器内的催化剂进行反应，催化剂为ZSM-5分子筛，反应温度388℃，反应压力1.6MPaG，乙烯重量空速2.1h-1，反应器内径1500毫米，段间均化空间高度分别为1500毫米、1650毫米、1820毫米、2000毫米、2200毫米，进入催化剂床层流体分布均方差3.5%，反应器总选择性99.75%(mol)。
【实施例2】
同【实施例1】，只改变段间均化空间高度，分别为1500毫米、1800毫米、2160毫米、2590毫米、3100毫米，反应温度388℃，反应压力1.6MPaG，反应器内径1500毫米，进入催化剂床层流体分布均方差3.0%，反应器总选择性99.77%(mol)。
【实施例3】
同【实施例1】，只改变段间均化空间高度，分别为1500毫米、2400毫米、3840毫米、6410毫米、9830毫米，反应温度388℃，反应压力1.6MPaG，反应器内径1500毫米，进入催化剂床层流体分布均方差2.8%，反应器总选择性99.78%(mol)。
【比较例1】
同【实施例1】，多段绝热固定床反应器中两相邻催化剂床层的混合间距相同，催化剂为ZSM-5分子筛类，反应温度388℃，反应压力1.6MPaG，乙烯重量空速2.1h-1，反应器内径1500毫米，五段均化空间高度均为1800毫米，第一段均方差为2.7%，第二段均方差为3.0%，第三段均方差为3.5%，第四段均方差为4.2%，第五段均方差为6.0%，反应器总选择性99.22%(mol)。

Claims (6)

1.一种苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法，以苯与乙烯为原料，苯与乙烯的摩尔比为2～18：1，乙烯重量空速为1.2～3.1小时-1，在反应温度为350～450℃，反应压力为常压～2.0MPaG条件下，原料与多段绝热固定床反应器中的气相烷基化催化剂接触，反应生成乙苯，其中多段绝热固定床反应器包括入口、出口、壳体和催化剂床层，催化剂床层由2至n个组成，催化剂床层从上到下相邻两个催化剂床层之间的间距依次分别为h1、h2、…、hi、…、hn，其中，h1<h2<…<hi<…<hn；
两相邻催化剂床层之间的间距hi-1、hi存在以下关系：hi＝(1.1～1.6)hi-1；
其中，多段绝热固定床反应器包括2～10个催化剂床层；
其中，各段催化剂床层间设置有流体分布器。
2.根据权利要求1所述苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法，其特征在于苯与乙烯的摩尔比为4～15。
3.根据权利要求1所述苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法，其特征在于乙烯重量空速为1.5～2.8小时-1。
4.根据权利要求1所述苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法，其特征在于在反应温度为380～420℃。
5.根据权利要求1所述苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法，其特征在于反应压力为常压～1.8MPaG。
6.根据权利要求1所述苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法，其特征在于所述多段绝热固定床反应器包括2～8个催化剂床层。
CN201210325031.5A 2012-09-05 2012-09-05 苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法 Active CN103664484B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210325031.5A CN103664484B (zh) 2012-09-05 2012-09-05 苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210325031.5A CN103664484B (zh) 2012-09-05 2012-09-05 苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103664484A CN103664484A (zh) 2014-03-26
CN103664484B true CN103664484B (zh) 2016-04-06

Family

ID=50303383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210325031.5A Active CN103664484B (zh) 2012-09-05 2012-09-05 苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103664484B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112209792B (zh) * 2019-07-12 2023-07-04 中国石油化工股份有限公司 一种以粗裂解气为原料生产乙苯的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1712120A (zh) * 2004-06-24 2005-12-28 华东理工大学 一种适用于高热敏性物质的气固相反应装置
CN1915942A (zh) * 2005-08-15 2007-02-21 中国石油化工股份有限公司 气相烷基化制乙苯的方法
CN101147852A (zh) * 2006-09-20 2008-03-26 中国石油化工股份有限公司 多段绝热固定床反应器
CN101993331A (zh) * 2009-08-31 2011-03-30 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院 纯乙烯或干气与苯烷基化制乙苯的方法
CN102040458A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 中国石油化工股份有限公司 纯乙烯或干气与苯反应生产乙苯的方法
CN102372578A (zh) * 2010-08-23 2012-03-14 中国石油化工股份有限公司 乙醇和苯制乙苯的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486371B1 (en) * 2000-11-28 2002-11-26 Fina Technology, Inc. Multistage reaction system with interstage sparger systems
US7074978B2 (en) * 2003-02-25 2006-07-11 Abb Lummus Global Inc. Process for the production of alkylbenzene

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1712120A (zh) * 2004-06-24 2005-12-28 华东理工大学 一种适用于高热敏性物质的气固相反应装置
CN1915942A (zh) * 2005-08-15 2007-02-21 中国石油化工股份有限公司 气相烷基化制乙苯的方法
CN101147852A (zh) * 2006-09-20 2008-03-26 中国石油化工股份有限公司 多段绝热固定床反应器
CN101993331A (zh) * 2009-08-31 2011-03-30 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院 纯乙烯或干气与苯烷基化制乙苯的方法
CN102040458A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 中国石油化工股份有限公司 纯乙烯或干气与苯反应生产乙苯的方法
CN102372578A (zh) * 2010-08-23 2012-03-14 中国石油化工股份有限公司 乙醇和苯制乙苯的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103664484A (zh) 2014-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101811930B (zh) 用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔选择加氢的方法
CN102372585B (zh) 芳烃烷基化制对二甲苯的流化床方法
KR101960146B1 (ko) 아이소뷰탄올로부터 아이소뷰틸렌을 제조하는 방법
CN101537369B (zh) 一种zsm-5催化剂及其制备和应用
CN105536654A (zh) 一种大型轴向多段混合换热式丁烯氧化脱氢反应器
CN103588611B (zh) 制备对二甲苯的方法
CN103341341B (zh) 一种制备丁二烯用流化床反应器
CN101570469B (zh) 一种由甲基丙烯醛加氢连续生产异丁醇的方法
CN102372578A (zh) 乙醇和苯制乙苯的方法
CN103588610A (zh) 芳烃烷基化制备对二甲苯的方法
CN101108790B (zh) 一种固体酸催化甲醇脱水反应生产二甲醚的方法
Xu et al. A binder-free fluidizable Mo/HZSM-5 catalyst for non-oxidative methane dehydroaromatization in a dual circulating fluidized bed reactor system
CN103980080A (zh) 一种混合粗苯与甲醇烷基化制二甲苯的方法
CN103539599B (zh) 苯与乙烯液相烃化制乙苯的方法
CN102964201B (zh) 一种苯与甲醇烷基化反应高选择性合成二甲苯的方法
CN102190553A (zh) 生产苯和对二甲苯的芳烃烷基转移方法
CN101147852B (zh) 多段绝热固定床反应器
CN103664484B (zh) 苯与乙烯气相烃化制乙苯的方法
CN203976670U (zh) 制造环己基苯的系统
CN103030519B (zh) 烷基苯的生产方法
CN103342629A (zh) 一种邻甲酚异构化生产间、对甲酚的流化催化方法
CN103739438B (zh) 苯与丙烯液相烃化制异丙苯的方法
CN102050706B (zh) 一种固体酸催化甲醇脱水连续生产二甲醚的方法
CN116020350A (zh) 一种合成碳酸酯的反应器、合成碳酸酯的系统以及方法
CN104513122B (zh) 一种苯与环己烯液相烷基化合成环己基苯的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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