[发明专利]重芳烃加氢裂解分离生产均三甲苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重芳烃加氢裂解分离生产均三甲苯的方法。

背景技术

重质芳烃包括蒸汽裂解装置和炼油厂连续重整装置副产的碳九以上芳烃，主要为碳九和碳十芳烃，是宝贵的石油化工资源，特别是重整重质芳烃。随着我国近几年大型石化企业连续重整装置的相继投产，重整重质芳烃的产量增长幅度很快，连续重整装置重芳烃除了应用于对二甲苯(PX)的生产外(连续重整装置重芳烃中的碳九芳烃一般用于与甲苯歧化、异构化生产PX)，还有相当部分进入重芳烃综合利用生产装置进行处理应用，用于提取其中的均三甲苯、偏三甲苯、连三甲苯、甲乙苯等组分。

国外自20世纪50年代从重整碳九芳烃中分离出偏三甲苯后便开始了大规模利用这部分资源生产精细化工产品，其应用领域日益拓宽形成了比较完整的体系，包括塑料、涂料、增塑剂、医药、合成纤维等各个领域。这部份重芳烃具有特定的分子结构特点开发其在某些制品中特别是在生产高温树脂、特种涂料、增塑剂、固化剂等精细化学品中独特的使用性能，提高了经济效益。而国内重整碳九芳烃的研究与生产规模都比较小，有些企业由于工艺和设备等原因先后停产，一些装置尚未达到大型生产装置规模。目前我国重整碳九芳烃的利用率还比较低，相当数量的重芳烃掺合在汽油中烧掉了，这是一笔资源利用上的浪费。

碳九芳烃共有九种同分异构体，经分离后可在工业上作为产品的有均三甲苯、偏三甲苯、间甲乙苯和对甲乙苯。其中以偏三甲苯和均三甲苯附加值最大。从已有技术看，生产分离三甲苯的难点是原料中存在甲乙苯、丙苯等碳九芳烃异构体以及丁苯等许多物质，部分碳九及以上芳烃(甲乙苯、丁苯)的沸点与三甲苯非常接近。CN1139095A发明了一种从C₉混合芳烃中分离制取均三甲苯的方法，甲乙苯重量含量大于22％的C₉混合芳烃原料经过初精馏后，含有均三甲苯、偏三甲苯以及邻、间、对甲乙苯的混合馏份段被作为反应原料，加入叔丁醇、浓硫酸、三氯化铝和盐酸作为反应添加物，经过烷基化反应和沉降处理，将甲乙苯转化为高沸物，然后将反应物进行精馏分离，最终获得纯度大于98％的均三甲苯产品。重整装置的重芳烃一般含有较高含量的除三甲苯之外C₉芳烃，其含量一般大于30％，CN1313269A将来自炼油厂重整装置的重芳烃需要经过两个填料塔进行连续精馏分离出纯度较高的偏三甲苯馏份，但是不能得到较高纯度均三甲苯。CN1974500A采用三塔串行流程对重整重芳烃进行分离，可生产纯度较高的偏三甲苯并联产35％以上纯度的富集均三甲苯，均三甲苯纯度较低。因此，现有技术中分离生产均三甲苯工艺流程较长，工艺复杂，而且收率较低，生产成本较高，工业应用难度大。

沸石粉体特别是纳米沸石粉体在实际应用中会形成粉尘，操作不方便，存在难回收、易失活和聚集等弱点，也会危害到操作者的健康，由于过高的压降沸石粉体在催化反应中也不适用于固定床反应器。因此必须将沸石分子筛粉末制成具有一定机械强度和形状的颗粒，这个过程往往需要加入粘结剂，经常采用的粘结剂包括氧化铝、二氧化硅、二氧化钛等一些氧化物和一些粘土质矿物，粘结剂的引入会降低有效沸石组分的含量，造成吸附量下降，使有效表面积减小。由于粘结剂部分组分会进入沸石孔道或者堵塞部分沸石孔口，因此引入了扩散限制，造成吸附能力减弱，吸附选择性变差，吸附和解吸速率下降，而在催化反应中则造成活性降低，选择性下降，并且粘结剂成分还可能会引发一些不期望发生的副反应。无粘结剂沸石分子筛是指沸石分子筛颗粒中不含惰性粘结剂，主要依靠沸石晶粒间的相互作用自支撑存在的具有一定形状和尺寸的沸石块材料。无粘结剂沸石材料中沸石重量含量大于95％，压碎强度大于40N/颗，可利用的有效表面积较大，在催化反应中具有更好的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是主要解决重芳烃附加值低，从重芳烃中分离均三甲苯单体的流程复杂，产品纯度低，产率较低等技术问题，提供一种新的重芳烃加氢裂解分离生产均三甲苯的方法。该方法具有反应简单，产物容易分离，流程短，均三甲苯产率高，产物附加值高，重芳烃得到高附加值利用的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种重芳烃加氢裂解分离生产均三甲苯的方法，依次包括以下步骤：

a)以碳九及以上重芳烃和氢气为原料通入反应区中，其中碳九芳烃中除三甲苯之外的芳烃重量含量大于2％；