[发明专利]一种由二异丁烯制备对二甲苯联产异辛烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种由二异丁烯高选择性制备对二甲苯与异辛烷（Olefin to Paraffin&p-Xylene,OTPX）的方法。

背景技术

对二甲苯是重要的有机化工原料，主要作为生产对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）和聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯（PCT、PETG）等聚酯的原料，在纺织、塑料、电子、涂料、染料和农药等诸多领域应用广泛。对二甲苯的全球需求量增长迅速，2007年达到2820万吨，2008年增长到2930万吨，2009年进一步扩大到3152万吨（参见：钱伯章.对二甲苯市场及发展前景,化学工业,2010,28(8):21-23）。随着我国聚酯工业的发展，对二甲苯（PX）的需求量趋增，已经成为世界第一对二甲苯消费大国。

目前，对二甲苯联合装置通常采用歧化及烷基转移、二甲苯异构化等技术。歧化及烷基转移工艺技术是通过甲苯与C9芳烃在分子筛催化剂作用下选择性转化成苯和二甲苯。典型的工艺有：美国UOP公司与日本东丽公司联合开发的“Tatoray”工艺、ARCO公司的Xylene-Plus技术、美国UOP公司的PX Plus甲苯歧化工艺、美国Mobil公司的MSTDP及MTPX甲苯歧化工艺。二甲苯异构化工艺技术是以基本不含或含少量对二甲苯的混合C8芳烃为原料，在催化剂作用下C8芳烃4种异构体（OX、MX、PX和乙苯）之间的转化技术。反应使混合C8芳烃中的对二甲苯浓度达到平衡浓度，从而提高对二甲苯产量。催化剂是具有酸性和金属功能的含铂贵金属催化剂。具有代表性的工艺是：在芳烃生产上比较有竞争力的是UOP公司的Isomer技术、美国Mobil公司的MHAI和Xy-max技术（参见：路守彦.对二甲苯工艺技术与生产,石化技术,2012,19(2):62-65）。

上述技术虽然是已经工业化的成熟技术，但是仍存在一些缺点。这些传统对二甲苯生产工艺的产物一般都是混合C8芳烃，包含OX、MX、PX及乙苯等异构体。例如热力学平衡下，歧化工艺生产的二甲苯异构体混合物中对二甲苯的质量分数仅为24%左右（参见：Chen Qingling,Xie Zaiku.Advances on the Research and Development of Catalysts for Toluene Disproportionation and C9Aromatics Transalkylation.Journal of Natural Gas Chemistry,2001,10(1):61-70），需要分离工艺精制对二甲苯。混合C8芳烃中的4种异构体化学结构相似，其物理性质尤其是沸点也接近，传统的精馏法分离对二甲苯比较困难。目前已经工业化的用于二甲苯分离方法有传统的深冷结晶和选择性吸附法。混合C8芳烃的相似性使得精制对二甲苯工艺需要高额的分离费用。

专利US2011/0087000A1提出了一种由生物质制备对二甲苯的路线，即以生物质发酵生产异丁醇，异丁醇经过一系列的反应后最终获得对二甲苯。这是一条可由生物质制备对二甲苯的绿色路线。该工艺中的对二甲苯是由中间产物二异丁烯芳构化获得。

专利US20020007100A1提出了一种由三甲基戊烷和三甲基戊烯脱氢环化成为对二甲苯的工艺，所使用的铬基催化剂为Cr-A-B，A为助剂，是Fe、Sn或W中的一种或几种；B为碱土金属或者碱金属中的一种或几种。

专利WO2005/054159A2提出了一种在非氧化气氛下由二异丁烯转化为对二甲苯的工艺。该工艺经过一系列分离过程后得到的产物是对二甲苯。

专利WO2012/061272A2描述了一种通过C5-C6直链单烯烃转化为二烯烃，然后和乙烯反应成为带一个或者两个甲基的环己烯衍生物；脱氢后生产对二甲苯或者甲苯的工艺。该工艺需要多步反应，过程较为复杂。

专利US20010046942A1提出的一种脱氢工艺以及所用的铬基催化剂，将C2-C10烃脱氢转化为不饱和烃，但是该专利不涉及芳构化过程以及加氢过程。