[发明专利]一步法同时合成甲乙苯和二乙苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工合成领域，具体为采用甲苯、苯和乙烯为原料进行烷基化反 应同时生产二乙苯和甲乙苯两种产品的生产方法。

背景技术

传统上典型的二乙苯和甲乙苯的生产，是采用独立的生产装置，分反应和分 馏两个单元，分别以高纯度乙苯和甲苯为原料与乙烯进行反应，两个装置不可互 相替代。因此在生产过程中不仅需两套独立的装置，生产成本较高，转化率也不 高，并且在生产过程中也分别要进行产品的预处理、反应和后处理，生产过程较 为繁琐，费时费力，资源能量耗费较多且非常麻烦。此外，对于二乙苯的制备， 在传统工艺上，若采用乙烯与苯、甲苯作为原料，首先乙烯与苯作为原料反应生 成乙苯，然后提纯乙苯之后再与乙烯反应，生成混合二乙苯，进行提纯之后，得 到一定纯度的混合二乙苯。该工艺过程中，经历了两步反应，工艺过程繁琐，苯 的转化率不高，生产成本也是居高不下，尤其苯与乙烯反应制备乙苯中的副产二 乙苯更是直接作为下脚料，这不仅导致了成本的增加，也浪费了资源。

因此，现在有必要开发一种原料的转化率高、工艺简单可控性高、成本低的 一步同时合成甲乙苯和二乙苯的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种一步同时合成甲乙苯和二乙苯的方 法，且该方法成本低，工艺简单可控性高。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：采用乙烯、苯和甲苯为 原料进行烷基化反应一步同时合成甲乙苯和二乙苯；该方法包括预处理阶段、反 应阶段和后处理阶段，具体步骤如下：

(1)预处理阶段：

a)将苯、甲苯经过苯、甲苯热交换器加热升温到120～140℃，进入苯、甲 苯气化器，气化后进入加热炉加热到350～430℃；

b)将乙烯进入乙烯气化器并加热升温至18～23℃；

(2)反应阶段：

将经过预处理后的苯、甲苯与乙烯通入烃化反应器中进行烷基化反应，所述 烃化反应器中含有若干段催化剂床层，催化剂床层的径高比为0.6～0.9，所述催 化剂床层中所采用的催化剂为zsm系列，反应温度控制在370～450℃，反应一段 时间后，对反应液进行色谱分析，当反应液中的二乙苯的总含量大于5％～10％， 甲乙苯大于0.5％～6％时，则停止反应进行后处理；

(3)后处理阶段：

1)将所述烃化反应器的出料通过换热器冷却到330～350℃，进入苯、甲苯 回收系统，所述苯、甲苯回收系统中塔顶的苯、甲苯与乙苯一部分回流进入苯、 甲苯回收系统，另外一部分通入到苯、甲苯气化器，回流比为1～1.5；经过精馏 提纯后，所述苯、甲苯回收系统的塔顶为苯、甲苯和乙苯的混合物，塔釜料为热 甲乙苯、粗乙苯和二乙苯；

2)将所述苯、甲苯回收系统中的塔釜料通入到乙苯精馏系统中，经过精馏 提纯后，所述乙苯精馏系统塔顶为乙苯，塔釜料主要成分是甲乙苯和二乙苯；

3)将所述乙苯精馏系统中的塔釜料通入甲乙苯精馏系统中，经过精馏提纯 后，所述甲乙苯精馏系统中的塔顶为一定纯度的甲乙苯，塔釜料为二乙苯，获得 甲乙苯；

4)将甲乙苯精馏系统中塔釜料通入到二乙苯精馏系统中，经过精馏提纯后， 所述二乙苯精馏系统中的塔顶为一定纯度的二乙苯，塔釜料为剩余混二乙苯和重 芳烃；获得二乙苯。

采用上述技术方案，以乙烯、苯和甲苯为原料，可以发生的反应主要包括：

1、苯和乙烯发生烷基化反应生成乙苯：

2、苯和乙烯发生烷基化反应生成二乙苯：

3、甲苯和乙烯发生烷基化反应生成甲乙苯：

4、乙苯和乙烯发生烷基化反应生成二乙苯：