[发明专利]一种用间二甲苯和/或邻二甲苯异构化制备对二甲苯的方法

说明书

本发明公开了一种用间二甲苯和/或邻二甲苯异构化制备对二甲苯的方法，通过制备一系列不同硅铝比的沸石分子筛，以及采用水热晶化‑浸渍法制备不同金属修饰的沸石分子筛催化剂Me/HZSM‑5，在适当的工艺条件下，使得混合二甲苯中对二甲苯接近平衡，并且二甲苯损失低于2.5％，副产物少，操作简单，并有效地减少催化剂上的积碳量，延长使用寿命、催化性能稳定，适用于大规模工业生产。

技术领域

本发明涉及一种芳烃异构化方法，尤其是一种间二甲苯和/或邻二甲苯异构化制备对二甲苯的方法。

背景技术

作为多种精细化工产品的原料，我国对于对二甲苯PX的需求量持续增长，为满足市场需要，先后出现甲苯歧化、甲苯甲基化制对二甲苯的生产工艺，由于对二甲苯的需求缺口大，每年仍需要大量进口对二甲苯。在二甲苯中，间二甲苯MX的含量最多，但对其需求量却最少，如果将间二甲苯尽可能的异构化为对二甲苯，不仅可以弥补对二甲苯的产量不足，同时也充分利用了过剩的间二甲苯。在间二甲苯异构化反应中，可能包含邻二甲苯异构化，但主要是间二甲苯异构化生成一种混合物，该混合物中对二甲苯接近平衡浓度，并且尽量降低邻二甲苯的含量。

工业上常用乙苯异构化制混合二甲苯，通常情况下二甲苯三个异构体达到或接近热力学平衡组成，即52-54wt.％的间二甲苯、23-24wt.％的对二甲苯和23-24wt.％的邻二甲苯，用传统的结晶或分子筛吸附等方法分离出纯对二甲苯，另两种异构体采用精馏技术分离出纯邻二甲苯，残余馏分主要是间二甲苯。

目前，工业上所用的二甲苯异构化催化剂主要是针对EB型异构化催化剂，大部分都是以丝光沸石或HZSM-5分子筛为酸性组元、以贵金属Pt或Au等为金属组元制得的双功能催化剂。金属组元能够改善并优化分子筛的孔道结构和酸分布情况，从而提高其异构化性能，尽量增大EB的转化率，确保产物中二甲苯达到热力学平衡组成，同时尽可能地减少二甲苯的损失。但国内对于间二甲苯MX异构化催化剂的相关报道相对较少。

中国专利CN 1257469A，101151228A等公开了二甲苯和乙苯混合物异构化，采用硅铝酸沸石为载体，负载如Zn，Pt等金属，但是操作压力高，二甲苯损失大，且产物中二甲苯三个异构体均接近平衡值。CN 1253129A同样采用金属改性的酸性分子筛为催化剂，使间二甲苯和对二甲苯混合物转化为邻、间、对二甲苯混合物，其中对二甲苯的含量达70％以上，但是反应原料中对二甲苯的含量也很高，约为70％左右，即对二甲苯主要作为反应物，而不是目的产物。

Aboul-Gheit研究了ZSM-5分子筛上的MX异构化反应，体系温度由275℃升高至500℃，MX的转化率从20％单调递增至90％。在低反应区，产物中PX/PXe从0.3直线上升至0.9，当温度大于400℃时该值变化不大；相反，OX/OXe从1.5下降至1.1，当温度升至400℃时该值稳定；随着体系温度的变化，副产物TMB的含量呈抛物线的形式。反应温度过低，MX的转化率小，目的产物PX生成量少；反应温度过高，烷基转移等反应的副产物增多。

现有的二甲苯异构化方法普遍存在二甲苯转化率低，副反应多，产物对二甲苯(PX)收率偏低，还有可能发生二次异构等现象，催化剂分子筛改性方法存在操作复杂、能耗大、经济性差、对二甲苯收率少等技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中对二甲苯收率普遍较低的技术缺陷，提供一种简便易行的方法，能够把间二甲苯和/或邻二甲苯通过异构化反应得到对二甲苯。