[发明专利]烷基芳烃脱氢的方法

说明书

本发明涉及脱氢技术领域，公开了一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法包括：在无水条件下，(1)将含有烷基芳烃的原料与碳基催化剂进行第一接触，生成物流W；(2)将所述物流W与铁钾铈系催化剂进行第二接触，得到烷烯基芳烃。本发明提供的方法具有成本低，适合长周期运行的优势，且烷基芳烃转化率和产品选择性保持较高。

技术领域

本发明涉及脱氢技术领域，具体涉及烷基芳烃脱氢的方法。

背景技术

烷烯基芳烃的工业生产方法主要通过烷基芳烃脱氢而得，例如苯乙烯的工业生产方法主要是乙苯催化脱氢法，其生产能力约占苯乙烯总生产能力的85％；二乙烯基苯的工业生产方法主要通过二乙苯催化脱氢而得。烷基芳烃脱氢反应是分子数增大的强吸热反应，高温、低压有利于目的产物的生成。通常情况下，生产过程中，采用在高温、负压下，加入大量过热水蒸气的工艺条件。因此，生产过程中要消耗大量的水蒸气，能耗高是该生产过程存在的突出问题。

氧化脱氢反应为强放热反应，与直接催化脱氢相比，其特点是不受平衡转化率限制，而且用较低温度下的放热反应代替高温下的吸热反应，能大幅度地降低能耗，提高效率。但是烷基芳烃氧化脱氢反应易发生深度氧化，生成相应的酮类、醛类等副产物，导致副产物多，选择性偏低，因此，如何提高烷基芳烃选择性成为研究的关键方向之一。

烷基芳烃脱氢反应的催化体系较多，可分为复合金属氧化物催化剂体系、杂原子分子筛体系、炭质催化剂及碳分子筛体系等。目前常用的脱氢催化剂为Fe-K-Ce-Mo系列，经高温焙烧后，催化剂中一般含α-Fe₂O₃和铁钾化合物物相。然而，在传统脱氢反应过程中，由于存在大量的水蒸气，在长周期运行中催化剂被不断冲刷，容易导致催化剂强度降低，影响催化剂使用寿命。

目前，对烷基芳烃脱氢反应的新工艺的研究越来越受到人们关注。亟需开发一种生产成本低、催化剂使用寿命长且产品选择性高的新工艺。

如果能结合各种不同催化剂体系的特点，对催化剂进行组合，并在工艺上进行优化，从而达到降低生产装置的成本，提高催化剂的使用寿命的效果，将会为行业的效益带来非常大的提升。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的烷基芳烃脱氢生产烷烯基芳烃过程中能耗高，长周期运行时烷基芳烃转化率降低的技术问题，提供一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法具有成本低的特点，且适合长周期运行，另外烷基芳烃转化率和产品选择性保持较高水平。

本发明的发明人在研究中发现，采用本发明提供的烷基芳烃脱氢的方法对烷基芳烃进行二次连续反应，能够有效结合两种不同催化剂的优点，一方面能够降低能耗，另一方面有助于避免固定床反应器压降的产生，非常适合长周期生产过程，保持烷基芳烃转化率和产品选择性持续较高。

为了实现上述目的，本发明提供一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法包括：在无水条件下，

(1)将含有烷基芳烃的原料与碳基催化剂进行第一接触，生成物流W；

(2)将所述物流W与铁钾铈系催化剂进行第二接触，得到烷烯基芳烃。

优选地，所述碳基催化剂和铁钾铈系催化剂分别装填于两个串联的固定床反应器中，或者，碳基催化剂和铁钾铈系催化剂装填于一个固定床反应器的不同床层，沿物流方向，所述碳基催化剂位于所述铁钾铈系催化剂的上游。

优选地，所述碳基催化剂和所述铁钾铈系催化剂的装填比例为1：(0.1-1)。

在本发明中，通过将烷基芳烃与双催化剂体系进行反应，上游催化剂为碳基催化剂，下游催化剂为铁钾铈系催化剂，使得该制备烷烯基芳烃的方法适合长周期运行，且运行100h后，烷基芳烃转化率可以达到34％以上；运行50h后，产品选择性可以达到89％以上。

具体实施方式