[发明专利]一种制备苯和二甲苯的方法与系统

说明书

本发明提供一种制备苯和二甲苯的方法与系统，所述方法包括：在临氢条件下，将原料与串联的多个催化剂床层接触得到苯和二甲苯，所述原料包括C₉⁺A重质芳烃和任选的甲苯；其中，所述原料以分段进料的方式与不同的催化剂床层分别接触，在每个催化剂床层中，C₉⁺A重质芳烃与甲苯的用量比相同。具体地，氢气在所述多个催化剂床层的上部进料，所述原料分多段进入不同的催化剂床层。本发明通过原料分段进料的方法可以有效地控制催化剂床层的温度，使整个催化剂床层温度分布相对均匀，避免了更为激烈的加氢放热反应发生，从而提高了目标产物的选择性。

技术领域

本发明涉及苯和二甲苯的制备，尤其涉及利用甲苯和重质芳烃为原料制备苯和二甲苯。

背景技术

在石脑油重整和裂化过程中可以得到苯、甲苯、二甲苯和C₉⁺A，根据不同沸程石油馏分和加工方法，甲苯和C₉⁺A的含量一般占芳烃总量的40-50％。

近年来，由于塑料、合成纤维和合成橡胶工业的发展，对苯和二甲苯的需求增长很快，其市售价格也远高于甲苯和C₉⁺A，为了充分利用芳烃资源，利用甲苯和C₉⁺A烷基转移过程生产苯和二甲苯已是传统的工艺过程，其普遍使用的是绝热式固定床反应器。随着炼油规模的扩大及芳烃装置的大型化，其副产的C₉⁺A资源越来越多，且随着甲苯和C₉⁺A烷基转移催化剂性能的提高，反应原料中C₉⁺A的组成从单环芳烃逐步拓展到双环或多环化合物。

双环或多环化合物的利用需在金属和酸性协同下进行，通过部分开环加氢及加氢裂解过程生产单环芳烃后再进一步利用，该过程是强放热过程，在固定床反应器中因温升高造成下部催化剂反应温度偏高，容易发生单环芳烃的进一步加氢侧链脱烷基或苯环开环的副反应，降低了苯和二甲苯的收率。

CN107759434A公开了一种处理含双环或多环的C₉⁺A重质芳烃的工艺。通过两段反应器来有效强化不同的反应过程，抑制苯环加氢，降低芳环损失率。但两段反应器中装填的是不同催化剂，第一段反应温度较低，第二段反应温度较高，实施工艺比较复杂。

CN104557428A公开了一种芳烃烷基转移与烷基化增产二甲苯的方法。以甲苯、C₉⁺A重质芳烃及烷基化剂为原料，在临氢条件下通过至少一个反应区发生反应，生产二甲苯。

CN103121915A公开了甲苯与重芳烃烷基转移的方法。通过催化剂性能的提高达到了提高二甲苯收率和甲基利用率的目的。

上述专利文献均为固定床反应工艺，均存在反应器床层温度难于控制或分布不均的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有甲苯和C₉⁺A重质芳烃制备苯和二甲苯技术中反应器床层温度难于控制或分布不均的缺点。提供了一种新的甲苯和C₉⁺A生产苯和二甲苯的方法，能有效控制了催化剂床层的温度，从而可以减少单环芳烃加氢副反应的发生，提高目标产物苯和二甲苯的选择性。

本发明目的之一提供了一种制备苯和二甲苯的方法，包括：在临氢条件下，将原料与串联的多个催化剂床层接触得到苯和二甲苯，所述原料包括C₉⁺A重质芳烃和任选的甲苯；其中，所述原料以分段进料的方式与不同的催化剂床层分别接触；当所述原料包括C₉⁺A重质芳烃和甲苯时，在每个催化剂床层中，C₉⁺A重质芳烃与甲苯的用量比相同。