[发明专利]两床液相异构化方法

说明书

本发明描述了一种用于烷基芳烃进料混合物的乙基苯转化和二甲苯异构化的方法。在C8芳族烃异构化区中，C8烷基芳烃进料混合物可以与两个催化剂床在液相中相继地接触。第一催化剂包含用于乙基苯的转化的钝化沸石，所述钝化沸石含有十元环通道骨架。第二催化剂包含用于对二甲苯的选择性异构化的UZM‑54沸石。

优先权声明

本申请要求2020年1月06日提交的美国申请16/734,474的优先权，该申请全文并入本文。

背景技术

二甲苯诸如对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯可为在化学合成中具有广泛且多种应用的重要中间体。对二甲苯经氧化后生成用于制造合成纺织品纤维和树脂的对苯二甲酸。间二甲苯可用于制造增塑剂、偶氮染料、木材防腐剂等。邻二甲苯是生产邻苯二甲酸酐的原料。

来自催化重整或其它来源的二甲苯异构体的比例通常不匹配其作为化学中间体的需求。另外，混合物还包含乙基苯，其可能难以分离或转化。通常，对二甲苯是具有显著需求的主要化学中间体，但其量仅占典型C₈芳烃料流的20-25％。可通过将二甲苯异构体的回收(诸如，用于回收对二甲苯的吸附)与用于产生另外的量所需异构体的异构化相组合，将异构体比率调节至需求。通常，异构化使所需二甲苯异构体稀少的二甲苯异构体的非平衡混合物转化成接近平衡浓度的混合物。

已经开发出各种催化剂和方法以实现二甲苯的异构化。在选择适当的技术时，期望尽可能接近平衡地进行异构化过程，以便使对二甲苯收率最大化。然而，由于与此类操作相关联的副反应，故存在更大的环状C₈损失。通常，使用的接近平衡的方法是在高转化(即非常接近平衡的方法)下的高C₈环状损失与由于未转化C₈芳烃的大再循环比所致的高设施成本之间的优化折衷。可以基于活性、选择性、稳定性和设施成本的有利平衡来评价催化剂。

期望高乙基苯转化率以防止其在含有C₈的再循环料流中积聚。为了实现高乙基苯转化率，当前的商业应用通常在蒸气相中操作，这会导致加热设备的高资本支出以及加热和冷却工艺料流的大量设施负荷。这些问题的一种解决方案是在液相中操作。液相反应涉及显著更低的温度，并且因此具有更低的设施和资本需求。然而，当前的基于液相的二甲苯异构化单元遭受低乙基苯转化率，这由于系统内乙基苯的大再循环速率而增加设施成本。

因此，仍然需要如下方法，所述方法具有改善的乙基苯转化率以及接近平衡的高二甲苯，同时使液相中二甲苯的损失最小化。

定义

如本文所用，术语“区”可指包括一个或多个设备项和/或一个或多个子区的区域。设备项可包括一个或多个反应器或反应器容器、加热器、分离器、交换器、管道、泵、压缩机和控制器。另外，设备项诸如反应器或容器还可包括一个或多个区或子区。

如本文所用，术语“料流”可包含以下的料流：各种烃分子诸如直链、支化的或环状烷烃、烯烃、链二烯和炔烃，以及任选地其它物质诸如气体例如氢气，或者杂质诸如重金属。该料流还可包括芳族烃和非芳族烃。此外，烃分子可缩写为C₁、C₂、C₃...C_n，其中“n”表示烃分子中的碳原子数。

如本文所用，术语“芳烃”可指含有一个或多个不饱和环状碳基团环的基团，其中一个或多个碳基团可被一个或多个非碳基团替代。示例性的芳族化合物为具有含有三个双键的C₆环的苯。其它示例性芳族化合物可包括对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和乙基苯。此外，将料流或区表征为“芳烃”可以暗示一种或多种不同的芳族化合物。料流也可具有微量非芳烃组分(例如，小于10％或小于5％)。

如本文所用，术语“载体”通常是指用于在添加一种或多种另外的催化活性组分(诸如金属)或施加后续方法(诸如还原、硫化、煅烧或干燥)之前将向沸石催化剂提供强度的惰性材料。然而，在一些情况下，载体可具有催化特性并且可用作“催化剂”。