[发明专利]生产乙苯的方法

说明书

本发明涉及炼油和石油化工技术领域。更确切地说，本发明涉及从一种含苯组分和另一种含乙烯的组分生产乙苯的方法。已发现，乙苯的用途主要为生产苯乙烯的原料。

生产乙苯的已知方法是采用弗瑞德一克来福特型反应进行苯与乙烯的烷基化。

该方法所用的催化剂是布朗斯台德酸或路易斯酸，特别选自氯化铝、沉积在氧化铝上的三氟化硼或用于液相或气相的沸石。

进行此反应遇到的难题之一起因于形成的乙苯与乙烯作用比苯更活泼，从而得到二乙苯，而二乙苯本身比乙苯活泼，有形成三乙苯的倾向。

但这种苯的六取代倾向受位阻效应和以下情况的局限，即由此形成的富含电子的芳族化合物通过与用于此烷基化反应的接受电子的催化剂作用，形成非常稳定的配合物而中止反应。

目前，为了限制这些多烷基化反应，在该烷基化反应器入口，与乙烯相比使用大大过量的苯。

所以，苯/乙烯摩尔比，对于采用氯化铝的方法，一般为2-2.5；对于气相中采用沸石的方法，甚至可达到8-16之中某一值。

尽管为了最大限度地减少多乙苯的形成而使用相对乙烯过量的苯，这种情况仍不能完全得到避免。因此，在“Procédés depétrochimie[“化学方法”，由Technip出版，第一卷，第400页，1985年]一文，给出了反应器出口得到的烷基化物的典型组成：

以总重计，重量百分数如下：

苯                           38-40％

乙苯                         41-43％

二乙苯                       12-14％

三乙苯                        2-3％

乙基数高于3的高级

多乙苯和其它物质              3-4％

在所有已知方法中，多乙苯，即被至少两个乙基取代的苯基化合物都是先被分离出，然后再按照以下反应式用过量的苯进行烷基转移反应：采用与上述烷基化反应相同的催化剂催化的此反应，既可以在与烷基化用的反应器分开的反应器中进行，也可以在为了更好地促进乙苯的主要形成反应而用过量苯操作的烷基化反应器本身中进行。

在上面提到的“Procedes de pelrochimie”一文或在Encyclopedia of Chemical Techndogy[第3版，John Wiley &Sons,21卷772页等处]中，详细介绍了生产乙苯的这些已知方法。

在所有上述已知方法中，用于烷基化反应的苯和乙烯均是足以得到工业乙苯的工业纯的产品，而工业乙苯再通过蒸馏/精馏能纯化成所需纯度。

此外，在“Encyclopedia of Chemical Techndogy”(第3版，17卷，183页等处)还介绍了炼油技术和由此得到的主产品。

所以，正是通过油蒸馏得到的某些重馏分在流化催化裂化(F.C.C)中催化裂化，得到了与具有高辛烷值的汽油相同的高值轻产物。这种裂化还得到了某一比例的称为“F.C.C气”-一种轻馏分的气体，后者含有碳数低于或等于2的饱和烃和乙烯。在该轻馏分中，该乙烯的含量从重量计一般低于30％。通过先液化然后蒸馏的方法回收这种乙烯在经济上不可行，而且使用主要用甲烷和乙烷稀释的乙烯已有说明，尤其在以下文献中做了详细介绍：英国专利GB-90 505和GB-1,013,268和美国专利US-A-3,131,230、US-A-3,200,164以及US-A-3,205,277。

在这些专利的烷基化法中，苯/乙烯之比高于2且一般高于实际上使用纯乙烯的已知方法中使用的比值，以便能利用所述轻馏分中存在的所有乙烯(也可见：Process econonmics program,StandfordResearch Institute-Peport No.33,1986.10,p37)。

所得烷基化物主要由苯构成，并含有少量的乙苯和多乙苯，这显著增大了由此混合物中分离乙苯的成本，而且目前看来，这种提高乙烯值的方法不构成任何工业操作的主题。这样，F.C.C.气的轻馏分的乙烯含量值也就不高。

用于以上方法的苯一般来自由石油化工厂蒸汽裂化单元产生的馏分，也可以来自原油炼制用的重整炉得到的馏分。

来自重整炉的塔顶馏分可含有很高比例的苯，因此这种馏分是世界上生产苯的主要原料部分。