本發(fā)明涉及苯與甲醇烷基化制備甲苯的制備技術(shù)。

背景技術(shù)：

甲苯是合成很多有機化工產(chǎn)品的一座橋梁，即化學品中間體。如大量用作溶劑和高辛烷值汽油添加劑，農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、聚酯、tnt等大領域必不可少。而另一產(chǎn)物二甲苯也是價值非凡的產(chǎn)品。結(jié)合我國資源為少油富煤的行情，所以大力發(fā)展煤化工過程中c1甲醇的產(chǎn)量增加，但是現(xiàn)階段不能夠有效而合理經(jīng)濟的利用c1，若能使苯系與甲醇進行烷基化反應，合成甲苯和二甲苯，從根本上解決了甲苯、二甲苯緊缺的問題，特別在西北地區(qū)缺乏甲苯，為了解決本地區(qū)甲苯嚴重缺乏，制備甲苯技術(shù)開發(fā)必受青睞。國內(nèi)苯與甲醇制備甲苯的專利很少，很多都是制備二甲苯的相關專利。國內(nèi)專利cn200910242740.5報道了一種制備甲苯與二甲苯的技術(shù)方法，選擇性大于89%。cn104226357a報道了調(diào)整分子篩孔道大大提高了二甲苯的選擇性。acn102600887a報道了用氫型msm-22分子篩負載制備步驟復雜，催化劑修飾改性劑特別昂貴。cn104492476a報道用堿性金屬改性zsm分子篩制備甲苯的專利，不過甲苯的選擇性較低。而涉及到制備甲苯的工藝的專利少之又少。

現(xiàn)有技術(shù)對現(xiàn)有烷基化催化劑反應溫度要求較高、容易結(jié)焦、反應停留時間較長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法。

本發(fā)明是一種苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，其步驟為：采用酸性分子篩為催化劑，采用氣體作為載氣或者使用柱塞泵作為進料動力，在200~600^oc的反應溫度下，在常壓~3mpa壓力下，保持苯與甲醇總空速為0.5~5h^-1，通過催化劑床層，進行苯與甲醇烷基化制備甲苯反應，苯與甲醇摩爾比為0.3~4:1。

本發(fā)明能夠獲得反應考評數(shù)據(jù)選擇最佳工藝條件，可以顯著提高甲苯的選擇性，并延長了催化劑的使用時間，提高催化劑地穩(wěn)定性和抗燒結(jié)，得到技術(shù)上可行而有效地實施效果；克服了苯和甲醇烷基化反應中工藝條件苛刻、安全系數(shù)低、對環(huán)境有一定污染、目標產(chǎn)物選擇性低的問題，能夠有效地利用過剩資源苯、甲醇反應得到價值更高地化工產(chǎn)品，減輕環(huán)境負擔。

附圖說明

圖1進料可以分開鼓泡進料或者混合進料；圖2柱塞泵混合進料。

具體實施方式

本發(fā)明是一種苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，其步驟為：采用酸性分子篩為催化劑，采用氣體作為載氣或者使用柱塞泵作為進料動力，在200~600^oc的反應溫度下，在常壓~3mpa壓力下，保持苯與甲醇總空速為0.5~5h^-1，通過催化劑床層，進行苯與甲醇烷基化制備甲苯反應，苯與甲醇摩爾比為0.3~4:1。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，反應溫度為300~500^oc，反應壓力在常壓~1mpa，載氣、苯與甲醇總反應空速為0.5~3.5h^-1。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，所述反應載氣為n2，h2或co中的一種。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，分別鼓泡進料或者柱塞泵混合進料。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，分別鼓泡進料可分為混合鼓泡進料和分開鼓泡進料。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，苯與甲醇比例為1:1~3:1。

以上所述的苯與甲醇烷基化制備甲苯的方法，催化劑用量為0.2~1g。

下面通過實施例進一步說明展開本發(fā)明。

實施例1：以酸性beta分子篩為催化劑0.5g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡分開進料（苯/甲醇=0.8:1），1h溫度升到350^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例2：以酸性beta分子篩為催化劑0.4g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例3：以酸性beta分子篩為催化劑0.4g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到500^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例4：以酸性beta分子篩為催化劑0.4g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡分開進料（苯/甲醇=3:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例5：以酸性beta分子篩為催化劑0.5g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進料（苯/甲醇=3:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例6：以酸性y分子篩為催化劑0.4g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進料（苯/甲醇=2:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例7：以酸性y分子篩為催化劑0.4g，采用氫氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡分開進料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到450^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例8：以酸性y分子篩為催化劑0.35g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進料（苯/甲醇=1:1），壓力為1mpa，1h溫度升到450^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例9：以酸性zsm-5分子篩為催化劑0.3g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到350^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例10：以酸性zsm-5分子篩為催化劑0.4g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡分開進料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

實施例11：以酸性zsm-5分子篩為催化劑0.4g，采用氮氣為載體，促使原料瓶中苯與甲醇鼓泡混合進料（苯/甲醇=2:1），1h溫度升到450^oc，無需活化催化劑，直接鼓泡氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

對比例12：以酸性beta分子篩為催化劑0.4g，采用柱塞泵使得苯與甲醇混合進料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接固定床內(nèi)氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

對比例13：以酸性y分子篩為催化劑0.4g，采用柱塞泵使得苯與甲醇混合進料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接固定床內(nèi)氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

對比例14：以酸性zsm-5分子篩為催化劑0.4g，采用柱塞泵使得苯與甲醇混合進料（苯/甲醇=1:1），1h溫度升到400^oc，無需活化催化劑，直接固定床內(nèi)氣固反應，反應時間3h，使用冷凝循環(huán)泵冷凝收集產(chǎn)物，冷凝溫度-15^oc，采用gc7900分析。

苯-甲醇烷基化設備與工藝條件實驗考評：實驗數(shù)據(jù)見表1。

表1實施例1~11、對比例12~14進料方式與工藝實驗數(shù)據(jù)：

從表1工藝條件評價實驗結(jié)果數(shù)據(jù)可見：在溫和的條件下，苯的轉(zhuǎn)化率不低于40%，前兩種催化劑甲苯的選擇性不低于71%，后一種選擇性55%左右，甲苯與二甲苯總選擇性大于90%。

以上所述是本發(fā)明的實施方式的舉例，特此說明在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提條件下，還可以做出若干改進和變型。