一種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工合成領(lǐng)域，具體涉及一種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)工藝中，二乙苯的合成是由乙苯與乙烯反應(yīng)，然后進行后處理，得到混合二乙苯，該反應(yīng)中不僅反應(yīng)要求苛刻，而且轉(zhuǎn)化率也不高?？傮w工藝上，首先乙烯與苯作為原料反應(yīng)生成乙苯，然后提純乙苯之后再與乙烯反應(yīng)，生成混合二乙苯，進行提純之后，得到一定純度的混合二乙苯。該工藝過程中，經(jīng)歷了兩步反應(yīng)，工藝過程繁瑣，苯的轉(zhuǎn)化率不高，生產(chǎn)成本也是居高不下，尤其苯與乙烯反應(yīng)制備乙苯中的副產(chǎn)二乙苯更是直接作為下腳料，這不僅導(dǎo)致了成本的增加，也浪費了資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法，具體技術(shù)方案如下:
一種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法，包括預(yù)處理階段、反應(yīng)階段和后處理階段，具體步驟如下:
(1)預(yù)處理階段:
a.將苯經(jīng)過苯熱交換器加熱升溫到120~140°C，進入苯氣化器，氣化后進入加熱爐加熱到 350~430°C ；
b.將乙烯進入乙烯氣化器加熱升溫至18~23°C;
(2)反應(yīng)階段:
將所述預(yù)處理的苯與乙烯通入反應(yīng)器中反應(yīng)，所述反應(yīng)器中含有若干段催化劑床層，反應(yīng)溫度控制在370~450°C ；
(3)后處理階段:
a.將反應(yīng)器出料通過換熱器冷卻到330~350°C，進入苯回收系統(tǒng)，塔頂為苯和乙苯的混合物，塔釜為熱粗乙苯和二乙苯；一般的操作參數(shù)是塔頂壓力為700-900KpaA，塔頂溫度約170-185°C，釜溫為258-274°C，此時塔頂物料中二乙苯含量不高于0.2%，塔釜物料中乙苯和苯含量不大于0.2% ；
b.將苯回收系統(tǒng)中塔釜料通入到乙苯精餾系統(tǒng)，塔頂為乙苯，塔釜主要成分是二乙苯；一般的操作參數(shù)為:塔頂0.117-0.133MPaG，塔底0.14-0.16MPaG ;塔頂溫度160_176°C;釜溫 218-230O。
[0004]c.將乙苯精餾系統(tǒng)中塔釜料通入到二乙苯精餾系統(tǒng)中，此時塔頂為一定純度的二乙苯，塔釜料為剩余混二乙苯和重芳烴。一般的操作參數(shù):操作壓力:塔頂0.08-0.12MPaG，塔底 0.13-0.17MPaG ;塔頂溫度 210-214。。;釜溫 224-228 °C ο
[0005]該方法中，判定反應(yīng)器中的反應(yīng)是否達到一定的程度主要是對反應(yīng)液進行色譜檢測，混合二乙苯達到一定的量時即可。
[0006]進一步的改進在于:所述每段催化劑床層之間設(shè)有與苯氣化器和乙烯氣化器連接的管路。
[0007]由于反應(yīng)過程中會放出大量的熱量，這一改進能夠穩(wěn)定反應(yīng)器內(nèi)的溫度，由于苯氣化器和乙烯氣化器出來的反應(yīng)原料的溫度相對反應(yīng)溫度是比較低的，能夠適當消化反應(yīng)本身放出的熱量，這樣能夠調(diào)節(jié)每段床層的溫升(20?40°C)，并且能夠很好地控制反應(yīng)體系在一個適宜的反應(yīng)溫度。
[0008]進一步的改進在于:以插入每段催化劑床層壓緊層的測溫元件所測得的溫度為反應(yīng)起始溫度，溫度控制在370~430°C，底部支承瓷球中的測溫元件所測得的溫度作為該段床層的反應(yīng)終了溫度，溫度控制在400~450°C。
[0009]此為反應(yīng)過程中，比較適宜的反應(yīng)溫度及比較良好的床層溫升，反應(yīng)溫度過高，會增加副反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，降低反應(yīng)的選擇性(選擇乙烯氣體反應(yīng))；而反應(yīng)溫度過低，反應(yīng)不易完全進行，轉(zhuǎn)化率會下降。
[0010]進一步的改進在于:所述反應(yīng)器的總重時空速WHSV=11~15。
[0011]此時能夠最有效率地利用催化劑的效果。
[0012]進一步的改進在于:所述反應(yīng)器進口壓力為0.7-1.1MPaG。
[0013]反應(yīng)器內(nèi)的壓力為了綜合考慮反應(yīng)選擇性和下游苯回收塔的阻力，在該壓力下反應(yīng)，既能有一定的良好的選擇性，也不至于壓力過低，對下游的分離造成一定的難度。
[0014]進一步的改進在于:所述苯回收系統(tǒng)中塔頂?shù)谋脚c乙苯一部分回流進入苯回收系統(tǒng)，另外一部分通入到苯氣化器。
[0015]苯回收系統(tǒng)中，塔頂?shù)奈锪峡刂埔欢ǖ幕亓鞅?，另外一部分可以繼續(xù)進入苯氣化器中，形成苯-乙苯的混合反應(yīng)原料，然后進入反應(yīng)系統(tǒng)，這樣不僅能夠充分利用原料苯，并且反應(yīng)中沒有分離的乙苯也能進入體系與乙烯反應(yīng)生成二乙苯，提高了苯的轉(zhuǎn)化率。
[0016]進一步的改進在于:所述苯或者苯與乙苯的混合物與乙烯的進料配比為14~20。
[0017]進一步的改進在于:將二乙苯精餾系統(tǒng)中的塔釜料通入到二乙苯回收系統(tǒng)中，塔內(nèi)為負壓，塔頂1.5-2.5KPaA，塔底13_17KPaA，塔頂溫度65_75°C，釜溫125_130°C。
[0018]此時大部分二乙苯已被二乙苯精餾系統(tǒng)提純，還有部分通過二乙苯回收系統(tǒng)回收，此時主要是提取混合二乙苯中的間二乙苯。
[0019]進一步的改進在于:將二乙苯回收系統(tǒng)中的塔釜料通入到脫焦油系統(tǒng)中，塔內(nèi)為負壓，塔頂 0.08-0.12KPaA，塔底 5.5-6.5KPaA，塔頂溫度 57-63°C，釜溫 123_130°C。
[0020]二乙苯回收系統(tǒng)中的塔釜料還中留有大部分對二乙苯，通過脫焦油系統(tǒng)提取出一定含量的對二乙苯，塔釜料即為重芳烴，二乙苯含量不超過5.%。
[0021]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的一種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法，能夠方便快捷得到具有一定純度的混二乙苯，生產(chǎn)成本上更低，并且苯的轉(zhuǎn)化效率更高，其中的乙苯副產(chǎn)物也可以直接銷售，產(chǎn)品種類不單一。并且，還可以有富含間二乙苯的混二乙苯和富含對二乙苯的混二乙苯產(chǎn)品，這可以為精細提取間二乙苯和對二乙苯提供優(yōu)良的原料，原子的經(jīng)濟性更高。
【具體實施方式】
[0022]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對保護范圍構(gòu)成限定。
[0023]—種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法，包括預(yù)處理階段、反應(yīng)階段和后處理階段，具體步驟如下:
(I)預(yù)處理階段:
a.將苯經(jīng)過苯熱交換器加熱升溫到130°C，進入苯氣化器，氣化后進入加熱爐加熱到390 0C ；
b.將乙烯進入乙烯氣化器加熱升溫至22°