一種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工合成領域，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】
[0002]傳統工藝中，二乙苯的合成是由乙苯與乙烯反應，然后進行后處理，得到混合二乙苯，該反應中不僅反應要求苛刻，而且轉化率也不高。總體工藝上，首先乙烯與苯作為原料反應生成乙苯，然后提純乙苯之后再與乙烯反應，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，經歷了兩步反應，工藝過程繁瑣，苯的轉化率不高，生產成本也是居高不下，尤其苯與乙烯反應制備乙苯中的副產二乙苯更是直接作為下腳料，這不僅導致了成本的增加，也浪費了資源。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明提供了一種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法，具體技術方案如下:
一種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法，包括預處理階段、反應階段和后處理階段，具體步驟如下:
(1)預處理階段:
a.將苯經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)反應階段:
將所述預處理的苯與乙烯通入反應器中反應，所述反應器中含有若干段催化劑床層，反應溫度控制在370~450°C ；
(3)后處理階段:
a.將反應器出料通過換熱器冷卻到330~350°C，進入苯回收系統，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.將苯回收系統中塔釜料通入到乙苯精餾系統，塔頂為乙苯，塔釜主要成分是二乙苯；一般的操作參數為: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.將乙苯精餾系統中塔釜料通入到二乙苯精餾系統中，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: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，判定反應器中的反應是否達到一定的程度主要是對反應液進行色譜檢測，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有與苯氣化器和乙烯氣化器連接的管路。
[0007]由于反應過程中會放出大量的熱量，這一改進能夠穩定反應器內的溫度，由于苯氣化器和乙烯氣化器出來的反應原料的溫度相對反應溫度是比較低的，能夠適當消化反應本身放出的熱量，這樣能夠調節每段床層的溫升(20?40°C)，并且能夠很好地控制反應體系在一個適宜的反應溫度。
[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終了溫度，溫度控制在400~450°C。
[0009]此為反應過程中，比較適宜的反應溫度及比較良好的床層溫升，反應溫度過高，會增加副反應產生的氣體，降低反應的選擇性(選擇乙烯氣體反應)；而反應溫度過低，反應不易完全進行，轉化率會下降。
[0010]進一步的改進在于:所述反應器的總重時空速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:所述反應器進口壓力為0.7-1.1MPaG。
[0013]反應器內的壓力為了綜合考慮反應選擇性和下游苯回收塔的阻力，在該壓力下反應，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:所述苯回收系統中塔頂的苯與乙苯一部分回流進入苯回收系統，另外一部分通入到苯氣化器。
[0015]苯回收系統中，塔頂的物料控制一定的回流比，另外一部分可以繼續進入苯氣化器中，形成苯-乙苯的混合反應原料，然后進入反應系統，這樣不僅能夠充分利用原料苯，并且反應中沒有分離的乙苯也能進入體系與乙烯反應生成二乙苯，提高了苯的轉化率。
[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:將二乙苯精餾系統中的塔釜料通入到二乙苯回收系統中，塔內為負壓，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提純，還有部分通過二乙苯回收系統回收，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:將二乙苯回收系統中的塔釜料通入到脫焦油系統中，塔內為負壓，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]二乙苯回收系統中的塔釜料還中留有大部分對二乙苯，通過脫焦油系統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]本發明的有益效果:本發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，生產成本上更低，并且苯的轉化效率更高，其中的乙苯副產物也可以直接銷售，產品種類不單一。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品，這可以為精細提取間二乙苯和對二乙苯提供優良的原料，原子的經濟性更高。
【具體實施方式】
[0022]為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本發明，并不對保護范圍構成限定。
[0023]—種乙烯與苯一步法合成二乙苯的方法，包括預處理階段、反應階段和后處理階段，具體步驟如下:
(I)預處理階段:
a.將苯經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°