一种乙烯与苯一步法合成二乙苯的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工合成领域，具体涉及一种乙烯与苯一步法合成二乙苯的方法。
【背景技术】
[0002]传统工艺中，二乙苯的合成是由乙苯与乙烯反应，然后进行后处理，得到混合二乙苯，该反应中不仅反应要求苛刻，而且转化率也不高。总体工艺上，首先乙烯与苯作为原料反应生成乙苯，然后提纯乙苯之后再与乙烯反应，生成混合二乙苯，进行提纯之后，得到一定纯度的混合二乙苯。该工艺过程中，经历了两步反应，工艺过程繁琐，苯的转化率不高，生产成本也是居高不下，尤其苯与乙烯反应制备乙苯中的副产二乙苯更是直接作为下脚料，这不仅导致了成本的增加，也浪费了资源。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种乙烯与苯一步法合成二乙苯的方法，具体技术方案如下:
一种乙烯与苯一步法合成二乙苯的方法，包括预处理阶段、反应阶段和后处理阶段，具体步骤如下:
(1)预处理阶段:
a.将苯经过苯热交换器加热升温到120~140°C，进入苯气化器，气化后进入加热炉加热到 350~430°C ；
b.将乙烯进入乙烯气化器加热升温至18~23°C;
(2)反应阶段:
将所述预处理的苯与乙烯通入反应器中反应，所述反应器中含有若干段催化剂床层，反应温度控制在370~450°C ；
(3)后处理阶段:
a.将反应器出料通过换热器冷却到330~350°C，进入苯回收系统，塔顶为苯和乙苯的混合物，塔釜为热粗乙苯和二乙苯；一般的操作参数是塔顶压力为700-900KpaA，塔顶温度约170-185°C，釜温为258-274°C，此时塔顶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.将苯回收系统中塔釜料通入到乙苯精馏系统，塔顶为乙苯，塔釜主要成分是二乙苯；一般的操作参数为:塔顶0.117-0.133MPaG，塔底0.14-0.16MPaG ;塔顶温度160_176°C;釜温 218-230O。
[0004]c.将乙苯精馏系统中塔釜料通入到二乙苯精馏系统中，此时塔顶为一定纯度的二乙苯，塔釜料为剩余混二乙苯和重芳烃。一般的操作参数:操作压力:塔顶0.08-0.12MPaG，塔底 0.13-0.17MPaG ;塔顶温度 210-214。。;釜温 224-228 °C ο
[0005]该方法中，判定反应器中的反应是否达到一定的程度主要是对反应液进行色谱检测，混合二乙苯达到一定的量时即可。
[0006]进一步的改进在于:所述每段催化剂床层之间设有与苯气化器和乙烯气化器连接的管路。
[0007]由于反应过程中会放出大量的热量，这一改进能够稳定反应器内的温度，由于苯气化器和乙烯气化器出来的反应原料的温度相对反应温度是比较低的，能够适当消化反应本身放出的热量，这样能够调节每段床层的温升(20?40°C)，并且能够很好地控制反应体系在一个适宜的反应温度。
[0008]进一步的改进在于:以插入每段催化剂床层压紧层的测温元件所测得的温度为反应起始温度，温度控制在370~430°C，底部支承瓷球中的测温元件所测得的温度作为该段床层的反应终了温度，温度控制在400~450°C。
[0009]此为反应过程中，比较适宜的反应温度及比较良好的床层温升，反应温度过高，会增加副反应产生的气体，降低反应的选择性(选择乙烯气体反应)；而反应温度过低，反应不易完全进行，转化率会下降。
[0010]进一步的改进在于:所述反应器的总重时空速WHSV=11~15。
[0011]此时能够最有效率地利用催化剂的效果。
[0012]进一步的改进在于:所述反应器进口压力为0.7-1.1MPaG。
[0013]反应器内的压力为了综合考虑反应选择性和下游苯回收塔的阻力，在该压力下反应，既能有一定的良好的选择性，也不至于压力过低，对下游的分离造成一定的难度。
[0014]进一步的改进在于:所述苯回收系统中塔顶的苯与乙苯一部分回流进入苯回收系统，另外一部分通入到苯气化器。
[0015]苯回收系统中，塔顶的物料控制一定的回流比，另外一部分可以继续进入苯气化器中，形成苯-乙苯的混合反应原料，然后进入反应系统，这样不仅能够充分利用原料苯，并且反应中没有分离的乙苯也能进入体系与乙烯反应生成二乙苯，提高了苯的转化率。
[0016]进一步的改进在于:所述苯或者苯与乙苯的混合物与乙烯的进料配比为14~20。
[0017]进一步的改进在于:将二乙苯精馏系统中的塔釜料通入到二乙苯回收系统中，塔内为负压，塔顶1.5-2.5KPaA，塔底13_17KPaA，塔顶温度65_75°C，釜温125_130°C。
[0018]此时大部分二乙苯已被二乙苯精馏系统提纯，还有部分通过二乙苯回收系统回收，此时主要是提取混合二乙苯中的间二乙苯。
[0019]进一步的改进在于:将二乙苯回收系统中的塔釜料通入到脱焦油系统中，塔内为负压，塔顶 0.08-0.12KPaA，塔底 5.5-6.5KPaA，塔顶温度 57-63°C，釜温 123_130°C。
[0020]二乙苯回收系统中的塔釜料还中留有大部分对二乙苯，通过脱焦油系统提取出一定含量的对二乙苯，塔釜料即为重芳烃，二乙苯含量不超过5.%。
[0021]本发明的有益效果:本发明提供的一种乙烯与苯一步法合成二乙苯的方法，能够方便快捷得到具有一定纯度的混二乙苯，生产成本上更低，并且苯的转化效率更高，其中的乙苯副产物也可以直接销售，产品种类不单一。并且，还可以有富含间二乙苯的混二乙苯和富含对二乙苯的混二乙苯产品，这可以为精细提取间二乙苯和对二乙苯提供优良的原料，原子的经济性更高。
【具体实施方式】
[0022]为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对保护范围构成限定。
[0023]—种乙烯与苯一步法合成二乙苯的方法，包括预处理阶段、反应阶段和后处理阶段，具体步骤如下:
(I)预处理阶段:
a.将苯经过苯热交换器加热升温到130°C，进入苯气化器，气化后进入加热炉加热到390 0C ；
b.将乙烯进入乙烯气化器加热升温至22°