异丙苯生产工艺设计.doc

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1、.异丙苯生产工艺发明人：DennisJ.Ward,SouthBarrington,Ⅲ.委托人：UOPInc.，DesPlaines，Ⅲ.申请时间：Apr.19,1976.Appl.No.:678,005摘要一种能减少苯与丙烯催化烷基化生产异丙苯的能耗的工艺。丙烯和苯在烷基化反应器内反应，反应流出物分成两部分，第一部分再循环至反应器的入口，第二部分输送到一个分离异丙苯产物，二异丙苯，三异丙苯和过剩的苯的分离器中。一部分过剩的苯回收到烷基化反应器中，另一部分与二异丙苯，三异丙苯混合后输送到烷基转移反应器中，将其流出物引入

2、到一个独立的反应器中。由于减少了分离部分过剩苯所需能量和回收了部分过剩的苯至烷基化反应器，所以这种工艺与之前的工艺流程相比，能量消耗大大减少了。附图：113Butylbenzene1210BenzeneDragTransalkylationPropane913CumeneReactionZonePropylane156111627154Alkylationg14SeparationZoneReactiongZonePropylaneOligomes8Benzene..异丙基苯的生产交叉引用相关的专利申请这篇专利申请在

3、一定程度上是一篇正处于审理中的，编Ser.No.557010（在1975年3月10号提出，现已放弃）的专利申请的延续。该项发明的背景该项发明提出了一种在烷基化催化剂的存在下由苯和丙烯生产异丙基苯的改进工艺，也涉及在转移烃化催化剂的存在下利用二异丙苯，三异丙苯和苯通过烷基转移生产异丙苯工艺。本发明广泛适用于烷基化芳烃的生产，这些化合物是有用的在自己和更频繁地在后续其他化合物的化学合成。本发明特别适用于生产异丙苯（异丙基苯），异丙苯是制备苯酚，丙酮、甲基苯乙烯、苯乙酮的重要反应物。该项工艺发明的另一种用途是制备对异丙基甲

4、苯，它能氧化生成对甲苯酚。该工艺的进一步应用是在一类被取代的芳香族化合物的烷基化反应中，比如：苯酚，在它与异丁烯烷基化反应生成邻叔丁基苯酚和对叔丁基酚（两者在合成树脂领域都有重大用途）时，就能应用到该工艺。综上所述，本发明在制备异丙苯工艺中有着特别的应用。在一般商业生产异丙苯的过程中，将液态苯和液态丙烯投入反应器中，使之与烷基化催化剂接触下，在一个或多个反应器中发生相同的烷基化反应是一种惯例。为了减少苯的二烃基化合物的产生，通常我们将反应器中苯与丙烯的摩尔比由4:1提高至16:1，最好是8:1。在之前的工业化生产中利

5、用两个相抵触的反应生产异丙苯产生了一些问题，其中之一就是产生了上文所说的二烃基化合物，比如：二异丙苯、三异丙苯，而不是所需的单烷基化产物。这种竞争反应通过采用如上所述的大摩尔量过剩的苯来控制。其他的竞争反应导致了异丙苯产量的损失，因为一部分反应物丙烯形成丙烯的低聚物，如在一定程度上会出现丙烯二聚物和三聚物，即使有大量过剩的苯存在。将丙烯三聚物和一些丙烯四聚物与异丙苯一起加热，由于这些烯烃的存在，这种产生低聚物的反应（异丙苯氧化制备苯酚的反应）必须控制到最小，这样才能获得高纯度的产品。..烷基化芳香族化合物的烷基化反应

6、在自然条件下是放热的，反应器的温度会迅速增高。放热反应导致温度的增高，同样也会导致副反应的产生，从而增加异丙苯的残留产物。在过去已经习惯通过在多个单独的区域和使用骤冷剂之间的几个连续的烷基化区催化反应来控制温度上升。这种骤冷剂是为了在反应混合物进入每个连续的区域时控制温度，因此在每一个区域内温度都会上升。反应器从进口到出口温度的增加也通过控制苯的摩尔量的过量来控制，苯充当散热器吸收烷基化反应所释放的热量。因此，向反应器增加苯的摩尔过剩量，与相应的稀释丙烯反应物，不仅提供了更多的芳香族化合物发生烷基化和减少低聚物的产生

7、和烷基化的副产品，也减少了在一个或多个烷基化反应器中因过度温升造成不良副产物的形成。为了获得装有所需高摩尔量过剩苯的反应器，通常将反应器流出物分离，来获得适合回收的富苯流。因为反应器流出物的主要成分是苯和异丙苯，分离苯和异丙苯是很有必要的，后者是高沸点组分。因此，要获得相对纯化的苯，且适合回收至反应器，苯需要蒸发分馏，从而需要消耗大量热量来蒸发苯，而且在苯分馏器中提供足够的回流，热量需求实质上与反应器中苯和丙烯的比例成正比。目前，相对较高的燃料成本的工艺会导致高能量消费，所以，如果能量消耗减少的话，此前缺乏吸引力的处

8、理方案变得越来越理想。该项发明的概要本发明的目标是为在烷基化催化剂的存在下通过苯与丙烯的烷基化生产异丙苯提供一个改进的工艺。这项发明的一个特定目标是减少苯与丙烯烷基化生产异丙苯工艺的能耗。更具体的目标是为该工艺提供一种固体磷酸催化剂，这一过新工艺与先前技术流程相比。本发明提出的生产异丙苯的新工艺具体体现在：a)丙烯与过量的苯在烷基化催化剂存在下