本發(fā)明涉及石油化工，具體涉及一種移動(dòng)床反應(yīng)器中異構(gòu)化反應(yīng)生產(chǎn)2,6-二甲基萘的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、2,6-二甲基萘(2,6-dmn)是一種重要的有機(jī)化工原料，它的氧化物2,6-萘二甲酸與乙二醇反應(yīng)可制得新型高性能聚酯材料聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(pen)。pen具有優(yōu)良的耐熱性、機(jī)械性、氣體阻隔性、化學(xué)穩(wěn)定性及耐輻射性等，應(yīng)用前景非常廣闊。目前，2,6-dmn的生產(chǎn)成本是制約pen市場(chǎng)規(guī)模的關(guān)鍵因素。

2、阿莫科石油公司最早實(shí)現(xiàn)2,6-dmn的規(guī)?；a(chǎn)，使用鄰二甲苯與丁二烯經(jīng)烷基化、環(huán)化、脫氫、分離和異構(gòu)化等過程生產(chǎn)2,6-dmn。三棱瓦斯化學(xué)公司也探索了很多工藝路線，但最終也是用了鄰二甲苯與丁二烯的合成方法。與阿莫科石油公司工藝不同的是，該方法環(huán)化和脫氫是同時(shí)在氣相中進(jìn)行的。

3、?？松梨谂c神戶鋼鐵公司開發(fā)了以2-甲基萘和1-甲基萘為原料的2,6-dmn生產(chǎn)工藝，該工藝具有反應(yīng)過程簡(jiǎn)單、不需環(huán)化、條件溫和以及原料低廉等優(yōu)點(diǎn)。但甲基化法生產(chǎn)2,6-dmn的過程中會(huì)產(chǎn)生其它的dmns，需要選擇合適的方法進(jìn)行異構(gòu)化，以進(jìn)一步提高2,6-dmn產(chǎn)物的選擇性。dmns可分為三組和一個(gè)額外的單一異構(gòu)體，組內(nèi)的異構(gòu)體相互異構(gòu)化反應(yīng)較為容易，而組間的異構(gòu)化反應(yīng)較難發(fā)生。2,6-traid組內(nèi)轉(zhuǎn)化是異構(gòu)化生產(chǎn)2,6-dmn的主要過程，主要為1,5-dmn、1,6-dmn和2,6-dmn之間的轉(zhuǎn)化。該反應(yīng)受熱力學(xué)控制，當(dāng)反應(yīng)在受控條件下接近平衡時(shí)，2,6-dmn的產(chǎn)率只能達(dá)到48％。三棱瓦斯化學(xué)公司專利us5495060a使用1,6-dmn為原料，絲光沸石為催化劑，在固定床不超過250℃進(jìn)行液相異構(gòu)化生產(chǎn)2,6-dmn。曉星公司專利ep1870391a1報(bào)道了1,5-dmn生產(chǎn)2,5-dmn的方法。該工藝使用h型β分子篩作為催化劑，在固定床反應(yīng)器上進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為250～320℃，反應(yīng)空速為2～4h-1。在最優(yōu)反應(yīng)條件下，該兩種方法的產(chǎn)品中2,6-dmn的含量都能達(dá)到40％以上。然而，1,5-dmn和1,6-dmn都屬于2,6-traid組間原料，在實(shí)際生產(chǎn)中很難應(yīng)用。

4、萘系物生產(chǎn)2,6-dmn往往需要使用一些昂貴的化學(xué)試劑作為催化劑或者反應(yīng)過程的溶劑，直接導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)價(jià)值的降低。催化裂化柴油/輕循環(huán)油(lco)是催化裂化汽油生產(chǎn)過程的副產(chǎn)物之一，含有大量高價(jià)值的多環(huán)芳烴，如萘、甲基萘、二甲基萘、菲、蒽等，含量高達(dá)80重％，對(duì)lco中的二甲基萘進(jìn)行異構(gòu)化生產(chǎn)2,6-dmn具有良好的前景。專利us6018087a與us6011190a報(bào)道了從dmns中異構(gòu)化生產(chǎn)2,6-dmn的方法，使用mcm-22催化劑，反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器，產(chǎn)品中的2,6-dmn含量都有所提高。兩種方法不同的是前者的反應(yīng)溫度較低，屬于液相異構(gòu)化，后者反應(yīng)溫度較高，屬于氣相異構(gòu)化。

5、除氣相異構(gòu)化和液相異構(gòu)化兩種工藝外，雪佛龍公司專利us6015930a使用加氫異構(gòu)化方法生產(chǎn)2,6-dmn。2,7-dmn與二甲苯混合原料首先在低溫高壓下加氫異構(gòu)，之后在高溫低壓下脫氫，2,6-dmn的產(chǎn)率為25％以上。uop公司的專利us4777312a也報(bào)道了一種臨氫異構(gòu)化的方法，通過在異構(gòu)化反應(yīng)過程中通入氫氣以提高產(chǎn)物中2,6-dmn的含量。

6、二甲基萘的異構(gòu)化反應(yīng)速度較慢，上述專利報(bào)導(dǎo)中采用固定床反應(yīng)器在臨氫或不臨氫氛圍下進(jìn)行氣相或液相反應(yīng)，而結(jié)焦催化劑的再生需要在高溫富含氧氣氛圍下進(jìn)行，常規(guī)固定床裝置不能滿足反應(yīng)和再生對(duì)不同氣體氛圍的需求，不利于2,6-dmn的連續(xù)生產(chǎn)。并且固定床催化劑導(dǎo)熱性不良，氣體流速受壓降限制太大，導(dǎo)致床層傳熱性能較差，控制溫度較為困難。

7、因此，基于lco富芳烴餾分如何穩(wěn)定連續(xù)地異構(gòu)化生產(chǎn)2,6-dmn是目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種移動(dòng)床反應(yīng)器中異構(gòu)化反應(yīng)生產(chǎn)2,6-二甲基萘的方法和系統(tǒng)，目的是使二甲基萘原料油在移動(dòng)床反應(yīng)器中進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，以高效率且連續(xù)地生產(chǎn)高價(jià)值2,6-二甲基萘產(chǎn)品。

2、一方面，本發(fā)明涉及一種移動(dòng)床反應(yīng)器中異構(gòu)化反應(yīng)生產(chǎn)2,6-二甲基萘的方法，該方法包括：使二甲基萘原料油在移動(dòng)床反應(yīng)器中與異構(gòu)化催化劑接觸并進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，得油氣混合物和待生催化劑；對(duì)所述油氣混合物進(jìn)行分離，得2,6-二甲基萘；使所述待生催化劑進(jìn)入催化劑料斗系統(tǒng)中脫除氣體，然后進(jìn)入催化劑再生器中進(jìn)行再生，得再生催化劑；使所述再生催化劑進(jìn)入催化劑料斗系統(tǒng)中脫除氣體，然后返回至所述移動(dòng)床反應(yīng)器中。

3、可選地，所述二甲基萘原料油為二甲基萘異構(gòu)體混合物和/或富二甲基萘烴油；所述富二甲基萘烴油選自催化裂化輕循環(huán)油、煤焦油、中質(zhì)洗油和乙烯焦油中的一種或多種的組合；和/或，所述富二甲基萘烴油中二甲基萘的含量不低于20重％。

4、可選地，所述異構(gòu)化催化劑包含活性組分和載體，所述活性組分包括沸石分子篩，所述載體包含氧化鋁、氧化硅和粘土中的一種或多種的組合；所述沸石分子篩為中孔沸石和/或大孔沸石；和/或，所述沸石分子篩選自zsm分子篩、mcm分子篩、beta分子篩和絲光沸石分子篩中的一種或多種的組合；和/或，所述活性組分在所述異構(gòu)化催化劑中的含量為20～90重％；和/或，所述異構(gòu)化催化劑為直徑為0.3～5毫米的小球狀催化劑。

5、可選地，所述異構(gòu)化催化劑包含以催化劑質(zhì)量為基準(zhǔn)計(jì)的以下組分：65-85％的沸石分子篩，5-30％的載體和5-30％的粘結(jié)劑，其中，沸石分子篩中含有以p2o5計(jì)的0.1～2.0wt％的磷化合物和以re2o3計(jì)的0.1～2.0wt％的稀土化合物。

6、可選地，所述沸石分子篩為絲光沸石或h型絲光沸石；稀土選自鑭、鈰、釹、鐠中的一種或多種，優(yōu)選為鑭和鈰；所述載體為粘土，選自擬薄水鋁石、高嶺土、多水高嶺土、蒙脫土、硅藻土、水滑石和膨潤土中的一種或幾種，優(yōu)選為高嶺土或多水高嶺土；所述粘結(jié)劑選自硅溶膠、鋁溶膠、硅鋁溶膠或磷鋁溶膠的一種或幾種，優(yōu)選為硅溶膠。

7、可選地，所述異構(gòu)化反應(yīng)的條件包括：反應(yīng)氣氛為氫氣和/或氮?dú)猓磻?yīng)溫度為250～450℃，反應(yīng)壓力為0.1～1.0mpa，二甲基萘原料油的重時(shí)空速為0.01～5h-1，氫油體積比為100-200。

8、可選地，所述再生的條件包括：在含氧氣氛中進(jìn)行，溫度為450～560℃，壓力為0.1～1.0mpa。

9、可選地，對(duì)所述油氣混合物進(jìn)行分離包括如下步驟：(1)對(duì)所述油氣混合物進(jìn)行油氣分離得氣體產(chǎn)品和混合油品；(2)使所述混合油品進(jìn)行分餾分離得汽油、柴油和循環(huán)油；(3)使所述柴油進(jìn)行分離提純得2,6-二甲基萘和剩余柴油。

10、可選地，所述方法還包括對(duì)所述油氣混合物進(jìn)行分離之后的如下步驟：使所述循環(huán)油和所述剩余柴油返回至所述移動(dòng)床反應(yīng)器中與所述異構(gòu)化催化劑接觸并進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)；和/或，所述方法還包括對(duì)所述油氣混合物進(jìn)行油氣分離之前的如下步驟：使所述油氣混合物進(jìn)行過濾。

11、另一方面，本發(fā)明涉及一種移動(dòng)床反應(yīng)器中異構(gòu)化反應(yīng)生產(chǎn)2,6-二甲基萘的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括移動(dòng)床反應(yīng)器、分離系統(tǒng)、催化劑料斗系統(tǒng)和催化劑再生器；所述移動(dòng)床反應(yīng)器由下至上包括入口段、反應(yīng)段和出口段；所述入口段設(shè)置有二甲基萘原料油入口，所述反應(yīng)段上部設(shè)置有催化劑入口；所述出口段設(shè)置有油氣出口，該油氣出口與所述分離系統(tǒng)的油氣入口相連通，所述分離系統(tǒng)設(shè)置有2,6-二甲基萘出口；所述反應(yīng)段的下部設(shè)置有待生催化劑出口，該待生催化劑出口與所述催化劑料斗系統(tǒng)的待生催化劑入口相連通，所述催化劑料斗系統(tǒng)的待生催化劑出口與所述催化劑再生器的待生催化劑入口相連通；所述催化劑再生器的再生催化劑出口與所述催化劑料斗系統(tǒng)的再生催化劑入口相連通，所述催化劑料斗系統(tǒng)的再生催化劑出口與所述反應(yīng)段上部的催化劑入口相連通。

12、可選地，所述分離系統(tǒng)包括油氣分離系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)和分離提純系統(tǒng)；所述出口段的油氣出口與所述油氣分離系統(tǒng)的油氣入口相連通；所述油氣分離系統(tǒng)設(shè)置有氣體產(chǎn)品出口和混合油品出口，該混合油品出口與所述分餾系統(tǒng)的入口相連通；所述分餾系統(tǒng)設(shè)置有汽油出口、柴油出口和循環(huán)油出口；所述柴油出口與所述分離提純系統(tǒng)的入口相連通，所述分離提純系統(tǒng)設(shè)置有剩余柴油出口和所述2,6-二甲基萘出口。

13、可選地，所述入口段設(shè)置有回?zé)捰腿肟冢鲅h(huán)油出口和所述剩余柴油出口分別與所述回?zé)捰腿肟谙噙B通；和/或，所述出口段的油氣出口與所述油氣分離系統(tǒng)的油氣入口通過油氣管線相連通，所述油氣管線上設(shè)置有過濾裝置；和/或，所述移動(dòng)床反應(yīng)器的待生催化劑出口經(jīng)待生輸送管線與所述催化劑料斗系統(tǒng)的待生催化劑入口相連通；和/或，所述催化劑再生器設(shè)置有含氧氣體入口和煙氣出口；和/或，所述催化劑再生器的再生催化劑出口與所述催化劑料斗系統(tǒng)的再生催化劑入口通過再生輸送管線相連通。

14、有益效果：

15、本發(fā)明使二甲基萘原料油在移動(dòng)床反應(yīng)器中與異構(gòu)化催化劑接觸并進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，對(duì)失活催化劑進(jìn)行氣體脫除和再生，再生催化劑經(jīng)氣體脫除后返回至移動(dòng)床反應(yīng)器中循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)了高效且連續(xù)地生產(chǎn)2,6-二甲基萘。