[發明專利]利用烴類原料制備輕質芳烴和輕質烷烴的方法

有效

• 申請號: 200710043942.8
• 申請日: 2007-07-18
• 公開（公告）號: CN101348405A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 劉仲能;王德舉;侯閩渤;李學禮;王建強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C4/06
• 分類號: C07C4/06;C07C15/02;C10G47/18;B01J29/068
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種利用烴類原料制備輕質芳烴和輕質烷烴的方法。?

背景技術

工業上一般是對重整工藝制成的重整產品和由石油腦裂解得到的裂解汽油進行溶劑抽提分離BTX芳烴和非芳烴的，這一過程是根據芳烴、非芳烴在使用溶劑中的極性不同，達到分離目標芳烴的目的。溶劑抽提BTX雖然可以得到較高純度的BTX芳烴，但是需要一套復雜的溶劑抽提裝置，而且抽提溶劑在抽提操作過程中需要源源不斷的補充進去，因此溶劑抽提過程占據了制取BTX芳烴成本的極大比例。美國專利No.4,058,454涉及了一種從包含極性烴類和非極性烴類的烴類混合物中分離和回收極性烴類的溶劑萃取法。當溶解極性物質的溶劑如環丁砜與烴類混合物接觸時，極性芳烴可被選擇性地溶解，因而從非極性的非芳烴中分離出來。所述的方法從獲得高純度的芳香烴混合上看是有利的，但從需要額外的溶劑萃取設備和在設備運行中需要連續投入溶劑上看是不利的。?

美國專利No.3,729,409提出與芳烴混合的非芳香烴在催化劑的存在下通過加氫裂解反應而轉化成低碳烷烴，通過汽-液分離器可從非芳烴中分離出芳烴。另外，美國專利No.3,849,290和3,950,241還提出了一種通過使與芳烴混合的直鏈烴組分在ZSM-5型沸石的存在下經加氫裂解反應轉化成氣態組分以增加液態組分中的芳烴含量以制備高質量的揮發性油組分的方法。美國專利No.5,865,986和No.6,001,241進一步揭示了一種石油腦餾分升級方法，通過在部分反應器中沸石基催化劑，以增加芳烴的產出。韓國SK專利CN1217892C通過類似方法，可將重整產品和裂解汽油等升級制備成液化石油氣和輕質芳烴。?

酸性催化劑需要克服結焦積碳引起的快速失活問題，可通過負載具有高度氫化活性的金屬組分來得以抑制。金屬中心的加氫活性過強會引起另一副反應芳環飽和，美國專利5,865,986提出使用硫化合物來控制金屬活性。此外，在美國專利No.6,001,241中，用鉛或鉍來控制氫化程度。也可以通過改變金屬負載量、負載金屬的分散度來進行調整。對于原料較為復雜可能含有抑制金屬加氫性能組分的原料，比如含硫化物的裂解汽油原料，可以考慮Pt、Pd兩種金屬復合在一起，這要比單獨使用Pt、Pd任意一種金屬都會具有良好的抗硫性能從而保持良好的加氫性能。Pt、Pd兩種金屬復合能互相產生電作用或化學作用，而不是單獨存在于催化劑中，從而提供優良的加氫和抗硫性能。?

沸石粉體特別是納米沸石粉體在實際應用中會形成粉塵，操作不方便，存在難回收、易失活和聚集等弱點，也會危害到操作者的健康，由于過高的壓降沸石粉體在催化反應中也不適用于固定床反應器。因此必須將沸石分子篩粉末制成具有一定機械強度和形狀的顆粒，這個過程往往需要加入粘結劑，采用的粘結劑考慮到溫度、粘結強度和使用領域的影響也會有所不同，經常采用的粘結劑包括氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦等一些氧化物和一些粘土質礦物。沸石粉體成型引入粘結劑會降低有效組分的含量，造成吸附量下降，使有效表面積減小。由于粘結劑可能部分組分會進入沸石孔道或者堵塞部分沸石孔口，因此引入了擴散限制，造成吸附能力減弱，吸附選擇性變差，吸附和解吸速率下降，而在催化反應中則造成活性降低，選擇性下降，并且粘結劑成分可能會引發一些不期望發生的副反應。無粘結劑沸石分子篩是指沸石顆粒中不含惰性粘結劑或者只含有少量粘結劑，有較高的沸石含量，因此可利用的有效表面積較大，在吸附分離和離子交換方面具有更好的性能，可能會在某些反應中具有更好的催化性能。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是重質芳烴和非芳烴利用價值低，分離BTX芳烴需要進行溶劑抽提的技術問題，提供一種新的利用烴類原料制備輕質芳烴和輕質烷烴的方法。該方法利用無粘結劑沸石載體負載貴金屬的高效雙功能催化劑用于烴類原料轉化為輕質芳烴和輕質烷烴，通過該過程原料中的重質芳烴輕質化生成高附加值的BTX輕質芳烴，由于脫烷基反應以及非芳烴加氫裂解反應因此副產部分液化石油氣等輕質烷烴，所用催化劑具有活性較高，穩定性較好的優點。?