[發明專利]一種催化劑及合成氣直接轉化制液體燃料聯產低碳烯烴的方法

有效

• 申請號: 201610727837.5
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107774302B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 包信和;焦峰;潘秀蓮;丁民正
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J29/84
• 分類號: B01J29/84;B01J29/85;C07C1/04;C07C11/04;C07C11/06;C07C11/08;C10G2/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明屬于合成氣制備液體燃料聯產低碳烯烴，具體涉及一種催化劑及合成氣直接轉化制液體燃料聯產低碳烯烴的方法。以合成氣為反應原料，在固定床或移動床上進行反應，所述催化劑含A和B組份，組份A為活性金屬氧化物，組份B為具有AEL結構的分子篩或金屬修飾的AEL結構的分子篩一種或二種以上；催化劑A和催化劑B顆粒的幾何中心之間間距介于2nm?20mm之間；催化劑A與催化劑B的重量比為0.1?20。合成氣壓力為0.1?6MPa，反應溫度為300?600℃，空速為500?8000h?1。反應主產辛烷值高的汽油，并聯產低碳烯烴，同時副產物甲烷選擇性低(10％)，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于合成氣制備液體燃料聯產低碳烯烴，具體涉及一種催化劑及合成氣直接轉化制液體燃料聯產低碳烯烴的方法。

背景技術

隨著經濟的發展和生活水平的提高，液體燃料和化學品的需求量也逐年急劇上升。目前汽油生產主要由重石腦油的催化重整得到。隨著全球石油資源日漸消耗和居高不下的原油價格，尤其對石油資源匱乏的我國而言，每年超過近60％的石油消耗量依賴進口，尋求一種可以替代的工藝路線，開發利用由煤、生物質等非油基碳資源制備低碳烯烴的方法，具有重要的社會意義和戰略意義。

我國煤炭資源豐富，以煤炭為原料，經過氣化得到合成氣(即CO和H2的混合氣)，將合成氣轉化成甲醇，甲醇再經二甲醚制取汽油的簡介技術路線已經成熟，并步入工業化，該路線為煤、天然氣等碳資源制液體燃料提供了一條重要的新路線。然而，若能實現合成氣直接轉化，而不經過甲醇合成和甲醇脫水制二甲醚的直接路線，不僅可以簡化工藝流程，而且可以減少單元操作，降低投資和能耗。傳統的費托路徑可以實現合成氣直接轉化制備液體燃料，然而受其反應機理的限制，CO和H₂分子在催化劑表面發生解離吸附，生成表面C原子和O原子，C原子和O原子與吸附在催化劑表面的氫發生反應，形成亞甲基(CH₂)中間體，同時放出水分子。亞甲基中間體通過遷移插入反應，在催化劑表面進行自由聚合，生成含不同碳原子數(從一到三十，有時甚至到上百個碳原子)的烴類產物。整個反應烴類產物碳原子數分布廣，目標產物的選擇性低，如汽油的選擇性低于50％。