[發明專利]甲醇制備芳烴的方法

有效

• 申請號: 201610770867.4
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107778122B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 金鑫;楊衛勝;胡帥
• 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: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C7/00;C07C15/04;C07C15/06;C07C15/08;C07C15/02
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本發明涉及一種甲醇制備芳烴的方法，主要解決現有技術中甲醇制芳烴系統中乙烷累積和芳烴收率低的問題。本發明通過采用一種甲醇制備芳烴的方法，包括如下步驟：1）提供甲醇原料物流、輕烴循環物流、碳五循環物流、甲醇循環物流；2）把上述四股物流混合后得到反應進料；3）反應進料送入芳構化反應器和ZSM?5分子篩催化劑接觸獲得反應產物；4）反應產物經冷卻分離為氣相、油相和水相；5）氣相經氣分單元分離為氫氣、燃料氣、乙烯和輕烴循環物流；6）油相分離為碳五循環物流和芳烴產品；7）水相經甲醇回收單元分離為甲醇循環物流和廢水的技術方案較好地解決了上述問題，可用于甲醇制芳烴的工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種甲醇制備芳烴的方法。

技術背景

近年來，隨著美國頁巖氣產量的增長，裂解裝置原料輕質化的趨勢明顯，芳烴產量降低，出現了供不應求的跡象。另一方面，石油供應日趨緊張，原油價格居高不下，以石腦油為原料的催化重整生產芳烴的原料成本上升。由于我國煤炭資源豐富，煤基甲醇原料生產芳烴顯現出一定的價格優勢，得到了大力的發展。甲醇制芳烴技術是以甲醇為原料，在雙功能(酸性和脫氫)活性催化劑的催化作用下，通過脫氫、環化等步驟生產芳烴的過程。在這個芳構化過程中，生成了苯、甲苯、二甲苯等芳烴，并副產包括甲烷、乙烯、丙烯等烴類以及氫氣。

清華大學專利CN101823929公開了一種甲醇或二甲醚轉化制取芳烴的系統與工藝。原料甲醇或二甲醚首先在芳構化反應器中進行反應，反應后的產物經分離后，氫氣、甲烷、混合C₈芳烴和部分C₉+烴類作為產品輸出系統。C₂+非芳烴送入輕烴芳構化反應器，輕烴芳構化產物返回油水分離單元。另外，苯、甲苯、和部分C₉+烴類送入芳烴歧化反應器，芳烴歧化產物返回油水分離單元，或者苯、甲苯、和部分C₉+烴類返回甲醇芳構化反應器進一步反應。該工藝為了提高芳烴的選擇性和收率，采用兩個以上的反應器，導致工藝流程復雜，反應器繁多。

專利CN200610012703公開了一種甲醇轉化制芳烴工藝及催化劑和催化劑制備方法。該工藝以甲醇為原料，以改性ZSM-5分子篩為催化劑，在操作壓力為0.1～5.0Mpa，操作溫度為300～460℃，原料液體空速為0.1～6.0h^-1條件下催化轉化為以芳烴為主的產物；經冷卻分離將氣相產物低碳烴與液相產物C₅⁺烴分離；液相產物C₅⁺烴經萃取分離，得到芳烴和非芳烴。該工藝雖然工藝流程簡單，但是沒有把低碳烴轉化為芳烴，芳烴總收率偏低。

專利CN201410062650公開了一種甲醇芳構化制取芳烴的工藝方法。該工藝方法以甲醇為原料，甲醇首先在同時裝有甲醇烴化反應催化劑和烯烴芳構化催化劑的固定床反應器內進行反應，反應后的產物進入裝有非芳裂解劑的反應器內進行反應，產物經過分離后得到干氣、C₃⁺非芳和芳烴。其中干氣和芳烴作為產品輸出系統，而C₃⁺非芳進入脫氫反應器進行脫氫，脫氫后的C₃⁺非芳返回甲醇烴化反應器繼續反應。該工藝采用三個反應器，催化劑使用量大，工藝流程復雜。

專利CN103755514公開了一種醇醚轉化制備對苯和二甲苯的系統，利用甲醇、二甲醚芳構化一次反應物中氣相C2+烴類作為甲醇/二甲醚芳構化系統的原料；氫氣用于甲苯和C9、C10甲基芳烴歧化和C8芳烴的異構化反應。該系統僅采用一個反應器進行芳構化，流程簡單，但是氣相C2+烴類中含有大量乙烷，該系統未對乙烷進行脫除，故乙烷會在系統中累積，導致循環物流流量逐漸增大，同時甲醇等可芳構化組分在反應原料中的相對含量將逐漸下降。為了維持反應空速，可以降低甲醇原料物流的流量，則芳烴產量將下降。或通過馳放輕烴循環物流，則乙烯、丙烷等組分將隨乙烷一起排出，將導致芳烴收率降低。

現有技術存在甲醇制芳烴系統中乙烷累積和芳烴收率低的問題，本發明有針對性的解決了上述問題。