[發明專利]含有甲醇和/或二甲醚的原料高選擇性轉化制芳烴的方法

有效

• 申請號: 201610964309.1
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN108017483B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 李曉紅;鐘思青;齊國禎;金永明
• 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;C07C15/04;C07C15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種含有甲醇和/或二甲醚的原料高選擇性轉化制芳烴的方法，主要解決現有技術中需要設置取熱器、芳烴選擇性低的問題。本發明通過采用一個具有自下而上溫度逐漸增高反應區的流化床反應器，含有甲醇和/或二甲醚的原料從反應區底部進入反應器和包括硅鋁酸鹽分子篩的催化劑發生反應，反應區底部的溫度為440～480℃的技術方案較好地解決了該問題，可用于芳烴的工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種含有甲醇和/或二甲醚的原料高選擇性轉化制芳烴的方法。

背景技術

芳烴(尤其是三苯，苯Benzene、甲苯Toluene、二甲苯Xylene，即BTX)是重要的基本有機合成原料。受下游衍生物需求的驅動，芳烴的市場需求持續增長。

以液體烴(如石腦油、柴油、二次加工油)為原料的蒸汽裂解工藝是芳烴的主要生產工藝。該工藝屬于石油路線生產技術，近年來，由于石油資源有限的供應量及較高的價格，原料成本不斷增加。受之因素，替代原料制備芳烴技術引起越來越廣泛地關注。我國煤炭資源相對豐富。隨著近年高效、長周期甲醇催化劑與甲醇裝置大型化技術的開發成功，煤基甲醇和/或二甲醚的生產成本大幅度降低，這為甲醇和/或二甲醚下游產品(烯烴、芳烴等)生產提供了廉價的原料來源。因此，考慮以甲醇和/或二甲醚為原料制備芳烴。

該技術最初見于1977年Mobil公司的Chang等人(Journal of Catalysis，1977，47，249)報道了在ZSM-5分子篩催化劑上甲醇及其含氧化合物轉化制備芳烴等碳氫化合物的方法。1985年，Mobil公司在其申請的美國專利US1590321中，首次公布了甲醇、二甲醚轉化制芳烴的研究結果，該研究采用含磷為2.7％的ZSM-5分子篩為催化劑，反應溫度為400～450℃，甲醇、二甲醚空速1.3(克/小時)/克催化劑。

一般認為，甲醇和/或二甲醚制備芳烴的過程中，甲醇和/或二甲醚首先在酸催化下脫水生成低碳烴，低碳烴再進一步發生芳構化反應得到芳烴。因此中國專利200610012703.1、200910089698.8、201110024191.1、201210254472.0、201010261894.1、201010116376.0、20100108008.1、201010146915.5提出采用兩個反應器，第一個反應器反應得到的氣相產物部分或全部進入第二個反應器繼續反應。然而，由于采用兩個反應器，這些專利存在工藝流程復雜，操作繁瑣的問題。

中國專利201010111821.4、200910090002.3、200810102684.0、200910135643.6、200910089699.2采用一個反應器，反應器只有一個反應區，采用單一的反應溫度。低碳烴芳構化反應適宜的反應溫度比含氧化合物脫水反應高，采用單一的反應溫度很難兼顧兩類反應。含氧化合物在高于500℃的溫度下，極易發生熱裂解反應生成低附加值的甲烷、一氧化碳，同時增加焦炭含量。為減少這部分反應，反應溫度一般低于500℃，而低碳烴芳構化反應適宜的反應溫度高于500℃，因此導致此類現有技術芳烴選擇性較低的問題。

本發明針對性地提出了技術方案，解決了上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術需要設置取熱器、芳烴選擇性低的技術問題，提供一種含有甲醇和/或二甲醚的原料高選擇性轉化制芳烴的方法。該方法具有甲醇和/或二甲醚低溫轉化，輕烴高溫芳構化，芳烴選擇性高，無需設置取熱器的優點。

本發明采用的技術方案如下：一種含有甲醇和/或二甲醚的原料高選擇性轉化制芳烴的方法，含有甲醇和/或二甲醚的原料依次進入流化床反應器的底部反應區、中部反應區、頂部反應區，與催化劑接觸生成包括苯、甲苯的芳烴產品；底部反應區、中部反應區、頂部反應區的反應溫度依次升高，反應區底部的溫度為440～480℃，底部反應區、中部反應區和頂部反應區的反應溫度依次遞增。