[發明專利]甲醇制芳烴的催化劑及其用途方法

有效

• 申請號: 201711016828.6
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN109701599B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 陳希強;滕加偉
• 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: B01J29/46
• 分類號: B01J29/46;C07C1/20;C07C15/04;C07C15/06;C07C15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種甲醇制芳烴的催化劑及其用途，主要解決現有技術在甲醇制芳烴反應中產物輕質芳烴BTX(苯、甲苯、二甲苯)收率低的問題。本發明通過采用一種甲醇制芳烴的催化劑，以重量份數計，包括以下組分：a)1～15份選自銅和鋅中的至少一種元素或其氧化物；b)0.5～10份磷元素或其氧化物；c)0.5～10份選自元素周期表第Ⅷ的至少一種元素或其氧化物；d)50～95份硅鋁分子篩的技術方案較好地解決了該問題，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芳烴的催化劑及其用途方法，特別是一種具有高輕質芳烴BTX收率的甲醇制芳烴催化劑及其用途。

背景技術

芳烴，特別是輕質芳烴BTX(苯、甲苯和二甲苯)是重要的基本有機化工原料。目前，芳烴的來源主要是催化重整和蒸汽裂解副產裂解汽油(接近90％)—石油路線，來自煤炭路線的僅為10％左右。而我國石油和天然氣資源十分短缺，煤炭資源卻相對豐富，大量煤基甲醇的產能正在尋找出路。因此，從長遠來看，從煤基甲醇轉化來制備芳烴，不失為一條非常有前景的芳烴生產路線。

美國專利US4686312報道了一種C1-C4低碳含氧碳氫化合物轉化制芳烴的催化劑和工藝。該工藝為兩段式反應，第一段將富含甲醇的原料與HZSM-5沸石接觸，轉化成低碳烴類為主的產物；然后第二段將第一段的反應產物與金屬修飾的ZSM-5沸石接觸，反應生成富含芳烴的產物。

US20100234658報道了一種多金屬負載的沸石分子篩型芳構化催化劑。催化劑由金屬La和選自Mo、Ce和Cs中的至少一種金屬、分子篩以及粘結劑共同組成。當以甲醇為原料，在450℃、常壓、重量空速為9h^-1的反應條件下，產物中芳烴收率最高達到43.0％，BTX收率31.5％(碳基重量)。

中國專利CN101780417A公開了一種甲醇轉化制備對二甲苯和低碳烯烴的催化劑及其制備方法與應用。發明提供的催化劑由過渡金屬和稀土金屬改性后的沸石分子篩再經硅氧烷基化合物修飾表面酸性和孔結構得到。在反應溫度450℃，甲醇質量空速為2h^-1的反應條件下，芳烴產物中二甲苯的選擇性80％以上，但是反應甲醇轉化率低，在85～95％之間。

目前，現有技術在甲醇制芳烴過程中，存在芳烴收率低，或者芳烴收率不低，但是經濟價值較高的輕質芳烴BTX選擇性低，導致產物中BTX收率不高的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有甲醇制芳烴過程，存在芳烴收率低，或者芳烴收率不低，但是經濟價值較高的輕質芳烴BTX選擇性低，導致產物中BTX收率不高的問題，提供一種甲醇制芳烴的催化劑及其用途。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種甲醇制芳烴的催化劑，以重量份數計，包括以下組分：

a)1～15份選自銅和鋅中的至少一種元素或其氧化物；

b)0.5～10份磷元素或其氧化物；

c)0.5～10份選自元素周期表第Ⅷ族的至少一種元素或其氧化物；

d)50～95份硅鋁分子篩。

上述技術方案中，優選的，以重量份數計，選自銅和鋅中的至少一種元素或其氧化物的含量為1～10份。

上述技術方案中，磷元素或其氧化物選自磷酸、亞磷酸、磷酸氫銨、磷酸氫二胺和磷酸二氫銨中的至少一種。

上述技術方案中，優選的，以重量份數計，磷元素或其氧化物的含量為1～8份。

上述技術方案中，選自元素周期表第Ⅷ族的至少一種元素或其氧化物為選自鐵、鈷、鎳中的至少一種的氧化物，優選的為選自鐵和鎳中的至少一種的氧化物，更優選的為選自氧化鎳。

上述技術方案中，優選的，以重量份數計，選自元素周期表第Ⅷ族的至少一種元素或其氧化物的含量為1～8份。