[發明專利]一種廢棄食用油芳構化制備輕質芳烴的方法

在審

• 申請號: 201810377575.3
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108484346A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 王飛;褚效中;趙宜江;徐繼明;李喬琦;吳飛躍;朱鳳霞;蔣夢婷
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: C07C2/86
• 分類號: C07C2/86;C07C1/20;C07C15/04;C07C15/06;C07C15/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種廢棄食用油芳構化制備輕質芳烴的方法，包括以下步驟：(1)將廢棄食用油，或者將廢棄食用油與溶劑混合，預熱汽化后送入裝填有催化劑的固定床反應器內進行反應；(2)將步驟(1)得到的反應產物冷凝、分離，得到芳烴。本發明提供的方法所得的芳構化產物中大部分就是芳烴，只有微量的含氧化合物，油脂分子中的氧原子基本上都轉化為水或二氧化碳的形式，因此僅需采用溶劑萃取或萃取蒸餾法除去水分，即可得到芳烴產物，并且屬于連續操作，適于工業化大規模生產。

技術領域

本發明涉及一種制備輕質芳烴的方法，特別涉及一種廢棄食用油芳構化制備輕質芳烴的方法。

背景技術

食用油在人們日常飲食中不可或缺，但使用后必然會產生為數不少的廢棄食用油。據統計，中國廢棄食用油的產量也高達500萬噸/年。目前，全球對廢棄食用油并未形成有效利用，這導致在經濟利益的刺激下，有不少人學會了“物盡其用”，通過土法技巧將其重加工為食用油，達到魚目混珠的程度，嚴重危害人類的身體健康。此外，廢棄食用油還會隨著城市排水網絡進入江河湖泊，促使有機物大量滋生，造成藍藻水華等環境污染問題。利用新工藝、新技術將廢棄食用油轉化為高附加值化學品，可以對廢棄食用油進行廢物利用，減少其進入生態系統中造成的環境污染及對人們身體健康的危害。

芳烴，尤其是苯、甲苯、二甲苯(簡稱BTX)是有機化工的基本原料，其產業鏈貫穿人們的衣、食、住、行等各方面。隨著世界人口的不斷增長以及東半球工業化程度的迅速提高，工程塑料、橡膠防老劑、染料、聚酯等芳烴下游行業產能的擴張，帶動了對芳烴的需求迅猛增長。現今芳烴大多產自石油路線的催化重整、裂解加氫抽提，隨著石油資源的逐漸枯竭與原油重質化程度的加劇，致使原油價格不斷攀升，以原油為原料的傳統工藝受到了猛烈的抨擊。此外，傳統的石油化工生產過程中極易造成酸雨、溫室效應、廢渣、廢水等環境污染問題。因此，尋求新的、可持續的、清潔的芳烴生產路徑對于提高全球芳烴產能及緩解環境污染問題都具有重要的戰略意義。

近年來，國內外的芳構化工藝研究主要集中在低碳烴與甲醇，催化劑則以改性HZSM-5分子篩為主要研究對象。專利CN 102030605A公開了一種低碳烴芳構化方法，原料低碳烴先后經過分別含有HZSM-5分子篩和氫型絲光沸石芳構化催化劑的反應區，在不降低芳烴產率的前提下，明顯提高了利用價值高的苯和二甲苯的含量。專利CN 104098418A公開了一種甲醇芳構化工藝，原料甲醇先進入反應器管程，經改性ZSM-5分子篩催化反應得到的產物再進入殼程，同樣與改性HZSM-5分子篩催化劑接觸，轉化所得的液體產物經分離得到芳烴。盡管低碳烴和甲醇制芳烴技術取得了一定的進展，但低碳烴的主要來源為石油和天然氣，甲醇主要來自于煤炭。然而石油在使用的過程中，會排放大量有害物質，如二氧化碳、氮化物、硫化物，特別是苯等致癌物質的碳氫化合物，都會對人體和自然環境造成很大的威脅；煤炭的開采和利用同樣造成了嚴重的生態破壞和環境污染，如地表塌陷、水土資源的流失與污染、大氣環境的污染等。

另外，隨著生活水平的不斷提高，人口數量的不斷增加，能源的需求量越來越高，而一味地依靠不可再生的石油和煤炭，不利于全球的可持續發展。再者，在低碳烴或甲醇的芳構化反應中，大多需設計為多段式的反應，才能有效提高產物中芳烴的含量，工藝流程比較繁瑣。并且低碳烴的芳構化反應屬吸熱反應，需在較高的反應溫度(600～1000℃)下才能進行。