[發明專利]一種MTBE催化轉化制備芳烴的方法

在審

• 申請號: 202211247439.5
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115521804A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 柴永明;王金玉;劉賓;董斌;孫亞偉;李奕川;于英民;潘原;劉晨光
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;B01J29/40;B01J29/44;B01J29/70;B01J29/89;B01J37/06;B01J37/10;C07C1/20;C07C15/04;C07C15/06;C07C15/073;C07C15/08
• 代理公司: 北京智燃律師事務所 11864
• 代理人: 柴琳琳

本發明提供了一種MTBE催化轉化制備芳烴的方法。該制備芳烴的方法包括：在催化劑催化下，使包括氫氣和MTBE的油氣混合物發生芳構化反應，得到芳烴產物體系；催化劑包括ZSM?5、MCM?22、SAPO?34等及其組合。本發明的制備方法不僅流程簡單，工藝靈活，操作簡單，而且擁有很高的反應效率、芳烴收率與BTEX選擇性，揭示了一條MTBE后期高效利用的途徑。

技術領域

本發明涉及芳烴的生產制備技術領域，尤其涉及一種MTBE(甲基叔丁基醚)催化轉化制備芳烴的方法。

背景技術

作為化工行業的重要基本有機原料，芳烴在國民經濟發展中起著舉足輕重的作用。尤其是苯、甲苯、乙苯、二甲苯等苯系物(BTEX)，在國內市場的需求量更是存在很大的缺口。截至2019年苯的生產能力與消耗量將分別增加到66.59百萬噸/年和50.99百萬噸/年，而對二甲苯(PX)的生產能力與消耗量將在2020年分別增加至5.35百萬噸/年和3.88百萬噸/年。

目前芳烴主要來源于傳統的石油路線，如石腦油蒸汽裂解。而有限的石油資源難以滿足對苯、甲苯、乙苯、二甲苯等苯系物(BTEX)日益增加的需求量，國內芳烴供需矛盾依然突出。依靠對外進口的BTEX約占國內需求總量的一半，這種對外進口的強依賴性無不成為一個國家能源安全的重大挑戰。

隨著近年來國內煉油工業的蓬勃發展，煉廠副產的大量混合碳四隨之而來，造成國內碳四資源大量累積。目前煉廠碳四資源的高效利用率不高，除一部分去作為燃料共居民使用外，最主要的方式是進醚化裝置生產MTBE。然而，隨著全世界對環境保護的重視程度越來越高以及汽油新標準國Ⅵ的出臺，2020年國內已經禁止將MTBE作為調和組分添加到汽油中，因此造成大量的MTBE無處利用，同時也給碳四資源的處理及合理利用帶來了極大的挑戰。因此尋找MTBE的有效利用途徑及緩解芳烴巨大需求的壓力刻不容緩。

中國專利CN108017486B公開了含有含氧化合物原料轉化制芳烴的方法。含有10％-100％含氧化合物的原料經催化轉化反應系統反應得到富含芳烴的反應產物；富含芳烴的反應產物經分離系統得到兩股輕烴循環物料，兩股輕烴循環物料的10％-100％分別進入兩段輕烴芳構化反應器，在0.1MPa-0.5MPa及450℃-630℃的條件下反應以提高產物芳烴收率。該方法工藝流程復雜，涉及的反應單元及催化劑種類較多，導致成本較高。

中國專利CN100548945C公開了一種甲醇轉化制芳烴的生產工藝及催化劑制備方法。甲醇在裝有La、Ga改性ZSM-5分子篩催化劑的第一段反應器中反應生成以芳烴為主的混合烴類，后經冷卻分離得到器、液兩相產物，其中液相產物經抽提得到芳烴，氣相產物進入第二段液化氣芳構化反應器內進行反應后產物返回分離系統。該工藝由于利用副產物液化氣進行芳構化，具有較高的芳烴收率。但此工藝中沒有利用C₅⁺非芳組分，而且在液化氣芳構化單元由于液化氣富含烷烴需要較高的反應溫度，導致系統能耗較高。

中國專利CN103864561B公開了一種甲醇芳構化制取輕烴的工藝方法。甲醇經烴化反應后產物進入裝有非芳裂解催化劑的反應器中進行反應，此產物經分離得到干氣、C₃⁺非芳和芳烴。其中C₃⁺非芳返回甲醇烴化反應器中進行二次反應，芳烴總收率(甲醇質量基)為30％-40％。該技術將甲醇轉化、烯烴芳構化、非芳裂解和烷烴脫氫技術進行復合，降低了芳烴分離難度，但此過程中總的芳烴收率低。

以上專利技術雖然采用了工藝方面的改進，但甲醇烴化反應產物中烷烴較多，使得循環產物中芳烴的總體收率低，并且還有能耗高的問題，且均未提及MTBE后期有效利用的技術方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種MTBE催化轉化制備芳烴的方法，至少部分解決現有技術中存在的制備芳烴方法收率低、能耗高問題。