[发明专利]一种动植物油脂制芳烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动植物油脂制备芳烃的方法。

背景技术

芳烃(苯、甲苯、二甲苯)是重要的有机化工原料，其产量和规模仅 次于乙烯和丙烯。对二甲苯(PX)则是近年来在芳烃产品中最受关注，产 量增长最快的产品。PX的85％用于生产聚酯原料——精对苯二甲酸 (PTA)。近年来，我国聚酯工业呈现高速发展势头，聚酯产能已占世界的 1/3以上，成为世界聚酯及其原料市场最有影响力的国家。受世界聚酯业发 展的带动，我国PX消费量快速上升，但由于产能增长滞后，供应缺口逐 年加大。因此，加快发展芳烃生产，提高PX自给能力对于我国聚酯业的 健康发展至关重要。

催化重整是一个以直馏汽油馏分为原料生产高辛烷值汽油和轻芳烃 (苯、甲苯、二甲苯)的重要的炼油过程，全世界所需的BTX有一半以上 来自催化重整，使用的催化剂由基本活性组分(如铂)、助催化剂(如铼、 锡等)和酸性载体所组成。反应条件为：反应器入口温度为480～520℃， 空速1.5～2h^-1，氢油体积比约1200：1，压力1.5～2Mpa。

除催化重整外，有文献报道的其他芳烃转化方法还有：轻质烃原料在 固定床反应器中催化环化生产芳烃。采用分子筛为载体负载氧化钼为催化 剂，低分子量烷烃(如甲烷)脱氢合成芳烃。以甲醇为原料，以改性ZSM-5 分子筛为催化剂，催化转化得到以芳烃为主的产物。由烯烃转化制芳烃工 艺，采用的催化剂活性组分为结晶金属硅和Ga-Si分子筛。

动植物油脂主要包括蓖麻油、菜籽油、棕榈油、大豆油、麻疯果油、 鱼油、猪油、羊油、牛油、精炼油、毛油、酸化油、餐饮废油等，主要化 学成分为甘油三酸脂，目前废弃动植物油脂在化工上被用来生产生物柴油， 采用强酸、强碱或者脂肪酶为催化剂，与甲醇或其它低碳醇进行醇解和酯 化反应后，再经分离、蒸馏和过滤得到生物柴油。还未见有以动植物油脂 生产芳烃的报道。

发明内容

本发明的目的提供一种转化率与选择性均较高的动植物油脂制芳烃的 方法。

本发明提供的动植物油脂制芳烃的方法，包括将动植物油脂引入反应 器中，使其与催化剂接触，在温度为100～700℃，压力为0.1～5.0MPa， 重时空速0.01～100h^-1的条件下，动植物油脂进行催化转化反应得到以芳 烃为主的烃馏分，进一步分离得到芳烃；所述催化剂为分子筛和/或耐热无 机氧化物。

本发明提供的方法中，所述的催化剂中的分子筛为硅铝酸盐分子筛和/ 或磷酸硅铝分子筛。所述的耐热无机氧化物选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、 氧化镁、氧化钍、氧化铍、氧化锆和粘土中的一种或几种。

本发明提供的方法中，所述动植物油脂为蓖麻油、菜籽油、棕榈油、 大豆油、麻疯果油、鱼油、猪油、羊油、牛油、精炼油、毛油、酸化油、 餐饮废油中的一种或几种。

本发明提供的方法的有益效果为：

本发明提供的方法，催化动植物油脂脱酯芳构化反应，可以将动植物 油脂转化生产有机化工原料芳烃。本发明提供的方法，在使用耐热无机氧 化物作为催化剂的条件下，在反应温度为300～650℃，压力为0.1～3.0MPa， 重时空速为0.5～50h^-1的条件下，动植物油脂转化率为24.96％～89.47％， 目的产物芳烃的选择性为3.71％～69.39％；在优选催化剂的情况下，芳烃 转化率、选择性更高。例如，使用含有ZSM-5分子筛、HY型分子筛等并 且经磷、镧、铜、锌、铁等元素改性后的催化剂，在640℃、1.0MPa、重 时空速30h^-1的反应条件下，动植物油脂转化率达89.47％，目的产物芳烃 的选择性为69.39％。

具体实施方式

本发明提供的动植物油脂制芳烃的方法，包括将动植物油脂引入反应 器中，使其与催化剂接触，在温度为100～700℃、优选300～650℃，压力 为0.1～5.0MPa、优选0.1～3.0MPa，重时空速0.01～100h^-1、优选0.5～50h^-1的条件下，动植物油脂进行催化转化反应得到以芳烃为主的烃馏分，进一 步分离得到芳烃；所述催化剂为分子筛和/或耐热无机氧化物。

本发明提供的方法中，所述的催化剂中的分子筛为硅铝酸盐分子筛和/ 或磷酸硅铝分子筛。